OFDM功率放大器线性化快速算法

针对OFDM功率放大器线性化问题,本文采用数字预失真的方法来补偿功率放大器的非线性失真。预失真器采用Volterra序列来逼近,并提出一种重置BFGS算法来训练非线性预失真器。通过设定切换条件,使参数学习在梯度下降法与拟牛顿法之间切换。这既增加了新算法的数值稳定性,又可提高收敛速度。仿真采用数字基带预失真器对OFDM信号的功率放大器进行预失真,结果表明了新算法的高效性。并且,增加数字预失真模块可大大改善OFDM功率放大器的性能。      

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...     

一种功率放大器预失真技术

预失真技术在现代功率放大器研究和设计中已成为一个重要的课题。文章基于功率放大器模拟预失真技术以及数字预失真技术的特征,提出了一种全新的预失真技术及实现方法。理论分析和计算机仿真结果表明:文章所提出的功率放大器预失真技术在方案上是可行的,并且对消性能较好。从实验结果可以看出,采用了这种预失真技术的功率放大器,成本、线性等关键指标与模拟预失真和数字预失真功率放大器相比有一个很好的折衷,综合性价比较高。     

一种功率放大器预失真技术

预失真技术在现代功率放大器研究和设计中已成为一个重要的课题。本文基于功率放大器模拟预失真技术以及数字预失真技术的特征,提出了一种全新的预失真技术及实现方法。理论分析和计算机仿真结果表明：本文所提出的功率放大器预失真技术在方案上是可行的,并且对消性能较好。从实验结果可以看出,采用了这种预失真技术的功率放大器,成本、线性等关键指标与模拟预失真和数字预失真功率放大器相比有一个很好的折衷,综合性价比较高。     

基于LMS的WADPD功率放大器线性算法

针对查找表方法的功率放大器自适应数字预失真技术需对全部输入信号进行处理且计算量较大的问题,提出了一种加窗自适应数字预失真算法。只需将窗口范围内的一部分输入信号进行预失真处理,能够有效节省资源,并使预失真表查找表项利用更加合理,加快了运算速度。仿真结果表明,功率放大器的动态范围有所增大。     

一种基于维度加权盲K近邻算法的数字预失真技术

传统的数字预失真(DPD)模型通常在所有的输入信号功率上采用单一多项式模型和单一记忆深度对功率放大器(PA)进行线性化矫正。然而,功率放大器在不同的功率水平下会呈现出不同的非线性特性,并产生不同的记忆效应。针对这一问题,该文提出一种基于维度加权盲K近邻(KNN)算法的数字预失真模型,所提模型根据功放当前输入信号以及记忆输入信号的幅度进行维度加权的KNN分类,组成维度加权盲KNN记忆多项式(WKMP)模型,并为每一类输入信号序列建立子模型。所提方法用Doherty功率放大器进行实验验证,使用带宽为30 MHz、频点为2.2 GHz的3载波长期演进(LTE)信号作为输入,反馈端使用122.88 MHz的采样率进行采样。实验结果表明,所提维度加权盲KNN分类方法与记忆多项式(MP)模型结合时,功放正向建模效果和数字预失真效果均超过了广义记忆多项式(GMP)模型,并远超记忆多项式模型的效果,实验结果验证了所提模型的优良性能。     

LMS自适应时间延迟估计

数字基带预失真线性化技术是一种通过在功率放大器前端引入与其幅度和相位特性相反的预失真电路使输入和输出信号在整体上呈线性关系,从而实现高频谱效率传输的一种新型线性化技术．然而,预失真电路的引入必然引起环路延时。因此,数字基带预失真线性化技术的关键问题之一就是环路延时的估计,文中研究了基于Widrow的最小均方（LMS）算法的自适应时间延迟估计的基本原理,结构,和算法,分析了这种估计方法的性能,并给出了计算机仿真结果。从仿真结果中可以看出,LMSTDE可以精确的检测出系统的时间延迟,使功率放大器的线性化性能得到很大的改善。     

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.     

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.     

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.     

基于RLS算法的记忆多项式预失真技术分析

自适应数字基带预失真技术是功放线性化技术中很有前景的技术之一。为了能够使数字基带预失真系统快速收敛且便于工程应用,介绍了一种基于迭代最小二乘(RLS)算法的记忆多项式预失真技术,并论述了其基本原理和系统结构,最后从邻信道功率比(ACPR)、星座图以及误码率3个方面进行了仿真,结果表明基于该算法的预失真技术不仅可以克服传统LMS预失真算法收敛速度慢的缺点,而且便于结合QR分解等方法来硬件实现,预失真性能更优。     

查找表联合记忆效应补偿技术的宽带自适应预失真算法

为了能够对记忆型功率放大器线性化处理,并能一定程度克服其记忆效应,该文介绍一种自适应数字预失真器。该数字预失真器采用查找表与记忆效应补偿技术相结合的方法,并且利用内插值方法有效减小了查找表幅度量化过程产生的误差。相比记忆多项式预失真器,这种预失真器的计算复杂度较小,却能够得到与其相近的线性化效果。基于功率放大器记忆多项式模型,利用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)宽带信号验证该文提出的预失真器对记忆型非线性功率放大器的良好线性化效果。     

Weighted Polynomial Digital Predistortion for Low Memory Effect Doherty Power Amplifier

We have proposed a simple and effective weighted polynomial digital predistortion algorithm, which consists of weighting, least square polynomial fit, and de-weighting. The weighting factor is introduced to describe the signal distribution statistics and high harmonic generation at a high power region to improve accuracy of the error function. A low memory linear Doherty power amplifier (PA) has been realized with two 90-W peak envelope power LDMOSFETs using memory effect reduction techniques, and the proposed algorithm has been applied to the PA. For the forward-link wideband code division multiple access 3FA signal, the adjacent channel leakage ratio performance at 5-MHz offset is -56 dBc with power-added efficiency of 20.78% at an average power of 40 dBm. The proposed weighting polynomial algorithm provides a significantly reduced error power and superior convergence behavior with improved linearization capability than the conventional polynomial. Moreover, the low memory Doherty amplifier could be linearized for a wideband signal using the simple algorithm without any memory effect compensation     

调制解调非理想特性联合补偿数字预失真方法

针对调制解调非理想特性影响数字预失真效果,导致邻信道功率比性能较差的问题,提出了一种调制端和解调端联合补偿的数字预失真方法。首先,建立了正交调制器、解调器的基带等效模型;然后,基于多项式预失真,利用正交调制器与解调器的特点,结合递归最小二乘法,推导出了联合补偿数字预失真原理,避免了仅通过调制端补偿,或者调制端、解调端分别补偿只能使数字预失真算法收敛到局部最优解的现象出现;最后,以甚高频航空通信常用的差分八相移键控（Differential 8 Phase Shift Keying,D8PSK）调制方式为例进行了仿真和实现验证,邻信道功率比相对无预失真可以改善28 dBc,相对现有联合补偿数字预失真可以改善16 dBc。     

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.     

联合法降低OFDM系统的非线性失真

正交频分复用技术(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一种有效的并行多载波传输方案,然而,OFDM技术存在一个主要缺点,即发送信号存在较高的峰值平均功率比(PAPR,Peak-to-Average Power Ratio)。研究表明高带宽效率的限幅类技术着眼于直接降低OFDM信号的峰均比,而幅度和相位预失真方法则是从放大器的角度出发,对放大器进行预失真处理,增大功率放大器的线性范围。这里提出将限幅类技术和预失真处理进行联合实现,从而在系统PAPR减小、失真补偿和误码率之间取得较好的折中。     

An adaptive digital predistortion for compensating nonlinear distortions in RF power amplifier with memory effects

In this paper, an adaptive digital predistortion based on a memory polynomial model is proposed in order to linearize the power amplifier with memory effect. The coefficients of the power amplifier model have been extracted using a least square method and those of predistortion have been identified by applying an indirect learning structure. Finally, the performance of digital predistortion has been demonstrated using the simulation of the power amplifier and the digital predistortion excited by a modulated 16 QAM signal in Matlab software. According to the simulation results, the criterion of adjacent channel power ratio (ACPR) declined by around 15 dB and the input/output power spectrum density of the power amplifier has quite similar curves. The linearized power amplifier output spectrum demonstrates the superiority of the proposed predistorter in eliminating the spectral regrowth which is caused by the memory effect in comparison to the other linearization methods.     

一种低复杂度的并发双频数字预失真模型

由于多标准通信制式的发展,并发双频功率放大器的数字预失真线性化技术近年来备受关注。文中提出一种低复杂度的并发双频数字预失真模型。与已报道的简化二维记忆多项式模型相比,该模型通过引入同阶包络交叉项增强对双频功率放大器中非线性互调失真的补偿能力。新模型能够取得比简化二维记忆多项式模型更好的建模精度和线性化性能,同时保持了便于利用一维查找表实现的优点。对新模型与其它双频模型的线性化性能与模型复杂度进行了比较,仿真与测试结果表明新模型在性能和复杂度之间取得了良好的折中。     

A QRD-RLS-Based Predistortion Scheme for High-Power Amplifier Linearization

A digital baseband predistortion (PD) scheme for high-power amplifier (HPA) linearization is proposed and analyzed in this brief. The proposed approach utilizes the QR-decomposition-based recursive least squares (QRD-RLS) algorithm to estimate the memoryless complex polynomial coefficients that characterize the HPA. The inverse polynomial model coefficients corresponding to the PD are similarly extracted using QRD-RLS. The performance of the proposed PD scheme is analyzed via simulations and compared with previously published techniques. Results show that the QRD-RLS-based solution offers improved performance over its comparatives