功率放大器寬帶自適應(yīng)預(yù)失真技術(shù)研究.pdf

1、在現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)中,功率放大器是最重要的模塊之一,但是也是固有的非線性器件,其非線性會(huì)產(chǎn)生帶內(nèi)和帶外誤差失真,其結(jié)果就是導(dǎo)致鄰道干擾和誤碼率性能的惡化。此外,為了在有限帶寬內(nèi)盡可能的增加傳輸容量,現(xiàn)代通信系統(tǒng)(比如WCDMA和WiMAX等)通常使用高效頻譜利用效率的數(shù)字調(diào)制格式。其結(jié)果就是這種系統(tǒng)的信號(hào)包絡(luò)有較大的波動(dòng)并具有較高的峰均功率比,相應(yīng)的也就加重了發(fā)射機(jī)的強(qiáng)非線性記憶效應(yīng)的影響。因此,功率放大器線性化技術(shù)就成為減少通信誤碼率

2、、抑制頻譜再生和鄰道干擾并提高功率放大器效率的必要手段,并且可以加速通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證過(guò)程,具有重大的理論價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
　　 在所有線性化技術(shù)中,由于其具有高精確性、高效操作、使用靈活等優(yōu)勢(shì),數(shù)字預(yù)失真技術(shù)成為最有前途的功放線性化技術(shù),并且在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。本文針對(duì)這一技術(shù),重點(diǎn)研究了寬帶通信系統(tǒng)中帶有非線性記憶效應(yīng)的功率放大器行為建模和自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù),主要內(nèi)容有:
　　 1、研究了功放非線

3、性特性的基本理論,詳細(xì)描述了評(píng)價(jià)功率放大器非線性特性的主要技術(shù)指標(biāo),并總結(jié)了常見(jiàn)的功放無(wú)記憶和有記憶行為模型,這些都為自適應(yīng)預(yù)失真技術(shù)的研究奠定了重要的理論基礎(chǔ)。
　　 2、構(gòu)建了用于功放行為模型提取和驗(yàn)證的測(cè)量和仿真平臺(tái)。功率放大器非線性特性的測(cè)量結(jié)果直接決定了所建立的行為模型的精度,本文從兩個(gè)方面構(gòu)建了寬帶通信信號(hào)激勵(lì)下的行為模型提取和驗(yàn)證的平臺(tái),一是基于安捷倫測(cè)量?jī)x器的實(shí)時(shí)測(cè)試平臺(tái),二是基于ADS2006的系統(tǒng)仿真平臺(tái)。并

4、分別給出了實(shí)際功率放大器主要特性的測(cè)量和仿真結(jié)果。
　　 3、給出了預(yù)失真應(yīng)用中基于增強(qiáng)NARMA結(jié)構(gòu)的寬帶功率放大器行為模型,并分別使用普通最小二乘(LS)算法和遞歸最小二乘(RLS)算法進(jìn)行模型參數(shù)的提取和更新。模型分別使用ADS2006仿真和實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。廣義NARMA模型性能通過(guò)使用歸一化的均方誤差和鄰道誤差功率比等帶內(nèi)和帶外失真誤差進(jìn)行評(píng)價(jià),并且在計(jì)算精度和計(jì)算復(fù)雜性方面和傳統(tǒng)的NARMA模型及記憶多項(xiàng)式模型

5、進(jìn)行比較。仿真結(jié)果表明,在所有研究的模型中,增強(qiáng)NARMA模型在刻畫(huà)寬帶功率放大器動(dòng)態(tài)性能方面具有精確性和復(fù)雜度矛盾的最好折中特性。
　　 4、闡述了一種用于寬帶通信系統(tǒng)中由記憶功率放大器引起的信號(hào)非線性失真的高效自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方法。該方法使用廣義NARMA模型和間接學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)構(gòu)造自適應(yīng)預(yù)失真系統(tǒng),并使用高斯-牛頓算法實(shí)時(shí)在線動(dòng)態(tài)估計(jì)預(yù)失真器參數(shù)。計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果表明:廣義NARMA模型預(yù)失真器能夠較好地補(bǔ)償寬帶功率放大器的非線性