高峰均比系統(tǒng)中放大器的高效高線性技術(shù).pdf

1、OFDM是下一代無線通信的核心技術(shù)之一,在對抗多徑衰落及頻譜利用率方面具有突出的優(yōu)勢,因而也得到了廣泛的運用。但是OFDM技術(shù)同時存在明顯的缺點,其中之一就是高峰均比問題。由于OFDM信號的包絡(luò)服從瑞利分布,其峰值功率會比平均功率高出很多,造成了嚴(yán)重的高峰均比問題,導(dǎo)致OFDM信號對放大器的非線性失真和飽和性失真極其敏感；另一方面,當(dāng)通信系統(tǒng)是一個寬帶系統(tǒng)時,放大器的失真不再是單純的非線性特性,還呈現(xiàn)出了一種記憶性的特性,此時的輸出信號

2、不僅與當(dāng)前的輸入信號相關(guān),還與之前的輸入信號相關(guān)。因此放大器有限動態(tài)范圍和非線性放大特性的存在對高峰均比的OFDM系統(tǒng)來說造成嚴(yán)重的失真,并導(dǎo)致放大器功率效率很低,在極端的情況下可能完全無法正確傳輸信號。
　　 針對通信系統(tǒng)中的放大器記憶非線性失真問題,本論文首先基于OFDM的特殊調(diào)制生成方式,提出一種在頻域?qū)崿F(xiàn)的頻域預(yù)失真器。由于放大器的記憶性失真等效為一種頻率選擇性失真,并且由于OFDM調(diào)制的特殊性,其各個子載波的頻率互不相

3、同,因此可以對每個子載波上的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)失真處理,達(dá)到糾正放大器造成的記憶非線性失真的目的；其次,本文將頻域預(yù)失真和時域預(yù)失真方法相結(jié)合,得到一種能夠更精確的完成OFDM系統(tǒng)中放大器失真消除工作的時域.頻域聯(lián)合預(yù)失真器結(jié)構(gòu),解決了單純使用頻域預(yù)失真器性能受限于所使用的子載波數(shù)目和星座映射方式的問題；最后,在已有文獻(xiàn)方法的基礎(chǔ)上,本論文提出了一種新的時域預(yù)失真器--簡化濾波查表法。該方法對已有的濾波查表法進(jìn)行了簡化,解決了原方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜、收

4、斂速度慢的缺點,是一種更為通用的有效的預(yù)失真方案。
　　 針對通信系統(tǒng)中同時存在的放大器的飽和性失真問題,本論文提出一種使用多個小功率放大器并聯(lián)并協(xié)同放大的方法來彌補放大器飽和性失真和非線性失真。首先從較為簡單的B類放大器入手,提出一種基于雙放大器結(jié)構(gòu)的預(yù)失真器。該預(yù)失真器利用分配比將原始信號分段后分別送入兩個放大器進(jìn)行放大,以達(dá)到擴展放大器動態(tài)范圍,對抗飽和性失真的目的；同時通過控制分配比參數(shù),利用放大器自身的非線性特性互相彌

5、補,達(dá)到消除放大器造成的非線性失真的目的。隨后,在此基礎(chǔ)上,將多放大器方法推廣到更為常用的AB類放大器,提出了一種能夠同時消除放大器飽和性,記憶性和非線性失真的預(yù)失真方法。
　　 由于放大器在通信系統(tǒng)中消耗了很大一部分的能量,因此降低放大器的能量消耗可以有效的降低整個通信網(wǎng)絡(luò)的能源消耗。針對通信系統(tǒng)的節(jié)能問題,本文提出了一種信號分解放大的放大方法,能大大降低放大器消耗的能量,提高放大效率。該方法利用信號分解算法,將高峰均比信號分