RF功率放大器非線性及移動通信關鍵技術研究.pdf

1、第三代移動通信的實際應用及面向下一代移動通信的射頻關鍵技術是目前移動通信領域的研究熱點。本文主要研究了射頻功率放大器的非線性建模和線性化關鍵技術、CDMA的相關關鍵技術等問題。 針對射頻功率放大器的非線性問題，本文創(chuàng)新提出了三種非記憶性模型：基于Saleh函數(shù)的正交帶通模型(模型A)，將功率放大器的AM-AM、AM-PM失真特性轉化為僅需考慮AM-AM失真的I、Q兩路正交信道；基于反正切函數(shù)的非線性模型(模型B)，通過引入四個參

2、數(shù)，較好地描述了功率放大器的強非線性行為；通過將模型B與正交帶通模型相結合，得到的模型C改正了模型B不能處理功率放大器AM-PM非線性的缺點，在三種模型中具有最好的性能。 在功率放大器非線性模型研究的基礎上，本文創(chuàng)新提出了兩種適用于非記憶性系統(tǒng)的自適應預失真線性化算法，從理論上對各算法進行了分析和仿真驗證。橢圓形自適應算法改善了預失真系統(tǒng)的線性度，并可較好地滿足系統(tǒng)的實時性要求，在自適應預失真系統(tǒng)中優(yōu)于牛頓法和梯度法；基于圓族工

3、作函數(shù)的自適應預失真線性化算法能提高自適應收斂速度，在功率放大器的1dB壓縮點附近改善尤其明顯。 基于CDMA技術或OFDM技術的移動通信都需要較寬的傳輸帶寬，而基于功率放大器無記憶非線性模型的預失真器對寬帶信號的IMD改善能力是有限的。在均勻時延預失真器的基礎上，本文創(chuàng)新提出了按指數(shù)函數(shù)分布的非均勻時延預失真函數(shù)，對無記憶預失真器和非均勻時延預失真器的性能進行了比較，仿真結果表明該預失真器能較好地降低功率放大器的交調失真，可應

4、用于寬帶功率放大器的預失真模塊中。 此外，本文還研究了CDMA移動通信系統(tǒng)中長碼狀態(tài)的確定、成形濾波器的設計、基帶系統(tǒng)精確相干解調等移動通信中的關鍵問題，創(chuàng)新提出了基于信號的二進制表征進行系統(tǒng)設計的基本思想和有特色的解決方案。通過適當增加硬件存儲器，實現(xiàn)了CDMA系統(tǒng)長碼狀態(tài)的快速確定，極大地縮短了確定長碼狀態(tài)所需的時間。通過建立適當大小的LUT表，成形濾波算法的運算量可降低兩個數(shù)量級。通過將快速哈達碼變換單元的時鐘頻率提高至N

5、倍于復相關器的輸出數(shù)據(jù)時鐘，實現(xiàn)了N路信號分時共享哈達碼變換單元。通過對數(shù)字通信系統(tǒng)與模擬通信系統(tǒng)間接口要求的分析，提出利用語音卡并設置二級錄音、放音緩存的方法實現(xiàn)了數(shù)字通信網(wǎng)與公用電話網(wǎng)間的實時通信。這些研究成果均已在“高速CDMA基站演示系統(tǒng)”中得到了實際應用。 本文還研究了CDMA2000系統(tǒng)中的功率控制技術，利用通信系統(tǒng)仿真軟件SystemView建立了反向業(yè)務信道的閉環(huán)功率控制模型，分析了系統(tǒng)的抗干擾性能。 最