功放预失真中自适应算法研究

数字基带预失真技术是补偿功放非线性的最有效方法之一,而自适应算法的选择很大程度上影响着系统的预失真性能。其中,最小均方误差(LMS)算法和递归最小二乘法(RLS)是最常用的自适应收敛算法,LMS算法计算复杂度较低,但LMS算法收敛速度慢,易陷入局部最优且精度不高,RLS收敛性能较好,但计算复杂度高。在综合分析2种算法优缺点的基础上,提出了一种LMS和RLS算法的组合算法,仿真结果表明,组合算法的预失真性能很好,而且算法复杂度较低。     

基于参数选择的数字预失真处理

数字预失真系统中,高精度预失真通常需求高阶多项式,而高阶多项式会导致预失真计算量的急剧上升。针对记忆多项式级数与预失真精度的矛盾,提出了一种基于参数选择的数字预失真结构,使用低阶多项式实现了对复杂度高的功率放大器高精度预失真处理,同时避免了计算量的上升。基于一组功率放大器的实测数据进行仿真,验证了参数选择方法相比于传统方法在同计算量的条件下精度的提升;并以正交频分复用信号作为输入信号进行仿真,得到了21 dB的邻近信道功率比抑制效果,相比于传统方法有6 dB的提升。     

基于二次样条函数的功放数字预失真算法

功放的非线性特性极易产生频谱扩展,这种扩展会对临近信道产生干扰。现在基于样条的预失真算法几乎都使用的三次样条,也就是样条的多项式函数阶数最多只有三次。文章提出了一种新的基于二次样条的功放数字预失真算法。二次样条函数的平滑特性可以很好地逼近功放的非线性模型,有效克服功放非线性效应对频谱产生的影响。仿真和实现的结果表明,这种新的算法性能既优于传统的基于最小均方的数字预失真算法,也优于现在一般的三次样条预失真算法。     

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。     

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。     

变步长LMS算法预失真仿真与实现

针对传统固定步长 LMS 算法预失真收敛速度较慢和非线性改善不足以及 RLS 算法预失真复杂度较高,对一种基于变步长 LMS 算法的多项式预失真技术进行了研究。通过仿真分析该算法的性能,发现该算法在不较大增加算法复杂度情况下收敛速度较快,能较好地改善带内非线性失真。构建了基于 DSP和FPGA的短波发射机硬件平台以验证算法的有效性,通过双音信号测试功放输出,表明基于该算法的多项式预失真系统对三阶互调降低23.3 dB,五阶互调降低15 dB,有效地改善了功放的非线性。     

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.     

基于平方根无迹卡尔曼滤波的数字预失真算法

射频功率放大器工作在近饱和点时产生的非线性效应是制约其性能提升的主要因素.提出了一种基于非线性无迹卡尔曼滤波的数字预失真算法,可有效克服此非线性效应的影响.针对预失真算法的状态方程为线性的特点,优化了无迹卡尔曼滤波算法以提高运算效率.仿真结果表明,所提算法性能优于传统的基于最小均方的数字预失真算法.     

数字预失真基本原理

对高功率放大器的失真特性进行了数学分析,介绍了数字预失真的基本原理,总结了常用的几种预失真线性化方法,着重详细介绍了查找表数学模型的建模方法.     

基于软件无线电的数字预失真研究

本文针对功率放大器的数字预失真技术进行了研究,主要的内容包括:分析了数字预失真技术的国内外发展现状,衡量功放线性化程度的主要技术指标,描述了功率放大器的无记忆效应和有记忆效应情况下的行为模型.基于16QAM的数据系统,对多种项式的预失真,采用间接学习结构来实现,并基于最小递归二乘RLS算法分别对有记忆多项式预失真进行了仿真分析.仿真的结果表明基于Volterra级数的记忆多项式预失真收敛速度虽一般,却能很有效的改善PA的ACPR值几个dB左右.最后,通过Matlab软件仿真,验证了所设计的数字预失真技术的正确性.     

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.     

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.     

OFDM系统自适应数字预失真研究

研究了正交频分复用（OFDM）传输系统中高功率放大器（HPA）的自适应预失真方法。针对OFDM信号的高峰平比特性及HPA带来的非线性失真,提出一种基于训练序列的最小均方误差（LMS）算法和递归最小二乘（RLS）算法的组合算法,将其应用到基于记忆多项式模型的数字预失真系统中。用MATLAB构建一个基于该自适应算法的预失真系统。仿真结果表明：该算法能有效的改善放大器的非线性特性。     

基于SoC的可重构短波功放数字预失真线性化

在对功率放大器的非线性放大特性研究的基础上,提出了在SoC为核心的硬件平台上对短波功放进行可重构预失真线性化的方法。文章重点对改进型Hammerstein 模型进行了改进,修改后的模型不仅在硬件上易于实现,而且具备模式切换功能,可以根据需求选择不同的有记忆模型或无记忆模型。实验结果证实了修改后的模型能有效地抑制短波功放的带外寄生辐射。提出的基于SoC 硬件平台的预失真线性化实现方案可以很方便地实现各种不同的预失真非线性模型,节省系统硬件资源,具有重要的工程实际应用价值。     

基于新的变步长模型的LMS自适应滤波算法

为了解决传统的变步长LMS自适应滤波算法不能有效处理既要求收敛速度快又要求稳态误差小的矛盾,提出了步长因子与误差信号之间的一种新的基于抽样函数非线性模型。该模型在误差信号上增加了指数因子,在仿真实验中,通过调节该指数因子及其他参数,使得算法在初始阶段误差较大时,步长因子能够自动增大,并在误差信号接近零处,有缓慢变化的特性。实验结果表明。提出的算法有很快的收敛速度和较小的稳态误差,可以有效解决上述矛盾,尤其是大幅度提高了算法的收敛速度,便于实时实现。     

一种新架构的数字预失真系统及其实现

针对当前数字预失真系统的软核处理能力较差、速度较慢等问题,提出了一种基于Zynq和AD9361联合预失真的架构。该架构具有高集成度、高计算效率的特点。功率放大器的数字模型采用记忆多项式模型,并采用新提出的基于查找表和卷积模块的硬件实现方法,更易于工程实现。自适应算法采用归一化最小均方误差算法,结合正交频分复用技术调制信号,分析、仿真和实验证明,在记忆深度为Q、非线性阶数为K、运算单元延迟分别为P与M时,新提出的预失真器结构的硬件乘法器消耗相较于目前常用的多项式与查找表结构分别减少了Q个和2Q+3个,同时其运算周期相较于目前常用的记忆多项式与查找表实现方式分别降低了(3K-1)P与M个。通过频谱仪观察预失真后的信号,其邻信道功率比改善了10 dBc左右。     

对数字预失真的一种改进

为了弥补传统数字预失真方法在收敛速度和稳定性方面的不足,采用了一种根据输入信号功率的统计特性,将其分成不同等级的处理方法,并对提出的方法进行了分析和仿真。从仿真结果看,所提出的方法跟传统方法相比,将ACLR改善了7dB。     

LMS算法和RLS算法在水声信道通信系统中应用的比较

为了减小水声通信系统中存在的由于多径传播效应引起的符号间干扰,可在系统中使用线性均衡器。首先介绍了LMS算法和RLS算法基本原理,利用Matlab仿真软件,给出了两种算法在水声信道通信系统中的自适应均衡的仿真系统,并对这两种算法对于均衡器的影响进行了比较,最后对比较的结果进行了分析。     

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.