射頻功放線性化技術(shù)中預(yù)失真算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、針對當(dāng)今無線通信業(yè)務(wù)快速增長的特點(diǎn)，在滿足快速、安全、高效傳輸?shù)那疤嵯?，提高有限的頻譜資源已經(jīng)顯得迫切重要。在實(shí)際通信系統(tǒng)中，為了保證一定的信號(hào)范圍覆蓋，射頻信號(hào)需要較高的功率，通常采用功率放大器對信號(hào)進(jìn)行放大，并盡量使其接近于飽和點(diǎn)附近工作，以便提高功放輸出的功率和效率。然而此時(shí)的功放非線性失真非常嚴(yán)重，以致于頻帶內(nèi)的信號(hào)波動(dòng)較大，并且造成帶外信號(hào)的再生，對鄰近信道用戶產(chǎn)生干擾。為了解決高效率和高功放之間的矛盾，通常采用線性化的技術(shù)來

2、實(shí)現(xiàn)。本文正是在傳統(tǒng)線性化技術(shù)逐步發(fā)展的基礎(chǔ)上，以WCDMA系統(tǒng)為背景，對功率放大器線性化技術(shù)中的數(shù)字預(yù)失真技術(shù)進(jìn)行研究，并在Xilinx公司開發(fā)的FPGA芯片上給出了具體的實(shí)現(xiàn)方案。
　　為了模擬實(shí)際通信系統(tǒng)中的信源信號(hào)，在對3GPP協(xié)議、WCDMA系統(tǒng)參數(shù)以及下行物理鏈路關(guān)鍵技術(shù)分析的基礎(chǔ)上，在Matlab軟件環(huán)境中產(chǎn)生了單載波、多載波仿真測試信號(hào)。并對功放線性化技術(shù)的發(fā)展和常用的線性化方法進(jìn)行了總結(jié)，以及功放和預(yù)失真器的模型

3、進(jìn)行了討論。
　　將WCDMA單載波和二載波信源作為預(yù)失真輸入信號(hào)，在Matlab中對LMS、RLS、DLMS、NLMS、Sign LMS五種自適應(yīng)算法下的預(yù)失真性能進(jìn)行仿真，然后根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)一步分析和比較了各種算法改善功放非線性失真的效果。
　　在FPGA實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)中，根據(jù)不同自適應(yīng)算法下的預(yù)失真性能比較，著重對最優(yōu)算法的濾波實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了詳細(xì)描述。為了滿足快速設(shè)計(jì)、縮短開發(fā)周期的特點(diǎn)，本文在數(shù)字預(yù)失真的硬件實(shí)現(xiàn)方案中采用

4、了由Xilinx公司開發(fā)的削峰IP核和預(yù)失真IP核，進(jìn)一步提高研發(fā)的效率。由于削峰模塊采用了最新的AXI-4接口架構(gòu)，端口配置較為繁瑣，本文在對該IP核進(jìn)行調(diào)用之前，首先對其進(jìn)行了功能仿真。利用FPGA內(nèi)嵌的MicroBlaze處理器，給出了預(yù)失真模塊設(shè)計(jì)中部分DPD控制的設(shè)計(jì)思想。為了保持整個(gè)預(yù)失真系統(tǒng)設(shè)計(jì)的連續(xù)性，本文進(jìn)一步對上、下變頻模塊中的多速率信號(hào)處理原理及其FPGA實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了討論，給出了數(shù)字下變頻中半帶抽取濾波器的詳細(xì)設(shè)