射頻功放數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,人們對(duì)于通信系統(tǒng)的容量要求也越來(lái)越高。人們也不再滿足于傳統(tǒng)的語(yǔ)音交流。而日新月異的科技發(fā)展,需要能在移動(dòng)通信系統(tǒng)中傳輸圖像、視頻等大信息量的數(shù)據(jù)信息。高速率、大容量與有限頻譜資源是一對(duì)矛盾體。目前,在3G、4G中為了最大限度解決這個(gè)矛盾,采用數(shù)字高階調(diào)制技術(shù),這種調(diào)制方式有著較高的頻譜利用率,如 QAM、QPSK。但是這種高階數(shù)字調(diào)制方式與傳統(tǒng)的恒包絡(luò)調(diào)制方式相比,雖說(shuō)頻譜利用率有了較大的提高,但是由于其調(diào)制后

2、的信號(hào)包絡(luò)波動(dòng)比較大,從而使得信號(hào)的峰值平均比(,PAPR)較大,當(dāng)信號(hào)經(jīng)過(guò)功率放大器的時(shí)候,容易引起非線性失真,進(jìn)一步影響信號(hào)在通信中的傳輸與接收。
　　為了提供克服功率放大器的非線性與記憶性,本文在 FPGA中完成了功率放大器的數(shù)字預(yù)失真實(shí)現(xiàn)。本文首先介紹了功放的特性與模型,功放與預(yù)失真器均采用記憶多項(xiàng)式模型。常見(jiàn)的預(yù)失真主要有三種,分別為基帶預(yù)失真、中頻預(yù)失真、高頻預(yù)失真。隨著數(shù)字器件的高速發(fā)展,基帶預(yù)失真越來(lái)越受到人們的歡

3、迎?；鶐?shù)字預(yù)失真通常是用FPGA與DSP協(xié)助完成,DSP完成加權(quán)向量的計(jì)算。然而數(shù)字芯片的發(fā)展方向是將所有的功能集成在一塊芯片上。本文將要在一塊FPGA芯片上完成基帶預(yù)失真。MicroBlaze是被Xilinx公司優(yōu)化過(guò)的RISC的處理器軟核。本文將在MicroBlaze中完成加權(quán)向量的計(jì)算。由于LMS算法的性能較差,LS算法消耗BRAM資源過(guò)多,最后確定使用RLS算法。由于預(yù)失真器中的冪函數(shù)的存在,因此考慮在 MicroBlaze中

4、完成冪函數(shù)的計(jì)算,制表后傳給預(yù)失真器,以提高處理速度。
　　最后在FPGA中完成基帶預(yù)失真的設(shè)計(jì)。FPGA生成測(cè)試信號(hào)源,上變頻之后發(fā)給DAC,DAC經(jīng)過(guò)射頻板、功放、衰減器后再環(huán)回至射頻板,射頻板將高頻信號(hào)搬移到中頻后,送給ADC,ADC進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后,傳給FPGA,FPGA端將收到的信號(hào)進(jìn)行下變頻處理。同時(shí)將采集的發(fā)射與反饋的信號(hào)送與 MicroBlaze進(jìn)行預(yù)失真參數(shù)運(yùn)算。計(jì)算完成后,MicroBlaze將查找表送與 FPG