基于Wiener模型的非直接预失真线性化技术

新一代移动通信系统对于信道传输中的非线性失真十分敏感,功率放大器是产生非线性失真的主要器件。为了降低传输信号的失真程度,减小对相邻频段的用户的干扰,功率放大器的线性化技术显得尤其重要。预失真技术以其线性度好、自适应能力强、效率高等优点成为消除非线性失真的首选。在此阐述功率放大器的非线性特性和记忆效应,介绍预失真技术,利用基于Wiener模型的估计器来构成非直接预失真线性化系统,并对Wiener模型的参数识别算法进行优化。仿真实验表明此方法能有效补偿功率放大器的非线性失真和记忆效应,提高系统性能,降低开发成本。     

一种预失真型线性化功率放大器及其特性

介绍一种采用平行式预失真器的预失真型线性化射频功率放大器。由于所采用的平行式预失真器的温度稳定性好、噪声低，且非线性特性与主放大器的非线性特性拟合效果好，使得由此构成的线性化功率放大器具有结构简单、线性化效果好、性能稳定等特点。给出了该线性化功率放大器的电路结构和工作原理，从理论上分析了该线性化功率放大器的工作特性，并利用专用的微波电路仿真工具进行仿真验证，结果表明这种预失真功率放大器具备良好的线性化特性。     

查找表联合记忆效应补偿技术的宽带自适应预失真算法

为了能够对记忆型功率放大器线性化处理,并能一定程度克服其记忆效应,该文介绍一种自适应数字预失真器。该数字预失真器采用查找表与记忆效应补偿技术相结合的方法,并且利用内插值方法有效减小了查找表幅度量化过程产生的误差。相比记忆多项式预失真器,这种预失真器的计算复杂度较小,却能够得到与其相近的线性化效果。基于功率放大器记忆多项式模型,利用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)宽带信号验证该文提出的预失真器对记忆型非线性功率放大器的良好线性化效果。     

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。     

一种模拟预失真自适应线性化方法

针对射频功率放大器的非线性问题,提出一种基于两个复量多项式的模拟预失真电路,并根据射频功率放大器的响应用LMS(最小均方)算法自适应优化多项式的系数,从而使功率放大器的线性性能达到最佳。该预失真器的优点是电路简单,运算量少,适用于宽带通信。基于双频信号和WCDMA(宽带码分多址)信号对该预失真器进行了仿真测试。实验结果表明,该预失真线性化方法对交调失真分量抑制效果明显,ACPR(邻信道功率比)可改善至56.1dB,对功率放大器的非线性具有良好的补偿效果。     

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.     

适用于DLA结构的新型功率放大器数字预失真算法

数字预失真技术通过在功率放大器的前端级联数字预失真器来补偿功放的非线性失真,而直接学习结构(Direct Learning Architecture,DLA)作为一种广泛使用的自适应数字预失真算法结构,因其预失真性能优良,前景最为看好.传统DLA预失真算法需要求得功率放大器高精度模型,其结构复杂且计算量大.针对这一问题...     

基于放大器非线性拟合的自适应预失真技术

本文提出了一种新的有效的大功率放大器非线性失真的数字自适应预失真设计方法。该方法基于有理双线函数的非线性及其逆变换易于求解的特性，设计大功率放大器的估计器以逼近大功率放大器的非线性特性，预失真器的非线性参数由估计器的逼近函数逐段取逆变换来调节，以达到预失真补偿的目的。计算机仿真结果表明：该方法用于正交频分复用（OFDM）系统中具有收敛速度快、系统性能稳定、补偿效果好等特点。     

一种高效的用于RF功率放大器线性化的自适应预失真结构

分析了当前文献中主要的几种自适应预失真结构,发现这些自适应预失真结构均不利于高效最小二乘算法的直接应用,从而限制了预失真技术的自适应性能.提出了一种新的自适应预失真结构,可直接使用高效的最小二乘算法对预失真器进行自适应更新.仿真结果表明利用此结构可快速、高效地实现非线性RF功率放大器的线性化.     

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。     

Adaptive polynomial predistorters for M‐QAM transmission using non‐linear power amplifiers

In this paper, adaptive baseband polynomial predistortion techniques are introduced to counter‐balance the AM/AM and AM/PM non‐linear effects of the transmit power amplifier. The proposed polynomial predistortion scheme is based on polar coordinate representation. Both LMS and RLS concepts are used to derive the adaptive algorithms. An enhanced LMS‐based algorithm with fast convergence and low complexity is proposed. For very fast convergence, a cascaded RLS‐based adaptive polynomial predistorter structure is introduced. The performance of the proposed schemes in terms of intermodulation distortion, spectral regrowth, and convergence rate are examined. The obtained results show that the polynomial predistortion schemes can be used in M‐QAM transmitters with power amplifiers operating near saturation to achieve a highest power efficiency. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

宽带系统中有记忆大功率功放的数字预失真器研究

针对高峰均比的宽带输入信号,提出了一套联合峰均比抑制技术和基带自适应预失真技术的数字预失真器设计方案,并仿真了峰值抵消算法和自适应预失真算法.结果表明对于峰均比为8.4 dB的输入信号,经过1.5 dB的削峰处理后,预失真器改善带外频谱抑制27 dB,非常有效地补偿了功放的非线性失真,提高了功放效率,对发射机功放线性化技术有一定的实用价值.     

On compensating nonlinear distortions of an OFDM system using anefficient adaptive predistorter

This paper presents an efficient adaptive predistortion technique compensating for nonlinear distortions caused by a high-power amplifier (HPA) cascaded with a linear filter in an OFDM system. In the proposed approach, the memoryless HPA, preceded by a linear filter with memory in OFDM systems, is modeled by the Wiener system, which is then precompensated by the proposed adaptive predistorter with a minimum number of filter taps. It is confirmed by computer simulation that the proposed approach produces a faster convergence speed than the previous adaptive predistortion technique, and provides a small output backoff as low as 5.5 dB for an OFDM system employing an HPA with a linear filter     

Fast complex memory polynomial-based adaptive digital predistorter

Today's 3G wireless systems require both high linearity and high power amplifier (PA) efficiency. The high peak-to-average ratios of the digital modulation schemes used in 3G wireless systems require that the RF PA maintain high linearity over a large range while maintaining this high efficiency; these two requirements are often at odds with each other with many of the traditional amplifier architectures. In this article, a fast and easy-to-implement adaptive digital predistorter has been presented for Wideband Code Division Multiplexed signals using complex memory polynomial work function. The proposed algorithm has been implemented to test a Motorola LDMOSFET PA. The proposed technique also takes care of the memory effects of the PA, which have been ignored in many proposed techniques in the literature. The results show that the new complex memory polynomial-based adaptive digital predistorter has better linearisation performance than conventional predistortion techniques.     

基于非迭代算法和非直接学习结构的查询表TWTA预失真器

提出了一种基于查询表和非直接学习结构的适用于行波管放大器（TWTA）的基带预失真器。通过引入线性增长的周期性训练序列和失真检测算法，实现了预失真器非迭代方法的参数捕获。与普通查询表预失真器相比，该预失真器不但能离线处理失真数据，而且不需要使用基于最小代价函数的迭代算法更新预失真器查询表中的内容，从而能在降低对系统处理速度要求的同时，回避了算法收敛性问题。仿真结果表明，所提预失真器可大大降低由TWTA非线性所引入的带内失真和频谱再生。     

Rational function based predistorter for traveling wave tube amplifiers

A new scheme for the compensation of traveling wave tube amplifier nonlinearities is proposed and analyzed in this paper. The approach is based on rational function models of the amplifier AM-AM and AM-PM conversions. Amplitude and phase predistortion are performed separately. The phase predistortion is a function of the output of the amplitude predistortion part of the predistorter, instead of the input signal amplitude of the predistorter. Computer simulations reveal an improved performance compared to published techniques and suggest that with the proposed technique the transmit power amplifier can operate far into its nonlinear region. The transfer characteristics of the cascade of the amplifier and the proposed predistorter match the optimum transfer characteristics of a saturating device.     

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。     

一种新的用于Hammerstein预失真器的自适应结构

针对目前的自适应预失真结构不利于高效的最小二乘算法直接对Hammerstein预失真器参数进行更新的问题,该文提出了一种新的自适应预失真结构。应用该结构可以得到Hammerstein预失真器中两个子系统的误差,因此可使用高效的最小二乘算法直接对Hammerstein预失真器进行自适应更新,避免了结构误差以及子系统误差不精确对预失真器性能的影响。仿真结果表明:该文提出的自适应结构可使Hammerstein预失真器快速高效地补偿带记忆效应功率放大器的非线性失真。     

杂波背景下的时距联合检测前聚焦方法研究

传统相干雷达信号处理流程对跨距离单元走动的目标一般采用脉冲压缩与Radon傅里叶变换(RFT)先后级联的处理方法,但级联方法存在以下问题：一是对高速目标能量积累的过程中目标峰值位置偏移甚至主瓣展宽、增益下降、旁瓣增高;二是缺少有效杂波抑制,影响弱目标检测。为此,该文借鉴多维信号联合以及杂波抑制的思想,提出一种杂波背景条件下将脉冲压缩、RFT与自适应杂波抑制联合的时距联合检测前聚焦方法(APCRFT)。该方法首先将脉内时间(快时间)与脉间时间(慢时间)两个雷达信号处理维度相联合,引入与高速目标相对应的二维导向矢量,补偿脉内和脉间的多普勒频移;然后根据辅助数据估计脉冲压缩前的杂波协方差矩阵;最后根据杂波协方差矩阵和导向矢量确定最优滤波器权矢量。在距离-速度二维空间中,该方法能有效地抑制杂波,同时对目标能量进行最佳聚焦。仿真结果表明,该方法与先脉冲压缩后自适应Radon傅里叶变换(ARFT)的级联方法相比性能更优。     

一种改进的用于Hammerstein预失真器的自适应结构

针对目前的自适应结构不利于Hammerstein预失真器进行参数更新,尤其是不利于线性子系统参数更新的问题,该文在间接学习结构的基础上提出了一种改进的自适应预失真结构。应用该结构能够得到Hammer-stein预失真器中待识别线性子系统的误差,使得高效的最小二乘算法能够直接对其参数进行更新,进而提高了整个预失真器的线性化性能。仿真结果表明：应用文中自适应结构,Hammerstein预失真器可以高效地补偿带记忆效应功率放大器的非线性失真。