面向5G光载通信系统的数字预失真线性化技术应用

随着5G通信技术的迅猛发展,光载无线(Radio-over-Fiber, RoF)通信系统在实现高数据传输率和低延迟方面日益发挥出重要作用。然而,该系统在处理高频宽带5G信号时,常受到射频功率放大器和光电组件非线性特性的影响,导致信号产生失真问题。为解决这一问题,文章深入探讨了数字预失真(Digital Predistortion, DPD)技术在5G RoF通信系统中的应用及其效果。     

5G宽带功率放大器数字预失真线性化模型验证

在传统无线通信系统中,射频功率放大器的非线性是信号失真与频谱再生的主要原因。目前正在大规模建设的第五代移动通信系统(俗称5G)具有非常宽的调制带宽和非常高的调制度,使功放的非线性失真变得更加严重。因此,宽带功率放大器的线性化问题成为了5G通信系统的研究重点。本文针对5G功放的非线性,分别采用动态偏差减少(Dynamic deviation reduction,DDR)模型、记忆多项式(Memory Polynomial,MP)模型和广义记忆多项式(Generalized Memory Polynomial,GMP)模型对5G宽带射频功放建立数字预失真器。最后,使用100MHz带宽的5G-NR信号,对中心频率3.5GHz的AB类功放进行预失真线性化实验验证。实验结果表明DDR、MP以及GMP三个数字预失真模型均能对5G功放进行线性化,而且被测功放的相邻信道功率比(ACPR)改善最高可达12dB。DDR、MP和GMP数字预失真器对5G功放的非线性具有显著的抑制作用,因此以上三个模型均可应用于5G功放的线性化。     

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。     

基于SDR的5G功放数字预失真线性化平台

为了最大化信息吞吐量,信号带宽在不断增长,5G通信中RF发射器面临着一系列不断发展的挑战.对于射频收发链中数字预失真算法的研究,本文提出了一种基于软件定义无线电的功放数字预失真线性化平台,采用了宽带射频收发器ADRV9009和UltraScale+MPSoC,相对于传统的基于矢量信号发生器加矢量信号分析器构建的数字预失...     

数字预失真器对5G功放记忆效应补偿能力的比较

本文探究了5G系统中射频功率放大器的产生记忆效应的现象及原因,同时分析比较了三种典型的数字预失真模型对功放记忆效应的矫正能力.通过FPGA实验平台的观测与验证,随着基带信号带宽的增加和射频功率放大器的中心频率的提高,功放输出信号的记忆效应更加明显,非线性现象更加严重和复杂;基于查找表(LUT)模型,记忆多项式(MP)、...     

用于5G RF PA 线性化的多频段通用数字预失真器

文中提出了一种基于独热编码与长短时期记忆 (LSTM) 神经网络的多频段通用数字预失真非线性 模型,它可以有效地对工作在多个频段的宽带射频功放进行线性化。在训练集中引入表示不同频率信号的不同独 热编码,训练后的神经网络非线性模型可以在不改变网络结构和模型参数的情况下对不同频段的功率放大器进行 预失真线性化。为了验证该方法的有效性,建立了两个分别工作于2. 6 GHz 和4. 9 GHz 的射频功放实验平台,在这 两个频段预失真非线性建模的归一化均方误差(NMSE)均可达到-40 dB,然后使用100 MHz 带宽5G NR 信号,分别 对这两个射频功放进行预失真线性化实验验证。实验结果表明,该多频段通用数字预失真器可以将这两个功放的 邻信道泄漏比(ACLR)在中心频率下偏100 MHz 处分别改善19. 42 dB 和17. 91 dB,在中心频率上偏100 MHz 处分 别改善15. 73 dB 和15. 17 dB,验证了所提非线性模型的有效性。     

微波回传系统发射机数字预失真线性化

微波回传系统是宽带无线通信基站信号回传的主要手段之一.对19GHz微波回传系统发射机的非线性特性进行了实验测试与分析研究,采用基于查找表(LUT)的数字预失真技术对其进行线性化以满足大容量无线基站信号传输的需求.利用指数加权移动平均算法(EWMA)提取发射机的静态非线性特性以构建数字预失真查找表.使用3载波WCDMA信号进行实验验证,实验结果表明采用查找表数字预失真器对该被测发射机进行线性化,3阶互调失真(IMD3)最大可以改善23dB.因此通过简单的查找表数字预失真技术可以有效地提高微波回传系统发射机的线性度,同时可以使微波功率放大器工作在较高的输出功率,增大回传距离,降低生产成本.     

浅谈光纤传送网下的5G移动通信前传关键技术

为了充分发挥5G移动通信技术的应用优势,要结合5G移动通信网络应用环境,完善网络控制内容,并匹配完整的移动通信前传技术模式,从而建立更加和谐的传输通道。文章分析了5G移动通信技术的架构,并从光纤传输网和光载射频技术两个方面对5G移动通信前传技术予以讨论。     

5G无线通信系统的关键技术综述

随着科学技术的快速发展,传统的网络技术已不能适应现代技术的发展,这就需要更科学的管理方法,5G无线通信系统便是最好的选择.5G无线通信系统既能使信息迅速传播,又能对问题进行系统分析.为了使5G无线通信系统更好地为公众服务,需掌握关键技术.本文对5G无线通信系统的关键技术进行了分析、阐述.     

面向5G无线通信系统的关键技术研究

从5G的相关概念出发,对其无线通信系统中的关键技术进行分析和讨论,希望能够为5G无线通信技术的普及和推广奠定良好基础。     

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。     

无源波分在5G前传接入中的应用研究

5G基站的大规模建设将消耗大量的前传光纤基础资源,给运营商带来建网成本、能耗的压力.通过比较各种前传方案,从技术、建设周期及成本效益等方面进行分析,提出在纤芯不足的区域采用无源波分方案,可大大节省建设成本、缩短建设周期、减少机房动力改造投资、降低运营成本.该方案能使综合TCO最优,高效解决5G前传难题,提高网络竞争力.     

基于基站光缆网解决5G前传方案研究

本文通过分析5G前传光缆的需求与当前基站光缆网的建设特点,提出有效的使用基站光缆网满足5G前传需求的建设方案。对前期基站组网结构进行逐一分析,根据区域覆盖情况、站点情况和光缆环路情况,确定了多维的组网模型,并分别制定了相应的承载方案,以期充分利用网络资源,减少投资浪费,并能够最大限度的提升建设效率。     

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.     

基于实值时间卷积神经网络的功放预失真研究

为了实现传输速率高达千兆比特每秒(Gbps)的目标,5G通信系统需要更宽的传输带宽和更高的调制度,这些对射频功放的线性度提出了更加苛刻的要求。必须对功放的非线性进行线性化。文中构建了一种基于实值时间卷积神经网络(Real-Valued Temporal Convolutional Networks,RVTCN)模型的数字预失真器。RVTCN模型利用扩大因果卷积(Dilated Causal Convolution, DCC)提取功放的当前时序信息,把记忆信息存储在残差块(Residual Block,RB)中,不断获取时序特征并保存于网络中。为了验证RVTCN线性化的性能,文中采用了100 MHz带宽的5G NR信号,对中心频率3.5 GHz的Doherty功放进行了预失真线性化实验验证。实验结果表明:该RVTCN模型具有射频功放的动态非线性行为建模能力,其归一化均方误差可达-40 d B;RVTCN预失真器对测试功放的相邻信道功率比(ACPR)改善可达19.5 d B左右。     

基于DSP的数字预失真系统设计

为提高无线通信系统的通信质量与效率,提出一种基于DSP自适应数字预失真技术的系统设计。采用TI公司的低功耗、高性能数字信号处理器TMS320VC5502,有效提高了信号处理速度,减少了回路延时。根据信号的幅度,数控衰减器工作在不同的控制模式,以满足不同系统输出功率的要求。结果表明,该系统能有效改善功率放大器的线性度,并将功放的邻道功率比（ACPR）降低了10 dB左右。     

记忆多项式数字预失真线性化逆E类功放

采用记忆多项式模型的数字预失真器,用于线性化逆E类射频功率放大器,从而获得具有高线性和高效率的射频放大系统,使得开关型的逆E类功率放大器可以适用于具有非恒包络的调制信号的发射。文中设计了一个工作于S频段的具有10W饱和功率的逆E类功率放大器,以具有5MHz信号带宽的单载波WCDMA信号作为测试信号,使用记忆多项式的预失真器对其进行线性化。实验表明,该记忆多项式预失真器能够很好地抑制逆E类功放的动态非线性引起的带外寄生频谱,可以使逆E类功放同时工作于高线性和高效率状态。     

5G传送技术及标准化进展

5G规模商用和5G+垂直行业应用逐步发展,将推动5G传送网络相关技术、标准及产业化的发展.介绍了5G前传、中回传、光模块相关技术现状与标准化进展,并对5G传送技术及未来发展进行了展望.     

微波功率放大器互调失真与数字基带预失真线性化技术

针对现代通信信号电磁环境模拟器对谐波和互调失真的战术技术指标要求,介绍了一种用数字基带预失真技术对微波功率放大器进行线性化来有效地抑制信号的二、三次谐波和减小三阶互调分量的新方法,并对数字基带预失真线性化系统的工作原理进行了详尽地论述。分析结果表明,数字基带预失真技术不失为微波功率放大器线性化技术的新方法,完全有可能满足现代通信信号电磁环境模拟器对谐波和互调失真的技术指标要求。     

自适应数字预失真的FPGA实现

数字预失真技术在软件仿真方面已取得长足进步,但在硬件实现上还存在着很大的不足。利用设计的实验平台,在窄带通信系统中不考虑记忆效应的情况下,提出了一种基于查询表的能够有效抑制器件噪声的自适应数字预失真方案。经FPGA实现该方案后,可以明显降低噪声和交调干扰,实验结果较为理想。