前饋線性功率放大器自適應(yīng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)代移動通信的迅猛發(fā)展，要求通信系統(tǒng)能夠提供較高的信道容量和帶寬，然而由于頻譜資源日益稀缺，只能通過線性調(diào)制技術(shù)來提高頻譜效率。線性調(diào)制技術(shù)的采用對無線通信系統(tǒng)中功率放大器的線性度要求越來越高。要使通信系統(tǒng)能夠提供足夠的信道容量且又不產(chǎn)生鄰信道干擾，必須通過搭建外圍電路來抵消功率放大器產(chǎn)生的失真。目前常用的功率放大器線性化技術(shù)有功率回退、負(fù)反饋、預(yù)失真和前饋等，但能夠同時(shí)提供較高帶寬和高線性度的方法只有前饋。然而前饋系統(tǒng)對環(huán)境溫度、器件

2、老化、載波頻率等因素比較敏感，為了獲得穩(wěn)定可靠的失真抵消，需要通過自適應(yīng)控制技術(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，故系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，成本較高。
　　本文首先分析了功率放大器產(chǎn)生非線性失真的原理，并詳細(xì)闡述了幾種常用的線性化技術(shù)，進(jìn)而對比分析了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。文章重點(diǎn)分析了自適應(yīng)前饋系統(tǒng)的控制原理和自適應(yīng)控制參數(shù)的求解算法。本文采用信號相關(guān)度最小法作為自適應(yīng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化準(zhǔn)則，這樣就克服了由于混頻器產(chǎn)生直流分量和因微弱信號被強(qiáng)信號淹沒而造成自適

3、應(yīng)控制參數(shù)收斂速度減慢甚至不能收斂到最優(yōu)值的問題。在下變頻模塊中，參考美國專利5157345的思想對常用的數(shù)字下變頻方案進(jìn)行了改進(jìn)，使得下變頻后的信號成為音頻范圍內(nèi)的窄帶信號，從而大大降低了對系統(tǒng)硬件的要求。
　　接著采用雙音信號作為測試信號對前饋?zhàn)赃m應(yīng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了MATLAB仿真，驗(yàn)證了采用變步長LMS算法能有效地使自適應(yīng)控制參數(shù)從初值分別收斂到各自最優(yōu)解以及自適應(yīng)前饋系統(tǒng)對失真信號的抑制過程。最后詳細(xì)介紹了基于FPGA架構(gòu)的