改进算法的峰均比抑制联合预失真技术

研究正交频分复用OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)传输系统中高功率放大器HPA(High power amplifier)的自适应预失真方法。为了减少HPA非线性对OFDM传输系统的影响,通过改进的限幅法与自适应预失真技术相结合,降低OFDM信号的峰均比值,扩大HPA的线性化范围,从而补偿功放的非线性特性。提出一种基于变步长的最小均方LMS(Least meansquare)算法,并将其应用到基于记忆多项式模型的数字预失真系统中。仿真结果表明:结合峰均比抑制技术与自适应预失真技术,其性能优于单独使用自适应预失真技术,而且新的算法能有效地改善放大器的非线性特性,带外频谱抑制达到28dB。     

模块化模型功率放大器的自适应预失真

为补偿正交频分复用（OFDM）通信系统中由记忆高功率放大器（HPA）引起的失真,提出了一种自适应数字预失真方法。对Wiener、Hammerstein和Wiener-Hammerstein模块化模型的HPA各自构成了一个有记忆自适应预失真器。仿真结果表明,利用模块化模型能快速、简便地实现记忆放大器的线性化,而且具有满意的性能。     

基于并行演化计算的记忆非线性功率放大器数字预失真研究

自适应数字预失真是克服高功率放大器非线性失真最有前途的一项技术。为提高预失真的效率和效果,引入并行计算平台下的演化计算技术,提出了基于PSO算法预训练神经网络的方法,给出了算法软件实现的基本流程。在所述基础上,采用带抽头延时的双入双出三层前向神经网络结构,根据非直接学习结构和反向传播算法实现自适应,可同时补偿放大器的记忆失真和非线性失真的预失真技术。仿真实验表明,通过与无PSO预训练算法的相比,基于PSO预训练的神经网络训练算法有更好的性能。     

记忆非线性功率放大器的高效预失真

记忆非线性放大器的预失真问题一直是预失真技术的难点。通常采用Volterra级数、Hammerstein模型和神经网络等模型的记忆预失真都存在形式复杂、自适应困难的缺点。文章通过增加两个延时环节将基于多项式的无记忆放大器的高效预失真结构推广到有记忆放大器的预失真中,并联合一种简单的带抽头延时的非线性多项式模型作为记忆预失真器模型实现了记忆非线性放大器的快速、高效的线性化。仿真结果表明,利用所提出的预失真方案能快速实现记忆放大器的预失真,而且显著提高了线性化性能。     

宽带RF功率放大器的预失真线性化技术综述

随着无线需求和无线业务的不断增加,传输信号必将不断向高速率宽带宽发展。在宽带应用中,由于传输信号带宽增加,RF功率放大器不同于窄带输入下的无记忆特性,将表现出与频率有关的记忆非线性特性。针对宽带功率放大器线性化的记忆预失真技术成为当前研究的一个热点,综述了宽带RF功率放大器的预失真线性化技术的研究进展,详细介绍和分析了目前最主要的几种记忆预失真器的模型和对应的自适应预失真方案,最后给出了今后的研究方向。     

简化的滤波器查找表与神经网络联合预失真方法

针对功率放大器的记忆非线性特性给通信系统带来的失真问题,提出一种改进的滤波器查找表(FLUT)预失真方法.在FLUT方法的基础上,改进FLUT预失真结构及简化自适应更新部分.采用传输窄带序列训练神经网络模型弥补功率放大器的非线性特性,利用二维滤波器码表补偿功放的记忆效应.通过将功率放大器的非线性特性和记忆效应分开处理,降低神经网络模型的计算复杂度.仿真结果表明,改进方法能有效降低系统误码率,抑制带外频谱扩展,减少带内失真,与原FLUT方法相比,对记忆功率放大器有更好的线性化效果.     

一种记忆功率放大器自适应线性化仿真

为了更好地实现有记忆功率放大器高效率而又高线性的工作.对两种常用的描述功率放大器的记忆效应和非线性特征的模型--W-H模型和记忆多项式模型进行了自适应线性化仿真,采用AM/AM和AM/PM失真特性对由于功放特性不理想而引起的放大信号的振幅畸变及相位偏移进行描述,运用自适应预失真处理方法,进行记忆预失真的模拟,并用误差矢量值(EVM)衡量这种自适应预失真方法的效果.仿真结果表明,文中的自适应预失真方法对上述两种记忆功放模型具有较好的线性化效果.     

应用信号概率分布的查找表预失真方法

传统的基于查找表的数字自适应预失真技术没有考虑功率放大器输入信号的统计特性。为此,在正交频分复用(OFDM)系统中,结合OFDM信号幅度概率分布的特性,提出一种新的查找表构建方法。仿真结果表明,与传统的基于查找表的预失真技术相比,该方法能够有效地抑制由功率放大器非线性特性引起的信号带外频谱扩展。     

一种最小二乘／奇异值分解算法

针对预失真技术中存在记忆非线性放大器预失真的问题,分析数字预失真器的结构和常用预失真器的识别算法,对经典最小二乘／奇异值分解（LS／SVD）算法进行改进,以较少资源获得较高性能。仿真结果表明,改进的LS／SVD算法能实现记忆非线性放大器的快速、高效线性化,提高记忆非线性放大器的性能。     

功率放大器记忆效应分析及有记忆预失真技术

功率放大器是无线通信系统的重要组成部分,然而功率放大器固有的非线性特性和记忆效应导致信号产生严重的失真。目前大多数文献都集中于无记忆功放线性化研究,随着OFDM等宽带无线通信技术的兴起,功放的记忆效应对信号的影响愈加显著。本文从功放记忆效应产生的原因入手,利用双音输入信号对其进行了理论推导和分析,阐述了记忆效应对功放输入信号的严重影响。基于此,本文重点探讨了功放的有记忆预失真技术,对国内外功放有记忆预失真技术进行了综述。     

基于自适应扩展卡尔曼滤波与神经网络的HPA预失真算法

针对强记忆功放的非线性问题,提出一种基于自适应扩展卡尔曼滤波与神经网络的高功放(High power amplifier, HPA)预失真算法.采用实数固定延时神经网络(Real-valued focused time-delay neural network, RVFTDNN)对间接学习结构预失真系统中的预失真器和逆估计器进行建模,扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter, EKF)算法训练神经网络,从理论上指出Levenberg-Marquardt(LM)算法是EKF算法的特殊情况,并用李亚普诺夫稳定性理论分析EKF算法的稳定收敛条件,推导出测量误差矩阵的自适应迭代公式.结果表明:自适应EKF算法的训练误差和泛化误差均比LM算法更低,预失真后的邻道功率比(Adjacent channel power ratio, ACPR)比LM算法改善了2dB.     

一种高效的功放自适应预失真器设计

在对高功率放大器(HPA)进行自适应预失真过程中,为提高自适应算法运用的灵活性和自适应的收敛速率,解决幅度自适应预处理过程中对幅度过度压缩而影响功放输出功率和效率的问题,设计出一种高效的HPA自适应预失真器。该方案中幅度、相位预失真器相级联,对幅度预失真器采用间接自适应结构进行训练;相位预失真器直接对功放幅度-相位(AM-PM)特性进行辨识,然后取反得到,AM-PM特性辨识器同时又是相位预失真器,能够提高HPA自适应预失真过程中自适应算法运用的灵活性和自适应收敛速率;幅度预失真器基于正弦函数系模型,自适应预失真过程可以同时兼顾功放效率、输出功率和线性度3项重要指标。最后以M-QAM和双音信号为例进行仿真测试,验证了该方法的优势。     

宽带GaN功率放大器的建模与预失真

对正交频分复用传输系统中宽带GaN功率放大器的建模与预失真线性化方法进行研究。应用一个带有记忆的多项式模型来建模GaN功率放大器及其逆特性,并通过递推最小二乘法(RLS)辨识模型参数,然后利用预失真间接结构实现了GaN功率放大器的预失真器。最后,仿真验证预失真方法的有效性,结果表明记忆多项式模型可以对GaN功率放大器进行建模并实现线性化。     

功放的数字基带预失真系统研究与仿真

为了克服功率放大器的非线性失真和满足制定的功率谱密度要求,数字基带预失真技术以其良好的线性度、宽带宽、高效率和全自适应性等优点成为解决功率放大器非线性失真的问题.文中在详细地分析数字基带预失真系统原理和单位延迟抽头多项式模型的基础上,提出了具有记忆效应的数字基带预失真电路,并在ADS环境中实现了系统级仿真.仿真结果表明,系统对功率谱密度的改善最大能达到30dBm,具有很好的预失真效果.故构建的系统级仿真电路对实际的数字预失真系统设计起着重要的指导作用.     

基于数字预失真技术的有记忆功放线性化研究

现代通信系统中,具有较大峰均比和带宽的线性调制信号经过大功率功放会产生非线性失真和记忆效应.针对高峰均比的宽带输入信号,提出一套联合峰均比抑制技术和基带自适应预失真技术来改善功放非线性失真的可行方案.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7.6dB的输入信号,经过1dB的削峰处理后,预失真器改善带外频谱抑制25dB左右,有效的补偿了功放的非线性失真和记忆效应,提高了功放效率,对功放线性化技术有一定的实用价值.     

A digital predistorter for wireless transmitters

A novel digital baseband predistorter with improved reduction of spectral regrowth is proposed and investigated. The improvements are achieved by using a proposed predistortion technique and extended power amplifier (PA) fundamental‐frequency modeling. The digital baseband predistortion (DPD), known for its simplicity of realization, low cost and integrability; however, it suffers from poor linearizing performances. We incorporate baseband iterative injection of in‐band distortion components into the baseband DPD to enhance the nonlinearity compensation. General formulas for the fundamental‐frequency output of a PA with n‐order nonlinearity and recursive formulas for calculating the injected components for different number of iterations are developed. The proposed iterative digital baseband predistorter is verified experimentally with a wireless PA and measured results are presented to demonstrate feasibility of the proposed concept. The spectral regrowth suppression of 20 dB is achieved for a 3.5 MHz digitally modulated signal. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2009.