射频功率放大器的数字预失真技术分析

在通信系统中,射频功率放大器的线性技术能够使频谱的再生达到最小。在昂贵、复杂的射频系统中已经开始应用,由于需要多方面的调整,并且在元器件特性根据局输出功率与外界温度变化的同时,线性方法的有效率会受到影响。数字预失真技术对校准精度的要求机到底,稳定性问题得到了根本性的解决,还能够满足更宽频带的要求。     

基于平方根无迹卡尔曼滤波的数字预失真算法

射频功率放大器工作在近饱和点时产生的非线性效应是制约其性能提升的主要因素。 提出了一种基于非线性无迹卡尔曼滤波的数字预失真算法,可有效克服此非线性效应的影响 。针对预失真算法的状态方程为线性的特点,优化了无迹卡尔曼滤波算法以提高运算效率。 仿真结果表明,所提算法性能优于传统的基于最小均方的数字预失真算法。     

一种新型数字预失真算法的设计

针对WCDMA系统中功率放大器的非线性特征,设计了一种基于Volterra级数的有记忆数字基带预失真算法,能够自适应地补偿功放的非线性.理论分析和计算机仿真验证了该算法的有效性和实用性.     

功放线性化的基带数字预失真方案及其测量电路的实现

数字预失真(Digital Predistortion,DPD)技术是改善高功率放大器(HPA)非线性特性的一种性价比较高的方法.提出了一种查表法实现短波窄带HPA线性化的方案.采用DSP Builder工具及IP核模块,在Matlab/Simulink环境下设计与仿真了基于数字下变频器(DDC)的幅度测量电路,成功估计了信号时延,并在FPGA芯片上进行了硬件测试.     

一种低复杂度的自适应并行两箱预失真方法

自适应预失真方法能自适应调节阈值,仅对调制信号中大幅值分量进行预失真处理,有效降低了预失真算法复杂度,但由于该方法仍采用正交记忆多项式进行预失真处理,算法复杂度仍旧较高。围绕如何进一步降低预失真处理算法复杂度,引入信号并行处理思想和递推最小二乘算法,提出了一种低复杂度的自适应并行两箱预失真方法。结合调制信号的解析信号表达式,利用算法复杂度更低的递推最小二乘算法分支路对实部和虚部进行预失真处理,有效降低了预失真算法复杂度。理论分析和仿真结果表明,在保证系统误码性能正常的前提下,与并行两箱预失真方法和自适应预失真方法相比,所提算法复杂度分别降低约93%和27.62%。     

功率放大器的自适应预失真线性化技术

重点介绍了几种主要的功率放大器的自适应预失真技术,包括基带预失真、中频预失真及射频预失真技术,以及几种自适应预失真工作函数的产生方法,并利用多项式产生工作函数的方法对功率放大器进行预失真调整,使其线性度得到明显改善。     

基于并联FIR滤波器组的Hammerstein预失真器

采用预失真技术对功率放大器的记忆非线性失真进行补偿的关键是预失真器建模的准确性,尤其是模型对功率放大器逆记忆特性的描述能力。针对目前预失真器模型对功率放大器逆记忆效应描述不充分的问题,提出了将查找表(LUT)级联一个具有并联结构的有限长单位冲激响应(FIR)滤波器组作为实现形式的Hammerstein预失真器,以提高传统Hammerstein预失真器的补偿性能,并采用一种两步算法对其参数进行辨识。仿真实验表明,提出的Hammerstein预失真器能更好地补偿带强记忆效应的功率放大器的非线性失真。     

新型高效射频预失真器的分析与设计

设计了一种简单而有效的射频预失真器。通过理论分析指出,为了灵活有效 地产生期望的预失真特性,预失真器应包含至少两个独立调节变量。以此为依据,提出了一 个由二极管和分别与之串联和并联的电阻和电容组成的预失真电路,将其应用于工作在1. 9 GHz、输出功率为43 dBm的功放,三阶互调失真系数（IMD3）改善10 dBc。该 预失真器不仅对非线性改善效果明显,与同类预失真电路相比,还具有结构简单、体积小 、成本低的优点。     

放大器估计器的查表法自适应预失真器设计

非线性功放特性随温度,供电电压等因素的变化而改变,为保证其稳定工作,预失 真系统的自适应性能就显得非常重要。当前的自适应预失真算法每次都对其参数进行更新, 计算量很大。针对这个问题提出了一种放大估计器的查表法自适应预失真算法,将查表法和 放大器估计器法结合在一起,以误码率为指标在系统允许的误差范围内可以大大减少参数的 迭代次数。同时针对不同的输入回退,可以选择采用不同的预失真算法,从而使其更加接近 功放特性,进一步减少迭代次数。     

一种基于模糊辨识的OFDM系统预失真器设计

将有记忆的高功率放大器(HPA)描述成一个线性动态系统级联一个无记忆非线性系统的Wiener系统模型,由Sugeno模糊模型自适应跟踪HPA的无记忆非线性曲线,通过离线过程设计OFDM系统数字预失真器。为了消除HPA记忆效应,首先在频域得到信号的均衡补偿,然后通过傅里叶逆变换后得到时域记忆性补偿。该预失真器具有收敛速度快、系统稳定、补偿效果好的特点。     

一种改进并行两箱预失真方法

针对现有椭圆球面波调制信号预失真方法算法复杂度高、预失真器工作效率较低的问题,结合椭圆球面波调制信号的幅值特点和功率放大器对信号非线性失真特性,引入分段处理的思想,提出了一种改进并行两箱预失真方法。通过设置阈值门限,对调制信号进行分段处理,仅对信号中大幅值分量进行处理,算法复杂度低,更易于工程实现。理论分析和仿真结果表明,当阈值门限为0.5时,与并行两箱预失真方法相比,所提预失真方法算法复杂度降低为原算法10%以下;当误比特率为10-5时,相对于未经放大器失真的调制信号,所需信噪比仅增加约0.02 dB。     

RLS算法在基带预失真系统中的应用

传统的最小二乘（LS）类预失真算法运算量大,且不能跟踪功放的变化特性。推导了基于 递归最小二乘（RLS） 算法和间接学习型结构的自适应基带预失真算法,并仿真和分析了算法的性能,结果显示该 算法与传统的LS类预失真算法对系统功放非线性改善的效果相当。为了进一步验证算法的有 效性,设计和构建了具有预失真功能的短波发射系统。硬件测试结果表明,该算法对功放输 出的双音信号的三阶互调改善量达25 dB,所有互调分量均低于-53 dB。     

任意均分间隔的预失真结构

基带预失真技术是解决调制器输出信号出现的幅度失真和群时延失真的有效方法。对于全数字高速调制器的升采样、软件无线电和中频数模转换器（DAC）等特点,传统的码元间隔滤波和分数间隔滤波结构难以取得很好的效果。针对这一问题,提出了一种新的任意均分间隔的滤波结构,跳过重采样,直接对升采样后的数据做自适应滤波,可以获得更好的预失真效果。Matlab仿真得到的任意均分间隔滤波结构效果好于码元间隔滤波结构,且实测结果表明该结构可以显著减少高速调制器输出信号的失真。     

功率放大器数字基带自适应预失真技术研究进展

本文阐述了浙江企业逆向型对外直接投资区位选择的变化情况和现状分布,并在此基础上讨论了浙江企业在对直接投资区位选择上存在的问题,最后以区位选择模型为依据提出了如何更加优化区位选择的具体策略。     

Ka频段10 W自适应射频预失真线性化固态功放研制

射频功率放大器的特性会随信道切换、环境温度、工作状态等多种因素发生变化,为了保证功率放大器的优良工作特性,具有自适应性能的预失真系统就显得非常重要。提出了一种自适应反馈检测方法,以减小放大器输出信号的幅度失真和相位失真作为系统自适应的优化目标,〖JP2〗采用多方向搜索优化算法对预失真系统进行优化调整,使系统始终处于最优工作状态。研制了工作于Ka频段10 W自适应射频预失真线性化固态功放原理样机,当工作温度为-40℃～+60℃时,在3 GHz的工作带宽内,三阶交调指标优于-32 dBc。测试结果表明该功放具有工作频带宽、温度适应性广等特点。     

一种级联两箱通用数字预失真器及其辨识算法

提出了一种由单形规范线性分段(SCPWL)函数与记忆多项式级联的数字预失真器,并给出了复数域两步最小二乘参数辨识算法。不同于以往一种预失真器适用一种功放模型的情况,所提的预失真算法利用SCPWL函数的分段特性以及记忆多项式的非线性记忆特性,在完成参数辨识的同时自动地调整结构,可适用于传统以及强非线性新型功放模型的线性化补偿。将所提预失真器分别应用于传统记忆多项式、两箱模型以及新型包络跟踪功放。经过计算机仿真,功放输出的幅频特性和频谱曲线表明所提预失真器能够有效地补偿多种功放的非线性特性。算法仿真比较结果也表明,针对包络跟踪功放,所提复数两步最小二乘算法的邻道泄漏比(ACLR)可改善约35 dB,性能优于最小均方(LMS)类算法约30 dB。