DPD系统中正交调制校正的设计与实现

数字预失真技术具有低功耗、低成本、结构紧凑、稳定、高效、自适应等优点,是改善功率放大器线性度最有效的方法之一;但在实际应用中,由于链路上存在正交调制误差,使得数字预失真改善的效果不能达到预期的效果,甚至使结果恶化。针对这个问题,提出一种正交调制校正的设计与实现方案,并将其应用到数字预失真系统中。仿真结果表明,经正交调制校正后能改善数字预失真的性能,降低数字预失真对链路精度的要求。     

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。     

宽带OFDM功放自适应数字预失真算法的研究与实现

针对宽带OFDM功放的线性化问题,本文提出了一种基于训练序列的递推最小二乘算法和最小均方算法的组合算法.并将其应用到基于多项式的数字预失真系统中以实现自适应数字预失真滤波器系数的估计和更新.本文首先介绍了整个数字预失真系统的组成架构;然后是自适应数字预失真算法的实现,使用MATLAB软件对其算法进行仿真验证;最后还组建了实验系统,进行了ACLR测试实验.仿真结果和测试结果均表明基于自适应数字顶失真算法的宽带线性化功放具有良好的性能,OFDM功放输出的线性度改善6dB.     

一种新的混合预失真器的设计

通信技术的发展对于功率放大器的要求越来越高,主要集中在高线性、高效率的功放.预失真是目前改善功放线性比较好的方法.新的自适应混合预失真系统充分利用模拟预失真,快速简单的和数字预失真算法的精确,输入信号先后经过模拟、数字两级预失真系统,并结合信号包络检测技术进行带外信号调节.通过对仿真结果的比较,IMD性能比单独使用数字预失真系统有了8 dB的改善,同时收敛时间也有所减少.     

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.     

一种线性化的全双工MIMO收发器设计

针对全双工MIMO收发器发射通道非线性以及接收通道存在强烈自干扰的问题,该文提出一种使发射通道线性化并通过射频多抽头重建与数字重建消除自干扰的具有较低硬件成本与软件复杂度的设计方案：(1)基于改进的串扰消除和数字预失真(CTC-DPD)算法并复用反馈通道进行去耦合和数字预失真使发射通道线性化、等增益;(2)在接收通道加入可调衰减器并用多维梯度下降法基于接收的残留自干扰功率最小原则调整抽头参数;(3)基于频域信道估计进行数字自干扰重建。实现的20 MHz带宽LTE全双工22 MIMO通信样机,发射通道经过线性化后带内更平坦,而带外噪声抑制了约30 dB。射频和数字消除一轮调整共耗时约0.17 ms,总消除能力约75 dB。16QAM映射时全双工双向数据速率总和220 Mbps,相对单向时的110 Mbps实现了频谱效率的翻倍。通信样机证明了该方案的可行性。     

F类Doherty功率放大器的设计

为了满足新一代基站对功率放大器效率的要求,将开关F类功率放大器与Doherty理论相结合,并从实际应用考虑,采用LDMOS管研制了一款应用于FDD-LTE基站的高效率功率放大器,并将其与数字预失真系统结合。实测结果显示,设计的功放小信号增益为15dB左右,整个6dB回退范围内的功率附加效率大于42%,经过数字预失真系统纠正后的ACLR达-60dBc@5MHz,基本实现了高效率和高线性度的设计要求。     

三级Doherty功率放大器的研究

为了降低基站能耗和简化散热设计,基于可有效提高功放效率的三级Doherty理论,研制了一款平均输出功率为50W的FDD-LTE基站三级Doherty功率放大器,并将其与数字预失真系统结合,在保证线性度的基础上,大幅提高了功放在高功率回退范围内的效率。LTE信号下的实际测试结果表明,设计的功放增益为12.5dB左右,平均输出功率处的功率附加效率(PAE)保持在40%左右,且在整个9dB回退范围内功率附加效率曲线相对平坦。此外,经过数字预失真系统纠正后的ACLR达-62dBc,满足现代功放高功率回退、高效率和高线性度的设计要求。     

一种VHF频段放大器的数字预失真设计与实现

在电子对抗系统中,随着对抗领域的拓展和系统功能的提高,发射机的线性化已得到越来越多的重视。在不同的线性化方案中,数字预失真具有效率高、方案成熟、具有自适应功能等优点。设计了一种数字预失真方案,并在FPGA上实现了数字预失真处理部分的功能,通过实验验证,对VHF频段多载波线性调频信号的交调抑制典型值可达到10d B。     

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。     

一种基于记忆多项式射频功放的直接MP模型预失真方案

针对短波射频功放的非线性失真及记忆效应失真问题,提出了一种直接学习结构的MP模型预失真方案,采用Filtered-X LMS(NFXLMS)算法对建立的预失真模型进行训练辨识。仿真分析,针对MP模型高功率放大器,预失真后的三阶互调分量改善了52.2dB,五阶互调分量改善了48.85dB,与现有的IIR Wiener预失真器相比较,进一步提高了功放输出的线性度。同时,在DSP+FPGA平台上对MP模型预失真算法进行实测,结果表明,该预失真器能有效改善实际功放的非线性失真,具有较好的线性化效果。     

High-Efficiency Envelope-Tracking W-CDMA Base-Station Amplifier Using GaN HFETs

A high-efficiency wideband code-division multiple-access (W-CDMA) base-station amplifier is presented using high-performance GaN heterostructure field-effect transistors to achieve high gain and efficiency with good linearity. For high efficiency, class J/E operation was employed, which can attain up to 80% efficiency over a wide range of input powers and power supply voltages. For nonconstant envelope input, the average efficiency is further increased by employing the envelope-tracking architecture using a wide-bandwidth high-efficiency envelope amplifier. The linearity of overall system is enhanced by digital pre-distortion. The measured average power-added efficiency of the amplifier is as high as 50.7% for a W-CDMA modulated signal with peak-to-average power ratio of 7.67 dB at an average output power of 37.2 W and gain of 10.0 dB. We believe that this corresponds to the best efficiency performance among reported base-station power amplifiers for W-CDMA. The measured error vector magnitude is as low as 1.74% with adjacent channel leakage ratio of -51.0 dBc at an offset frequency of 5 MHz     

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...     

High-Efficiency WCDMA Envelope Tracking Base-Station Amplifier Implemented With GaAs HVHBTs

A record high-performance GaAs high-voltage HBT (HVHBT)-based WCDMA base-station power amplifier is presented, which uses an envelope tracking bias system to achieve high efficiency and linearity. A wideband envelope amplifier provides dynamic collector supply biasing to the RF stage. A digital pre-distortion technique is employed to satisfy the linearity specifications of WCDMA. The measured overall power-added efficiency reached 58% with a normalized root-mean-square (RMS) error of 2.9% and an adjacent channel leakage ratio (ACLR) of -49 dBc at 5-MHz offset at an average output power of 42 W and a gain of 10.3 dB for a single carrier WCDMA signal with 6.6-dB peak-to-average power ratio. A memory mitigation algorithm further improves the linearity, resulting in an ACLR of -70 dBc and a normalized RMS error of 0.3%. Measurements were made to quantify separately the efficiency contributions of the HVHBT-based RF stage, and of the envelope amplifier. The measurements show that the RF stage operates at collector efficiency above 85% over most of the instantaneous power range of the WCDMA signal. This remarkably high efficiency is the result of low ldquoon-resistancerdquo and low (and nearly voltage independent) output capacitance of the HVHBT.     

K频段自适应前馈行波管放大器设计

空间通信系统高保真转发对大功率行波管放大器的线性化度提出了更高的要求。针对高频段和大功率应用,基于预失真和前馈线性化技术,设计了一种K频段50 W自适应前馈线性化行波管放大器,介绍了其基本原理和参数,研究了前馈双检波电路结构及并行变步长的组合自适应控制算法。在K频段400 MHz带宽内,实现了输入功率20 dB大动态调整情况下失真信号自适应对消抑制,在相对于单载波饱和输出功率回退3 dB点,三阶交调小于-35 dBc,验证了前馈线性化技术在线性度改善方面的巨大优势。     

包络跟踪的J类功率放大器设计

为了提高功率放大器的回退效率以更好地适应第五代移动通信系统的高峰均比信号的需求,文中提出了一种基于包络跟踪的J类功率放大器的设计方法,通过对电源调制器的设计来动态调制J类功率放大器的供电电压,以降低漏极直流功耗,实现提高功率放大器效率的目标.最终的测试结果表明在3.4～3.6GHz频率范围内,当采用带宽20MHz、峰均...     

一种新型线性化器的研究

介绍了固态功率放大器的线性化技术,并提出了一种新型反向并联肖特基二极管预失真器结构。对预失真器原理与基本结构进行了分析,通过改变预失真器中二极管的外加偏置电压和电阻值来调节失真信号的幅度和相位,达到线性化的目的。同时,利用ADS软件对加预失真器的固态功率放大器进行电路优化仿真,根据电路优化参数,对线性化固态功率放大器进行研制。测试结果表明,固态功率放大器三阶交调改善了15.8 dB,五阶交调也改善了10 dB,线性化改善效果明显,突破了工程化应用的技术瓶颈。     

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。     

基于三维异构集成技术的X波段4通道收发模组

基于硅基微电子机械系统(MEMS)三维异构集成工艺,设计了一款适用于相控阵天线系统的三维堆叠4通道T/R模组。模组由3层功能芯片堆叠而成,3层功能芯片之间采用贯穿硅通孔(TSV)和球栅阵列实现电气互连;模组集成了6位数控移相、6位数控衰减、串转并、负压偏置和电源调制等功能,最终尺寸为12 mm×12 mm×3.8 mm。测试结果表明,在X波段内,模组的饱和发射输出功率为30 dBm,单通道发射增益可达27 dB,接收通道增益为23 dB,噪声系数小于1.65 dB。该模组性能优异,集成度高,适合批量生产。     

基于功放管最优负载阻抗的Doherty功率放大器效率提升方法

本文给出了一种提高Doherty功率放大器（DPA）效率的方法．为减轻非理想负载调制和膝点电压效应引起的DPA效率下降,首先分析得出了载波和峰值功放管负载阻抗应满足的要求,推导出了与载波放大器负载阻抗相关的等驻波比圆,并使用该圆得到了载波功放管的最优负载阻抗,以提高DPA的效率．根据所提方法设计并实现了一个工作在2．35GHz的非对称DPA．单音信号测试时,该放大器的饱和功率为49．3dBm,在峰值和8dB回退功率下其漏极效率分别高于68％和55％．五载波100MHz LTE-advanced信号激励下,输出功率40．5dBm时该放大器的平均效率为50．5％,其校正后的邻道泄露比（ACLR）低于－47．5dBc．实验结果表明,本文设计的非对称Doherty放大器具有较高的平均效率和良好的线性度性能,验证了所提方法的有效性．