ROF与PA结合系统的数字预失真处理

建立了一个光载无线通信(RoF)与功率放大器(PA)结合的无线通信系统的数字预失真仿真结构,使用Matlab软件建立RoF和PA的模型,并运用间接学习结构的预失真方法和最小均方误差(LMS)算法搭建了预失真仿真系统,采用联合补偿和单独补偿两种方式的补偿结构,分析了两种结构的优缺点。通过功率谱密度图的对比,分析了两种补偿方式的效果。仿真结果表明,预失真处理有效地补偿了RoF与PA组成的无线通信系统的非线性。     

自适应数字预失真放大器的算法研究

由于功率放大器特性随温度,供电电压等因素的变化而改变,为了保证预失真功率放大器稳定工作,预失真系统的自适应性能就显得非常重要.基于查找表的预失真放大器广泛采用最小均方(least-mean-square,LMS)自适应算法.介绍了基于查找表的预失真放大器的基本结构,并根据步长参数和误差之间的非线性关系提出了一个新的变步长LMS算法.最后用MATLAB搭建了一个自适应预失真器的仿真系统.仿真表明,在迭代500次时,该算法对预失真放大器失真效果的改进明显优于以前的算法.     

OFDM系统中的自适应预失真研究

随着移动通信中线性调制方法的出现,功率放大器的线性化成为一个重要的研究课题.提出一种用于正交频分复用(OFDM)系统中补偿由功率放大器引起的非线性失真的自适应预失真方法,并基于RASCAL算法,给出数字预失真器在OFDM中的实现结构,仿真表明该算法具有收敛速度快、补偿效果好的特点.     

OFDM系统功率放大器有记忆自适应预失真研究

针对PA的非线性和记忆效应,有记忆自适应预失真技术是最有效的线性化技术.在选取合适阶数、记忆深度的有记忆多项式模型的基础上,采用RLS和LMS结合的混合算法,并设定误差门限值以使两种算法合理转换.仿真分析表明,该方法可以有效补偿系统的非线性和记忆效应.     

基于调制域分析的功放线性化测量验证

针对目前功率放大器(Power Amplifier,PA)线性化测量验证方案需要较多的软硬件资源且测试效率低的问题,提出了一种适用于卫星通信领域的PA线性化测量与验证方法.该方法基于信号的调制域分析,首先信源端生成循环I/Q数据,然后经调制域分析仪进行信号采集后,由所提算法进行非线性特性提取,最后进行数字预失真(Digital Pre-distortion,DPD)算法验证.从仿真及测试结果来看,该测量验证方法对P A的非线性建模准确,最小二乘算法DP D效果明显.误差矢量幅度由11.17％降至5.49％,邻信道功率比由-31.75 dBc降低至-42.43 dBc,较好地补偿了PA的非线性特性.测量验证方案平台硬件资源简易,能够便捷获取高阶调制信号激励下的PA非线性测量以及有潜力验证各类DP D算法.     

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...     

基于分段多项式的数字预失真方法研究

为了补偿通信系统中功率放大器((PA)的非线性,提出一种基于分段多项式的数字预失真(DPD)方法.通过分析PA的结构,考虑偶数阶非线性的影响,采用包括偶数阶分量的分段多项式DPD模型.最后仿真结果表明所提方法能够快速收敛,对系统的非线性和记忆效应有明显改善.     

OFDM系统中的自适应预失真研究

随着移动通信中线性调制方法的出现,功率放大器的线性化成为一个重要的研究课题。提出一种用于正交频分复用(OFDM)系统中补偿由功率放大器引起的非线性失真的自适应预失真方法,并基于RASCAL算法,给出数字预失真器在OFDM中的实现结构,仿真表明该算法具有收敛速度快、补偿效果好的特点。     

一种基于LS/SVD的基带预失真算法

自适应基带预失真技术是用于补偿高功率放大器非线性失真的一种有效技术。早期对预失真的研究大多局限于无记忆非线性,但对于OFDM等宽带应用,放大器的记忆效应明显。介绍了一种基于最小二乘奇异值分解(LS/SVD)的自适应算法来实现有记忆非线性功放的自适应基带预失真。仿真结果表明,该方案用于正交频分复用(OFDM)系统中能有效抑制带外频谱扩散,减小带内失真,实现有记忆非线性功率放大器的自适应预失真。     

Wiener功率放大器的分离预失真方法

Hammerstein(以下简称H)系统能实现对Wiener功率放大器的预失真,文章从其结构特点出发,提出了分离预失真方法,将放大器中的记忆和非线性因素分离,并独立地得到各自的预失真模块,从而组成能对WienerPA进行线性化的H系统,克服了以往在对H系统各参数的辨识中,由于没有排除记忆和非线性因素的相互干扰而导致的算法较为复杂,收敛速度缓慢,收敛精度不高的问题。仿真表明,该方法在收敛速度和收敛精度上都有明显提高。     

Feedback quantization in crosscorrelation predistorters

Amplification of signals with fluctuating envelopes inevitably leads to distortion because of nonlinear behavior of the power amplifier (PA). Digital predistortion can counteract these nonlinear effects. In this letter, the crosscorrelation predistorter is described and the effects of quantization in the feedback path are presented. One of the effects is that the quantization noise is correlated with the signal to be quantized, resulting in reduced performance of predistortion. A technique to reduce these effects is to inject a dither signal before quantization. Because of the quantization noise and dither signal, more data has to be used to obtain estimates of the PA behavior that are accurate enough for effective predistortion.     

Effects of even-order nonlinear terms on power amplifier modeling and predistortion linearization

Power amplifier (PA) is an essential component in communication systems and is nonlinear in nature. Digital baseband predistortion is an emerging cost effective approach to linearize a PA. To study PA nonlinear characteristics and to construct a predistorter, accurate nonlinear models are often necessary. Polynomials have been used extensively for modeling the behavior of the PA or the predistorter. For bandpass communication signals, attention has been paid mainly to odd-order nonlinear terms. In this paper, we reveal the benefit of including even-order nonlinear terms in baseband modeling of the PA and in enhancing predistortion performance.     

基于数/模混合预失真技术的功放线性化北大核心CSCD

随着移动通信信号带宽的增加,传统功率放大器数字预失真线性化技术越来越受到采样率的限制。为了使线性化效果更好,文中提出了一种数字预失真和模拟预失真相结合的混合预失真器,利用模拟预失真宽带宽的特点和数字预失真线性化能力强的优势,把模拟预失真和数字预失真融合在一起,共同补偿功放的非线性。由于受实验设备采样率的限制,文中采用了带宽为60 MHz的5 G NR信号对一个中心频率为3.5 GHz的射频功放进行实验验证。实验结果表明:提出的混合预失真器不仅优于单独的数字预失真器和模拟预失真器的非线性矫正性能,而且还能改善数字预失真因采样率限制无法改善的带外互调失真。     

Wiener功率放大器的一种简化预失真方法

根据Hammerstein模型的一种最优两步辨识算法的思路,针对预失真技术的特点对Hammerstein模型进行了两次转换,建立了一种等效的但形式简单的记忆非线性预失真器模型——非线性抽头延时多项式模型,从而简化了Wiener功放的预失真。仿真结果表明,利用所提出的记忆预失真器模型能使用较少的参数,快速、简便地实现记忆放大器的预失真,而且具有满意的线性化性能。     

卫星通信中的数字基带预失真技术研究

数字基带预失真技术是克服高功率放大器非线性失真最有效的方法之一。早期对预失真技术的研究大多局限与无记忆非线性，但对于宽带和多载波应用。记忆非线性失真将不能再被忽略，无记忆预失真非线性补偿机制可能失效。文中研究了卫星通信系统中大功率记忆非线性功放的自适应基带预失真线性化技术，提出了一种基于记忆多项式的非直接学习结构的自适应基带预失真方案，给出了自适应算法。仿真结果表明，该方案能有效抑制带外频谱扩散，减小带内失真，降低误比特率，实现有记忆非线性大功率放大器的自适应预失真。     

基于多路实值时延神经网络的大规模MIMO系统发射机射频失真补偿方案

大规模MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）系统具有频谱效率高、系统容量大的优势。然而由于发射机射频元件存在着技术、工艺等方面的限制,大规模MIMO系统不可避免地存在着多种射频失真问题,成为制约系统性能的重要瓶颈。本文针对大规模MIMO系统中的功率放大器 (Power Amplifier,PA)非线性、同相/正交 (In-phase/Quadrature,I/Q)支路不平衡、射频链路串扰等多种射频失真问题,提出基于多路实值时延神经网络（Real-Valued Timed-Delay Neural Network, RVTDNN）的大规模MIMO系统发射机射频失真补偿方案。该方案使用多个RVTDNN预失真网络对发射信号进行预处理,补偿发射机的射频不理想特性,提高系统性能。此外,本文还提出了基于量子遗传算法的预失真网络超参数优化方案,与传统的基于遗传算法的网络超参数优化方案相比,该方案在种群数较小时可实现超参数优化,从而降低了算法的时间复杂度。      

一种有效的自适应预失真算法

自适应预失真技术是一种用于补偿功率放大器引起的非线性失真的技术 ,本文提出了一种改进算法用来加快预失真算法的收敛速度     

宽带Chrip信号激励下功放数字预失真补偿

功率放大器(power amplifiers, PAs)会对输入的宽带线性调频信号(linear frequency modulated, LFM)引入幅度失真和相位失真,这将导致接收机脉冲压缩处理后的输出信号主瓣展宽,旁瓣电平抬高,从而恶化雷达距离分辨率甚至产生虚假目标。文中提出采用有限冲击响应滤波器(finite impulse response, FIR)模型对宽带LFM信号激励下的功放进行行为建模和数字预失真(digital predistortion, DPD)补偿。利用宽带测试平台对500 MHz 瞬时带宽LFM信号激励下峰值功率15 W 的S波段功放进行验证。实验结果表明,浅饱和和深饱和情况下FIR模型都能准确建模功放的失真特性,浅饱和情况下DPD能够补偿幅度失真和相位失真,而深饱和情况下只能补偿相位失真,经过DPD补偿脉冲压缩后的峰值旁瓣电平都明显降低。     

FPGA Implementation of a Power Amplifier Linearizer for an ETSI-SDR OFDM Transmitter

Most satellite digital radio （SDR） systems use orthogonal frequency-division multiplexing （OFDM） transmission, which means that variable envelope signals are distorted by the RF power amplifier （PA）. It is customary to back off the input power to the PA to avoid the PA nonlinear region of operation. In this way, linearity can be achieved at the cost of power efficiency. Another attractive option is to use a linearizer, which compensates for the nonlinear effects of the PA. In this paper, an OFDM transmitter conforming to European Telecommunications Standard Institute SDR Technical Specifications 2007-2008 was designed and implemented on a low-cost field-programmable gate array （FPGA） platform. A weakly nonlinear PA, operating in the L-band SDR frequency, was used for signal transmission. An adaptive linearizer was designed and implemented on the same FPGA device using digital predistortion to correct the undesired effects of the PA on the transmitted signal. Test results show that spectral distortion can be suppressed between 6-9 dB using the designed linearizer when the PA is driven close to its saturation region.