功率放大器数字基带自适应预失真技术研究进展

阐述了目前国内外功率放大器（PA）线性化技术的研究状况,重点研究了其中最有应用前景的数字基带自适应预失真技术及其最新研究进展,分析并指出了相关方法的优缺点,并对其发展前景进行了展望。     

微波功率放大器预失真线性化技术分析

给出了两种基本形式的预失真线性化电路，对其工作原理和技术特点进行了分析。     

微波功率放大器预失真线性化技术研究

现代无线通信飞速发展,有限的频谱资源上需要承载越来越高的数据流量,4G LTE技术将达到100 Mbps的传输速率,无线传输系统的设计和工作将承受巨大的压力。系统中的核心部件—微波功率放大器一般都处于非线性工作状态,而包络变化的调制信号经过非线性微波功率放大器后会产生互调失真,造成严重的码间干扰和邻信道干扰。为了保证通信质量,必须采用线性化技术。文章对目前常用的预失真线性化进行梳理,并分析了工作原理、介绍了技术特点,为高线性高效率微波功率放大器的设计提供了重要的参考依据。     

射频预失真器与基带预失真算法结合对行波管功率放大器线性化改善的影响

为了保证自适应算法的效果,一般会将行波管输出功率进行一定回退,但是会降低行波管的工作效率。通过在行波管前端加入射频预失真器,在额定输入功率范围内,线性化后的行波管的非线性失真现象得到了一定程度改善,然后再进行基带自适应算法的实现。X波段行波管在输出功率回退较少的同时,达到较好的非线性失真改善效果。     

微波功率放大器预失真线性化技术分析

给出了两种基本形式的预失真线性化电路,对其工作原理和技术特点进行了分析。     

欠采样在基带预失真功率放大器线性化的应用

从理论证实了欠采样在基带预失真中的可行性,将欠采样用在基带预失真系统上,降低了功率放大器失真信号的采样率而完整地保留了信号中的非线性信息.最后,利用欠采样理论构建了基带预失真功率放大器系统,得到了19 dB三阶交调失真的改善,与正常采样下(5倍输入信号Nyquist采样率)的三阶交调失真的改善度相比相当,从而降低了系统的复杂度及成本.     

一种模拟预失真线性化微波功率放大器

研究了一种新的模拟预失真线性化电路,它由2对工作于不同偏置电压下的反向并联肖特基二极管对以及电容、电阻,3 dB电桥耦合器(Hybrid)、可变增益放大器组成,通过调节二极管对的偏置电压可分别控制产生IM3和IM5信号的幅度和相位。利用专用的微波电路仿真工具ADS进行仿真验证,仿真结果表明在2 GHz频段功率放大器的增益压缩和相位偏移在1 dB压缩点附近分别补偿了1.5 dB和9.3°,双音测试表明,在输出功率为41.8 dBm时,IMD3和IMD5分别改善了26和10 dB。     

通信用功率放大器的线性化技术

介绍了功率放大器线性化技术的发展及现状，并分析了当前已有的各种线性化技术的原理及电路结构。     

基于多项式的功率放大器预失真技术

基于查询表(LUT)及基于多项式的基带数字自适应预失真技术,是目前功率放大器(PA)线性化技术中通常采用的两种方法.分析了两种方法的优、缺点,深入研究了基于多项式的预失真技术.从直接控制及间接控制结构两方面进行了性能的仿真分析,得出了预失真性能较好的多项式控制结构形式.     

中频数字预失真法改善功率放大器的非法性

对高功率放大器的失真特性进行了数学分析,描述了功率放大器三阶和五阶互调产物随工作状态不同而发生的变化。总结了常用的几种预失真线性化方法,着重详细介绍了中频数字预失真线性化方法对非线性功率放大器的校正原理和预失真电路系统设计,并通过Matlab仿真软件对设计电路进行了仿真,给出了仿真结果。对工程设计具有一定的指导意义。     

微波放大器的非线性失真分析及线性化技术

针对当前第三代通信技术对微波放大器的线性度的要求,分析了微波放大器的非线性失真特性,介绍了几种提高线性化特性的技术方案,并比较了各自的优缺点。最后,基于功率回退技术研制了一个W-CDMA(Wide-Code Division Multiple Access)线性功率放大器,并给出了实验测试结果。     

功率放大器的自适应预失真线性化技术

重点介绍了几种主要的功率放大器的自适应预失真技术,包括基带预失真、中频预失真及射频预失真技术,以及几种自适应预失真工作函数的产生方法,并利用多项式产生工作函数的方法对功率放大器进行预失真调整,使其线性度得到明显改善。     

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。     

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。     

宽带Chrip信号激励下功放数字预失真补偿

功率放大器(power amplifiers, PAs)会对输入的宽带线性调频信号(linear frequency modulated, LFM)引入幅度失真和相位失真,这将导致接收机脉冲压缩处理后的输出信号主瓣展宽,旁瓣电平抬高,从而恶化雷达距离分辨率甚至产生虚假目标。文中提出采用有限冲击响应滤波器(finite impulse response, FIR)模型对宽带LFM信号激励下的功放进行行为建模和数字预失真(digital predistortion, DPD)补偿。利用宽带测试平台对500 MHz 瞬时带宽LFM信号激励下峰值功率15 W 的S波段功放进行验证。实验结果表明,浅饱和和深饱和情况下FIR模型都能准确建模功放的失真特性,浅饱和情况下DPD能够补偿幅度失真和相位失真,而深饱和情况下只能补偿相位失真,经过DPD补偿脉冲压缩后的峰值旁瓣电平都明显降低。     

前馈式RF功率放大器的线性化技术

针对现代高频通信的要求,介绍了一种含导频信号的前馈式RF功率放大器的线性化技术,并详尽论述了其工作原理。     

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。