有记忆功放的数字基带预失真实现方案

随着无线通信技术的发展,高功率放大器的应用越来越广泛。但受到功放的非线性特点的限制,使功放的效率大大降低。因此,数字预失真是多种功放线性化技术研究中的热点之一。本文提出了一种基于有记忆多项式的数字白适应预失真方案,整个方案所需要的硬件资源较少,而且实现难度不高,可以实现数字预失真的目的。     

射频功放数字预失真技术探讨

射频功放是线性技术中的一项研究项目,关系到射频功率放大器的应用效果。射频功放中的核心是数字预失真技术,深入研究数字预失真技术,保障其在射频功放中的应用效果,最主要的是满足射频功率放大器的需求,体现数字预失真技术的优势,因此,本文通过对数字预失真技术进行研究,分析其在射频功放中的应用。     

一种数字预失真功放输出动态提升技术

数字预失真功放的输出动态提升技术在现代功率放大器设计和研究中已成为一个重要的课题。本文基于数字预失真功放自身特征以及自适应信号处理技术,提出了一种全新的输出动态提升技术。理论分析和试验结果表明：采用该新型技术的数字预失真功放不仅输出动态得到了大幅度提升,而且线性也有一定程度改善。     

射频功率放大器数字预失真技术及其发展趋势

3G无线通信系统对功率放大器的设计提出了更加严格的要求。为了有效地利用宝贵的频谱资源,功率放大器既要保证高线性度以减小带外发射功率以及误码率,又要有较高的效率以减少电源消耗。在众多功放线性化高效率技术中,数字预失真技术被认为是最有效的解决方案,受到越来越多的关注。本文对数字预失真技术作了详细介绍,结合实例分析了当前主要的几种预失真模型和对应的预失真方案,并展望了Doherty放大器技术与数字预失真结合的应用方向。     

一种基于matlab的DPD仿真设计

在WCDMA,LTE等无线通信系统中,高的峰平比(PAPR)对功放线性性和效率提出了更高的要求。自适应预失真技术是一种用于补偿高功率放大器非线性失真的有效技术。文中介绍了数字预失真的原理,模型,并通过在matlab中的仿真,提出一种合适的系数量化方法,最后给出一种基于matlab的数字预失真器设计。仿真结果表明,该设计有效的补偿了功放的非线性,降低了信号的邻近信道泄漏比以及系统功耗,提高系统的性能。     

一种用于TETRA系统的数字子带滤波预失真器

本文提出一种适用于TETRA数字集群系统的基于子带滤波技术的数字自适应预失真器。数字子带滤波预失真器将发射信号分为若干子带进行功放线性化处理,降低了预失真过程中运算速率的要求,增加自适应收敛速度。子带滤波技术同时解决了功放宽带化所带来的记忆性问题,扩展了数字预失真器的工作带宽。TETRA多载波发射信号的仿真结果说明,数字子带滤波预失真器对无记忆功放和有记忆功放均具有良好的线性化效果,明显扩大了功放的线性工作范围。      

广义改进型Hammerstein预失真器的实现方法及验证

射频功率放大器与生俱来的非线性是无线通信前端设计需要解决的核心问题之一。根据广义改进型Hammerstein功率放大器非线性模型,提出一种应用于射频功放线性化的新型数字预失真器——广义改进型Hammerstein(Generalized Augmented Hammerstein, GAH)预失真器,并给出了该预失真器的实现方法。另外,为了精确分析GAH 预失真器的性能,采用实际功放的输入输出数据进行仿真和实验。被测功放为中心频率1960 MHz,带宽40 MHz, 输出功率45 dBm的Doherty功放。仿真和实验证明：提出的数字预失真器不仅计算复杂度远低于记忆多项式（Memory Polynomial,MP）和分数阶记忆多项式（Fractional Memory Polynomial, FMP）预失真器,而且其线性化能力也强于AH、MP及FMP等预失真器。     

移动通信系统中宽带功放线性化设计与仿真

自适应数字预失真技术能够解决宽带高峰均比信号经过功放产生的非线性失真问题.主要介绍了自适应数字预失真的结构、预失真器的数学模型及相关的自适应算法.仿真结果表明采用自适应数字预失真技术能够显著地改善功放输出信号的带外频谱失真,是一种有效、灵活的技术.     

功放的数字基带预失真技术研究

在射频通信中,大功率放大器是无线通信系统中的必要组成部分,它的非线性失真除了会造成信号带外的频谱扩展,引起临道干扰外,还会造成带内信号失真,提高误码率.因此,如何克服功放的非线性就成了通信领域的一个重要课题和研究热点.本文采用基于查找表的自适应算法,设计了自适应数字基带预失真器并进行了仿真和综合.结果表明自适应数字基带预失真方法可有效地提高功放线性度,从而提高系统性能.     

一种峰值功率控制的带限数字预失真算法

针对宽带无线通信系统中数字预失真技术反馈回路存在模数转换器ADC的采样速率高、预失真后信号峰均比(PAPR)增大的问题,提出一种结合峰值功率控制的带限数字预失真算法。通过设置阈值门限,对预失真后的信号幅度进行控制以减小其PAPR;运用带通滤波器限制ADC采样带宽并通过频谱外推方法完成对带限输出信号的完整估计,实现ADC采样速率的降低。实验结果表明,该算法不仅能降低系统采样速率,而且能有效提升功放的线性度,相对于传统预失真技术,功放输出信号的邻道功率比改善约5dB。     

基于改进型径向基函数神经网络的功放线性化

提出了一种基于改进型径向基函数神经网络(MRBFNN)的数字预失真线性化模型,用于更为精确地矫正宽带射频功率放大器的动态非线性。该神经网络模型的输入层使用传统的延时抽头以补偿功放的线性记忆效应,同时对每个抽头进行级数展开用于补偿功放的非线性记忆效应,从而更好地抑制功放的动态非线性失真。文中使用WCDMA 三载波信号对一个460MHz 的Doherty 功率放大器进行数字预失真线性化实验。实验结果表明,与传统数字预失真线性化模型相比,基于改进型径向基神经网络的数字预失真线性化模型能更好地抑制宽带功放动态非线性引起的带外频谱再生,其三阶互调(IMD3)失真最多可以抑制23dB,大大提高了功放的线性度,验证了所提出的数字预失真线性化模型的有效性。     

一种单入双出式神经网络的自适应预失真技术研究

放大器存在固有的非线性失真特性,会对通信系统性能造成严重影响。为了克服或降低放大器非线性特性,需要对其进行线性化处理。首先对功率放大器的非线性失真进行了数学分析,简单地介绍了预失真技术的基本原理和神经网络的基本知识,接着根据放大器幅度和相位的失真特性提出了一种简单的单入双出式神经网络自适应数字基带预失真技术,该技术能同时对放大器幅度和相位失真做出改善。最后以双音信号和16QAM信号为例进行了Matlab仿真。仿真结果印证了该技术具有较好的性能。     

WCDMA系统中基于查找表的预失真技术的研究

在无线通信系统中,高功率放大器因其非线性,导致AM／PM效应使得微分相位、微分增益和互调失真变坏。高质量的通信系统设计应尽可能减小功率放大器的AM／PM效应。因此,针对宽带码分多址（WCDMA）功放非线性失真问题,采用一种基于查找表（LUT）的自适应预失真方法,改善功放的非线性失真。仿真表明．该方法能有效补偿放大器产生的AM—AM、AM-PM失真,并将功放的邻道功率泄漏比（ACPR）改善到30dB左右。     

箕舌线变步长LMS/F算法数字域自干扰消除研究北大核心CSCD

自干扰消除技术是实现带内全双工(IBFD)通信的重要前提,其中数字域自干扰消除是带内全双工通信系统中硬件复杂度最低、灵活性最高的自干扰消除技术,并且是自干扰消除的最后一道防线。然而,其消除能力仍需提升,主要是如何处理收敛速度和稳态精度之间的平衡,并且还要具备突变信道的自适应能力。文章提出了一种新的全双工系统的数字自干扰消除方法,发射链路采用数字、模拟预失真技术消除功率放大器的非线性失真,使用辅助接收链获取发射链路信号副本,在数字域中利用重构自干扰信号副本消除接收信号残余自干扰信号和功率放大器残余非线性失真,并通过在接收链与辅助接收链之间共用一个振荡器消除部分接收机相位噪声。仿真表明,该方法与已有变步长LMS消除方法相比,在信噪比为5 dB的条件下,能够在提高收敛速度的同时获得优于变步长LMS方法的消除能力。     

无线OFDM系统自适应预失真器实现

本文深入研究了无线OFDM系统的预失真技术，针对OFDM信号的高峰平比特性及高功率放大器带来的非线性失真影响，提出了基于查表法的基带自适应预失真器解决方案，给出其自适应递归算法及查询表内容的更新策略：并利用计算机仿真对本方案的性能进行了分析，仿真结果表明：本方案可以有效改善放大器的非线性特性。     

Magnetic-Feedback-Based Predistortion Method for Low-Noise Amplifier Linearization

A predistortion method for CMOS low-noise amplifiers (LNAs) to be used in broadband wireless applications is presented. The method is based on the nulling of the third-order intermodulation distortion of the main amplifier by a highly nonlinear predistortion branch. Maximum nonlinearity product cancellation is ensured by a transformer feedback method. The technique improves linearity in a wide range of input power without significant gain and noise figure (NF) degradation. Simulation results on a 1-V LNA indicate a 10.3-dB improvement in the third-order input intercept point with a degradation of only 1 and 0.44 dB in amplifier gain and NF, respectively. The design is based on a 0.13-mum CMOS technology     

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。     

5G 功放DPD 的FPGA 宽带实现及自动优化

5G 宽带功放数字预失真器(DPD)的FPGA 实现过程中,常遇到数字处理带宽不够和资源有限问题,对 此,文中提出一种基于双路并行数据流的数字预失真带宽扩展方法和基于Zynq Ultrascale+ MPSoC 的自动化模型优化 验证方法,可快速实现对5G 宽带功放线性化方案的优化。使用该并行处理结构的数字预失真器,克服了数字电路最 大时钟频率造成的对FPGA 线性化带宽的限制,使得数字预失真电路在每个时钟周期内可以处理更多的数据,不仅有 效地增加了数字处理带宽,而且降低了DPD 的功耗。然而,这种带宽增加以消耗更多硬件资源为代价,对此,文中同时 提出了对预失真非线性模型的在线自动优化方法,以简化非线性模型、降低DPD 的硬件资源开销。最后,在Zynq Ultrascale+ FPGA 实验平台上实现了具有两路并行数据处理的I-MSA 自优化数字预失真电路,采用100 MHz 的5G 新无 线电(NR)信号在2. 6 GHz 功率放大器上进行线性化实验验证,获得了满意的预失真性能,验证了所提方法的有效性。     

基于广义LSTM神经网络的宽带射频功放数字预失真线性化

在无线通信系统中,射频功放的非线性是信号失真与频谱增生的主要原因,尤其是对于采用64QAM、256QAM 等高峰均功率比的复杂调制系统,对射频功放线性度的要求越来越高;然而宽带射频功放中存在的强记忆效应严重地降低了基于传统非线性模型的数字预失真器的线性化性能。文章提出广义长短期记忆(LSTM)神经网络模型,通过输入的时序特性,从时间轴上进行模型迭代,利用LSTM模型独特的长短时序结构以更好地表征宽带射频功放的记忆效应,同时引入时间超前项以构建广义的LSTM模型,进一步增强其动态非线性建模能力。在不同超参数下的建模结果表明,该模型的归一化均方误差(NMSE)指标可达-42.2895 dB。最后,使用20 MHz 带宽的4 载波WCDMA信号,对中心频率1900 MHz 的50 W Doherty 功放进行预失真线性化实验验证。实验结果证实了基于广义LSTM神经网络模型的数字预失真器可以使互调分量降低达23.27 dB,大大优于记忆多项式等传统非线性模型的非线性校正性能。