射頻功放線性化技術中預失真算法研究與實現(xiàn).pdf

1、針對當今無線通信業(yè)務快速增長的特點，在滿足快速、安全、高效傳輸?shù)那疤嵯?，提高有限的頻譜資源已經(jīng)顯得迫切重要。在實際通信系統(tǒng)中，為了保證一定的信號范圍覆蓋，射頻信號需要較高的功率，通常采用功率放大器對信號進行放大，并盡量使其接近于飽和點附近工作，以便提高功放輸出的功率和效率。然而此時的功放非線性失真非常嚴重，以致于頻帶內(nèi)的信號波動較大，并且造成帶外信號的再生，對鄰近信道用戶產(chǎn)生干擾。為了解決高效率和高功放之間的矛盾，通常采用線性化的技術來

2、實現(xiàn)。本文正是在傳統(tǒng)線性化技術逐步發(fā)展的基礎上，以WCDMA系統(tǒng)為背景，對功率放大器線性化技術中的數(shù)字預失真技術進行研究，并在Xilinx公司開發(fā)的FPGA芯片上給出了具體的實現(xiàn)方案。
　　為了模擬實際通信系統(tǒng)中的信源信號，在對3GPP協(xié)議、WCDMA系統(tǒng)參數(shù)以及下行物理鏈路關鍵技術分析的基礎上，在Matlab軟件環(huán)境中產(chǎn)生了單載波、多載波仿真測試信號。并對功放線性化技術的發(fā)展和常用的線性化方法進行了總結(jié)，以及功放和預失真器的模型

3、進行了討論。
　　將WCDMA單載波和二載波信源作為預失真輸入信號，在Matlab中對LMS、RLS、DLMS、NLMS、Sign LMS五種自適應算法下的預失真性能進行仿真，然后根據(jù)仿真結(jié)果進一步分析和比較了各種算法改善功放非線性失真的效果。
　　在FPGA實現(xiàn)環(huán)節(jié)中，根據(jù)不同自適應算法下的預失真性能比較，著重對最優(yōu)算法的濾波實現(xiàn)過程進行了詳細描述。為了滿足快速設計、縮短開發(fā)周期的特點，本文在數(shù)字預失真的硬件實現(xiàn)方案中采用

4、了由Xilinx公司開發(fā)的削峰IP核和預失真IP核，進一步提高研發(fā)的效率。由于削峰模塊采用了最新的AXI-4接口架構(gòu)，端口配置較為繁瑣，本文在對該IP核進行調(diào)用之前，首先對其進行了功能仿真。利用FPGA內(nèi)嵌的MicroBlaze處理器，給出了預失真模塊設計中部分DPD控制的設計思想。為了保持整個預失真系統(tǒng)設計的連續(xù)性，本文進一步對上、下變頻模塊中的多速率信號處理原理及其FPGA實現(xiàn)方法進行了討論，給出了數(shù)字下變頻中半帶抽取濾波器的詳細設