前饋系統(tǒng)中自適應(yīng)控制部分的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代通信技術(shù)朝著高速、寬帶、多載波的方向發(fā)展，現(xiàn)代通信技術(shù)對通信系統(tǒng)的非線性特性非常敏感。而功率放大器是通信系統(tǒng)中必不可少的部分，也是其中產(chǎn)生非線性失真的主要部件。在提倡“節(jié)能”、“環(huán)?！卑l(fā)展的社會(huì)背景下，可以說功率放大器成為實(shí)現(xiàn)“綠色通信”的關(guān)鍵。因此，開展高線性度、高效率功率放大器的研究工作具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。自適應(yīng)前饋功率放大器具有線性度高，工作帶寬大，無條件穩(wěn)定和良好的噪聲特性等優(yōu)點(diǎn)，是功率放大器研究中的一個(gè)熱門方向。

2、但其仍然具有成本高、效率不理想、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺陷。因此，本文開展了自適應(yīng)前饋功率放大器控制部分的研究工作，找到一種能夠?qū)⒆赃m應(yīng)前饋功率放大器整體的成本降低、結(jié)構(gòu)簡化的自適應(yīng)控制實(shí)現(xiàn)方案。
　　本文介紹了自適應(yīng)前饋功率放大器中常用的三種控制策略——直接信號最小功率檢測法、直接信號最小相關(guān)檢測法和導(dǎo)頻信號檢測法的原理和特點(diǎn)。本方案中采用直接信號最小相關(guān)檢測法和導(dǎo)頻信號檢測法相結(jié)合的改進(jìn)控制策略，消除了單獨(dú)采用直接信號最小相關(guān)檢測法時(shí)，信

3、號抵消環(huán)中α的收斂過程對誤差抵消環(huán)中β的收斂過程的影響，和單獨(dú)采用導(dǎo)頻信號檢測法時(shí)，在信號抵消環(huán)中導(dǎo)頻信號通過主功率放大器會(huì)產(chǎn)生額外失真的缺陷。在自適應(yīng)算法方面，使用具有變步長特點(diǎn)的自適應(yīng)算法——NLMS算法明顯地改善了自適應(yīng)前饋功率放大器的收斂性能。通過MATLAB的仿真顯示，與單獨(dú)采用直接信號最小相關(guān)檢測法相比，采用改進(jìn)控制策略的前饋功率放大器線性度改善能力可被提高50％以上；在采用改進(jìn)型控制策略的自適應(yīng)前饋功率放大器中，在相同步長

4、時(shí)，使用NLMS算法的自適應(yīng)收斂性能比傳統(tǒng)LMS算法有明顯提高，其收斂速度可以加快35%左右。
　　自適應(yīng)前饋功率放大器系統(tǒng)中的信號頻率很高，帶寬大，非常難檢測。在本方案中，信號下變頻部分參考和改進(jìn)了由P. B. Kenington等人提出的方法，使下變頻后的信號帶寬很窄（<5KHz），頻率低至KHz級別，大大降低了對采樣和數(shù)字信號處理的要求。文中分析了基于該方法和NLMS算法的自適應(yīng)前饋控制的原理。
　　本文采用FPGA作