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。     

一种数字预失真功放输出动态提升技术

数字预失真功放的输出动态提升技术在现代功率放大器设计和研究中已成为一个重要的课题。本文基于数字预失真功放自身特征以及自适应信号处理技术,提出了一种全新的输出动态提升技术。理论分析和试验结果表明：采用该新型技术的数字预失真功放不仅输出动态得到了大幅度提升,而且线性也有一定程度改善。     

基于改进型径向基函数神经网络的功放线性化

提出了一种基于改进型径向基函数神经网络(MRBFNN)的数字预失真线性化模型,用于更为精确地矫正宽带射频功率放大器的动态非线性。该神经网络模型的输入层使用传统的延时抽头以补偿功放的线性记忆效应,同时对每个抽头进行级数展开用于补偿功放的非线性记忆效应,从而更好地抑制功放的动态非线性失真。文中使用WCDMA 三载波信号对一个460MHz 的Doherty 功率放大器进行数字预失真线性化实验。实验结果表明,与传统数字预失真线性化模型相比,基于改进型径向基神经网络的数字预失真线性化模型能更好地抑制宽带功放动态非线性引起的带外频谱再生,其三阶互调(IMD3)失真最多可以抑制23dB,大大提高了功放的线性度,验证了所提出的数字预失真线性化模型的有效性。     

基于DSP和FPGA的短波功放数字预失真算法实现

介绍了宽带跳频短波电台中功率放大器的线性化技术。针对短波通信中功率放大器的多载波宽带信号失真特性,提出基于二维复数增益补偿的查找表模型数字预失真线性化方案,并且通过TI公司的DSP(TMS320C6455)与Altera公司的FPGA(Cyclone EP4CGX150CF2317)混合平台实现短波功放数字预失真算法及整个环路的实时自适应系统。实验结果表明该方案改善短波功放输出信号的邻道功率比(ACPR)达25dB以上,有效补偿了短波功放的非线性失真,大幅度提高了短波电台的通信质量。     

一种基于记忆多项式射频功放的直接MP模型预失真方案

针对短波射频功放的非线性失真及记忆效应失真问题,提出了一种直接学习结构的MP模型预失真方案,采用Filtered-X LMS(NFXLMS)算法对建立的预失真模型进行训练辨识。仿真分析,针对MP模型高功率放大器,预失真后的三阶互调分量改善了52.2dB,五阶互调分量改善了48.85dB,与现有的IIR Wiener预失真器相比较,进一步提高了功放输出的线性度。同时,在DSP+FPGA平台上对MP模型预失真算法进行实测,结果表明,该预失真器能有效改善实际功放的非线性失真,具有较好的线性化效果。     

宽带OFDM功放自适应数字预失真算法的研究与实现

针对宽带OFDM功放的线性化问题,本文提出了一种基于训练序列的递推最小二乘算法和最小均方算法的组合算法.并将其应用到基于多项式的数字预失真系统中以实现自适应数字预失真滤波器系数的估计和更新.本文首先介绍了整个数字预失真系统的组成架构;然后是自适应数字预失真算法的实现,使用MATLAB软件对其算法进行仿真验证;最后还组建了实验系统,进行了ACLR测试实验.仿真结果和测试结果均表明基于自适应数字顶失真算法的宽带线性化功放具有良好的性能,OFDM功放输出的线性度改善6dB.     

移动通信系统中宽带功放线性化设计与仿真

自适应数字预失真技术能够解决宽带高峰均比信号经过功放产生的非线性失真问题.主要介绍了自适应数字预失真的结构、预失真器的数学模型及相关的自适应算法.仿真结果表明采用自适应数字预失真技术能够显著地改善功放输出信号的带外频谱失真,是一种有效、灵活的技术.     

毫米波功率放大器的预失真线性化改进研究

针对毫米波功率放大器的非线性失真问题,提出一种记忆多项式预失真优化算法,对功放的非线性失真进行补偿。预失真处理前后功放特性曲线表明该预失真算法的线性化效果明显;预失真处理后输出信号的相邻信道功率比原始输入信号高0.89 dB,比预失真前降低了7.8 dB,降低了相邻信道的干扰,符合理想功放线性化放大原则。     

一种新的混合预失真器的设计

通信技术的发展对于功率放大器的要求越来越高,主要集中在高线性、高效率的功放.预失真是目前改善功放线性比较好的方法.新的自适应混合预失真系统充分利用模拟预失真,快速简单的和数字预失真算法的精确,输入信号先后经过模拟、数字两级预失真系统,并结合信号包络检测技术进行带外信号调节.通过对仿真结果的比较,IMD性能比单独使用数字预失真系统有了8 dB的改善,同时收敛时间也有所减少.     

W-CDMA模拟预失真功率放大器设计

针对宽带码分多址(W-CDMA)功放的非线性失真问题,设计实现了工作频率范围在2 110～2 170 MHz放大器的预失真模块部分、驱动级、主功放,最终实现了适用于输出功率为41 dBm功率放大器的预失真系统.该系统利用二极管的非线性特性,调节二极管的偏置电压,以及补偿功放的非线性失真,有效地抑制临信道频谱再生,使输出信号的三阶交调、五阶交调分别改善了13 dB和10 dB.     

一种基于开路短截线相位补偿的模拟预失真电路

传统的单路并联式模拟预失真电路,其可调性不高,对功率放大器的三阶交调改善量也非常有限。为了解决上述问题,提出了一种能用开路短截线进行适当相位补偿的S 波段模拟预失真电路。该模拟预失真电路使用肖特基二极管产生三阶交调信号,通过改变开路短截线的长度,来调整基波信号与三阶交调信号的相位差,使它的特性跟功率放大器的特性相反,从而抵消功放的三阶交调信号。实验结果表明,在3.5 GHz 的AB 类功放的1 dB压缩点处,加模拟预失真电路后,三阶交调量改善了约34 dB。     

基于RPE算法的记忆多项式数字预失真研究

数字预失真(DPD)是一种能有效地补偿功率放大器(PA)非线性失真的技术.基于记忆多项式预失真的非直接学习结构(ILA),采用RPE(Recursive Predlotion Error)算法构造了非线性PA的自适应预失真模型,推导了该算法在预失真系统中的递推公式,给出了计算机仿真结果,在相同参数下,通过与RLS算法在系统中的仿真结果进行比较,证明了该算法对消除PA非线性失真的有效性.     

An adaptive digital predistortion for compensating nonlinear distortions in RF power amplifier with memory effects

In this paper, an adaptive digital predistortion based on a memory polynomial model is proposed in order to linearize the power amplifier with memory effect. The coefficients of the power amplifier model have been extracted using a least square method and those of predistortion have been identified by applying an indirect learning structure. Finally, the performance of digital predistortion has been demonstrated using the simulation of the power amplifier and the digital predistortion excited by a modulated 16 QAM signal in Matlab software. According to the simulation results, the criterion of adjacent channel power ratio (ACPR) declined by around 15 dB and the input/output power spectrum density of the power amplifier has quite similar curves. The linearized power amplifier output spectrum demonstrates the superiority of the proposed predistorter in eliminating the spectral regrowth which is caused by the memory effect in comparison to the other linearization methods.     

幅度和相位预失真参数并行估计的间接学习结构预失真方法

为解决传统间接学习结构自适应预失真器中幅度和相位预失真参数之间相互影响的问题,提出了一种对功率放大器的幅度和相位预失真参数进行分开和并行估计的自适应预失真方法,其中幅度和相位预失真器均采用间接学习结构进行训练;将该方法应用在典型的无记忆功率放大器模型中,对DVB-T标准中2k模式OFDM信号的预失真过程进行了实验仿真;仿真结果表明,在预失真多项式阶数相同条件下,改进的间接学习结构预失真方法与传统间接学习结构预失真方法相比较,带外谱抑制增益平均提高了约4dB。      

High-Efficiency Envelope-Tracking W-CDMA Base-Station Amplifier Using GaN HFETs

A high-efficiency wideband code-division multiple-access (W-CDMA) base-station amplifier is presented using high-performance GaN heterostructure field-effect transistors to achieve high gain and efficiency with good linearity. For high efficiency, class J/E operation was employed, which can attain up to 80% efficiency over a wide range of input powers and power supply voltages. For nonconstant envelope input, the average efficiency is further increased by employing the envelope-tracking architecture using a wide-bandwidth high-efficiency envelope amplifier. The linearity of overall system is enhanced by digital pre-distortion. The measured average power-added efficiency of the amplifier is as high as 50.7% for a W-CDMA modulated signal with peak-to-average power ratio of 7.67 dB at an average output power of 37.2 W and gain of 10.0 dB. We believe that this corresponds to the best efficiency performance among reported base-station power amplifiers for W-CDMA. The measured error vector magnitude is as low as 1.74% with adjacent channel leakage ratio of -51.0 dBc at an offset frequency of 5 MHz     

Novel Digital Compensation Approaches for Envelope Tracking Amplifiers

This paper considers the compensation of the envelope tracking (ET) amplifier. In particular, we propose a new predistortion architecture for the ET amplifier. In addition, we develop new algorithms for time misalignment compensation between the input signals of the ET amplifier and compare the methods to a previously presented method. Our results indicate that using the proposed architecture with optimal predistorter, we achieve over 40 dB better adjacent channel power than using a previously presented architecture. In addition, the time misalignment compensation methods give very accurate timing estimates. The time misalignment compensation with the predistortion reduces spectral regrowth due to the nonlinear ET amplifier and improves the power efficiency of the ET amplifier.     

一种适用于间接学习结构的功率放大器线性化算法

针对目前基于间接学习结构(indirect learning architecture, ILA)的线性化算法对于功率放大器的非线性补偿效果较差、频谱失真改善效果不明显的缺点,提出了一种基于功率检测模块的交替迭代算法。该算法利用数据窗截取ILA中后失真器反馈回来的数据流并通过功率检测模块计算其功率大小,筛选出功率最大的信号数据流,根据迭代次数,使得其输出在大功率信号流与随机信号流之间相互切换并送至后失真模块进行训练. 预失真模块和后失真模块均采用记忆多项式模型. 采用峰均比为9 dB的LTE信号通过在线测试平台RF WebLab对真实GaN功放进行仿真,结果表明,新提出算法的带外抑制效果相对于传统的顺序数据流处理算法与大功率数据流处理算法分别优化了5 dB与2.5 dB左右,其平均归一化均方误差也分别优化了1 dB与0.6 dB左右.     

功放数字预失真技术现状及未来发展

功放是无线通信发射机的重要组成部分,随着无线通信的不断发展,对宽带线性功放的要求也越来越高。然而,功放的非线性特性和记忆效应会导致信号严重失真。为了减小带内失真和邻道干扰,数字预失真成为功放线性化技术中最有发展潜力的技术。介绍了功放模型,数字预失真的学习结构、数字预失真器参数的辨识算法等研究现状,探讨了数字预失真的发展趋势,为今后数字预失真技术的研究提供参考。