基于正交多項式的功放數(shù)字預(yù)失真設(shè)計.pdf

1、隨著現(xiàn)代無線通信的迅猛發(fā)展，高帶寬和高峰均比的基帶信號通信系統(tǒng)的出現(xiàn)使得功率放大器的線性化技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。本文基于正交多項式的功放數(shù)字預(yù)失真方案(DPD)，實現(xiàn)了PC端到DSP到FPGA的數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)架構(gòu)，PC端用于數(shù)據(jù)發(fā)送和自適應(yīng)算法參數(shù)求解，DSP用于數(shù)據(jù)傳輸，F(xiàn)PGA用于實現(xiàn)DPD模型。
　　首先，對基于記憶多項式（MP）和正交多項式(OP)的功放建模進(jìn)行探討，總結(jié)出更具有普遍適用性的簡化廣義正交多項式模型(SGO

2、P)，通過對模型參數(shù)進(jìn)行分析，得到了正交多項式和簡化廣義正交多項式模型系數(shù)矩陣具有收斂性好、系數(shù)動態(tài)范圍小的特點(diǎn)。
　　然后，在FPGA上實現(xiàn)了記憶深度M=2、階數(shù)K=7的正交多項式和簡化廣義正交多項式的預(yù)失真模型。DPD模塊的實現(xiàn)基于查找表的方案，正交多項式模塊采用3項查找表，簡化廣義正交多項式模塊采用9項查找表，查找表的結(jié)構(gòu)有效地降低了FPGA實現(xiàn)復(fù)雜度和模塊的運(yùn)算量。
　　最后，預(yù)失真模型測試信號采用峰均比為7.5dB

3、的100MHz LTE-Advanced信號。將記憶多項式模型、正交多項式模型和簡化廣義正交多項式模型運(yùn)用到2.5-2.6GHz寬帶高效率J類功放進(jìn)行對比測試，經(jīng)過3次功率校準(zhǔn)，功放輸出功率大于40dBm時，ACLR從原有的-35dBc分別改善到-46dBc、-47dBc和-48dBc，改善量分別為11dB、12dB和13dB。而工作在2.5-2.6GHz輸出功率大于40dBm的寬帶Doherty功放，經(jīng)過6次功率校準(zhǔn)，功放ACLR從原

4、有的-28dBc分別改善到-42dBc、-42dBc和-48dBc，改善量分別為14dB、14dB和20dB。
　　此外，對不同記憶深度M和階數(shù)K的預(yù)失真模型進(jìn)行了對比測試，得出以下結(jié)論:對于寬帶高效率J類功放，在不同的預(yù)失真模型以及不同的參數(shù)M、K下測得的功放預(yù)失真性能并沒有明顯差距，相比于簡化廣義正交多項式模型，正交多項式模型實現(xiàn)結(jié)構(gòu)更為簡單;對于寬帶Doherty功放，簡化廣義正交多項式模型的預(yù)失真性能明顯優(yōu)于其他兩種模型，