非记忆性功率放大器非线性特性的预失真建模

信号的功率放大是电子通信系统的关键功能之一,其实现模块称为功率放大器。功放的输出信号相对于输入信号可能产生非线性变形,这将带来无益的干扰信号,影响信息的正确传递和接收,此现象称为非线性失真。功放非线性属于有源电子器件的固有特性,研究其机理并采取措施改善,具有重要意义。目前已提出了各种技术来克服改善功放的非线性失真,其中预失真技术是被研究和应用较多的一项新技术,该文通过拟合功放特性改进预失真模型,并使用NMSE和EVM指标评价补偿模型的准确度,实现优化的目的。     

宽带GaN功率放大器的建模与预失真

对正交频分复用传输系统中宽带GaN功率放大器的建模与预失真线性化方法进行研究。应用一个带有记忆的多项式模型来建模GaN功率放大器及其逆特性,并通过递推最小二乘法(RLS)辨识模型参数,然后利用预失真间接结构实现了GaN功率放大器的预失真器。最后,仿真验证预失真方法的有效性,结果表明记忆多项式模型可以对GaN功率放大器进行建模并实现线性化。     

Estimation of crossover DPD using orthogonal polynomials in fixed point arithmetic

This paper deals with the fixed point implementation of crossover digital predistortion (DPD). The implementation of digital predistortion linearization technique on DSPs poses major challenges, regarding cost, power consumption, speed, precision and volume. Depending on resource availability and design restrictions, fixed-point DSPs may be considered as a suitable solution. Least squares estimation of crossover DPD for multiple-input, multiple-output (MIMO) applications using conventional polynomial models face numerical instability for fixed-point processing. Orthogonal polynomials on the other hand are robust to matrix inversion. Fixed point matrix inversion was implemented using LU decomposition and triangular matrix inversion. This paper examines crossover DPD design for MIMO applications, while using fixed-point arithmetic. It also compares the linearization of 2 × 2 MIMO transmitters in the presence of radio frequency crosstalk using both orthogonal and memory polynomial models. The performance of the two crossover DPDs has been evaluated using a 3GPP standard: orthogonal crossover DPD decreased the measured adjacent channel power ratio of the signal from −42 dBc to −52 dBc.     

基于多项式拟合的自适应预失真技术研究

为了克服功率放大器的非线性特性导致的带内失真和临道干扰对通信系统性能的影响,提出了一种基于多项式拟合的自适应预失真技术。该方法根据输入和输出的一些采样数据,依据某种算法或原则,用有限项多项式近似表示预失真器的非线性函数,能够很好的实现功放的线性化。通过对双音信号和16QAM基带信号进行仿真,该方法能够有效改善双音信号的三阶互调分量,降低16QAM调制信号通过放大器后星座图的畸变度,使通信系统的系统性能整体提高。     

自适应数字预失真的FPGA实现

数字预失真技术在软件仿真方面已取得长足进步,但在硬件实现上还存在着很大的不足。利用设计的实验平台,在窄带通信系统中不考虑记忆效应的情况下,提出了一种基于查询表的能够有效抑制器件噪声的自适应数字预失真方案。经FPGA实现该方案后,可以明显降低噪声和交调干扰,实验结果较为理想。     

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。     

任意均分间隔的预失真结构

基带预失真技术是解决调制器输出信号出现的幅度失真和群时延失真的有效方法。对于全数字高速调制器的升采样、软件无线电和中频数模转换器( DAC)等特点,传统的码元间隔滤波和分数间隔滤波结构难以取得很好的效果。针对这一问题,提出了一种新的任意均分间隔的滤波结构,跳过重采样,直接对升采样后的数据做自适应滤波,可以获得更好的预失真效果。 Matlab仿真得到的任意均分间隔滤波结构效果好于码元间隔滤波结构,且实测结果表明该结构可以显著减少高速调制器输出信号的失真。     

Ka频段10 W自适应射频预失真线性化固态功放研制

射频功率放大器的特性会随信道切换、环境温度、工作状态等多种因素发生变化,为了保证功率放大器的优良工作特性,具有自适应性能的预失真系统就显得非常重要。提出了一种自适应反馈检测方法,以减小放大器输出信号的幅度失真和相位失真作为系统自适应的优化目标,采用多方向搜索优化算法对预失真系统进行优化调整,使系统始终处于最优工作状态。研制了工作于Ka频段10 W自适应射频预失真线性化固态功放原理样机,当工作温度为-40℃~+60℃时,在3 GHz的工作带宽内,三阶交调指标优于-32 dBc。测试结果表明该功放具有工作频带宽、温度适应性广等特点。     

模拟正交调制误差数字校正方法

模拟正交调制可有效降低对FPGA等数字器件的工作频率要求,特别适合于高等级大规模高速FPGA器件受到限制的星载设备及军用设备研制场合。但由于器件指标限制及电路的不一致性,模拟正交调制存在较大的电路误差,而通过电路设计和调试将误差减小的工程实现难度较大。提出一种数字校正方法,通过在基带信号引入2个校正因子,可有效校正模拟正交调制的电路误差,完全满足正交不平衡度小于1°、幅度不平衡度小于0.2dB的指标需求。