線性功率放大器數(shù)字預(yù)失真技術(shù)研究.pdf

1、分類號密級UDC學(xué)位論文線性功率放大器數(shù)字預(yù)失真技術(shù)研究（題名和副題名）陳海波陳海波（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名金龍金龍副研究員副研究員電子科技大學(xué)電子科技大學(xué)成都成都（職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址）申請學(xué)位級別碩士碩士專業(yè)名稱電磁場與微波技術(shù)電磁場與微波技術(shù)論文提交日期2012.04論文答辯日期2012.05學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會主席評閱人2012年月日注1注明《國際十進分類法UDC》的類號摘要I摘要現(xiàn)代通信系統(tǒng)中大

2、多數(shù)采用了頻譜利用率高的線性調(diào)制技術(shù)，如QPSK，QAM和8PSK等等。這些調(diào)制技術(shù)的特點是信號的幅度是非橫包絡(luò)，即具有一定的峰均比。高峰均比的調(diào)制信號對功放的設(shè)計提出了更高的要求，高峰均比意味著功放大多數(shù)情況工作在飽和點以下，代價是效率低。為了提高功放的效率，通常讓功放工作在飽和區(qū)或采用一些高效率功放技術(shù)（如Doherty），但是這些高效率功放的線性度較差，結(jié)果導(dǎo)致信號頻譜展寬和誤碼率上升。因此，現(xiàn)代的通信系統(tǒng)中多數(shù)采用線性化技術(shù)高效

3、率功放技術(shù)來緩和效率與線性度之間的矛盾。在眾多線性化技術(shù)中，數(shù)字預(yù)失真技術(shù)是最有效的技術(shù)之一。本文先介紹功放的非線性分析，說明了功放的射頻模型與功放的基帶模型之間的關(guān)系。介紹了Wiener，Hammerstein和MemyPolynomial等幾種有記憶的基帶功放模型，此外還說明非恒包絡(luò)信號對功放模型影響，即功放的特性主要受平均功率的影響。本文研究的重點是預(yù)失真模型參數(shù)提取過程，即如何將估計的預(yù)失真模型參數(shù)應(yīng)用于預(yù)失真器。功放輸入輸出數(shù)

4、據(jù)需要歸一化至某一功率電平，這樣估計出的參數(shù)才能直接用于預(yù)失真模型。先介紹間接學(xué)習結(jié)構(gòu)的參數(shù)提取過程，并介紹兩種增益選擇方式（最大增益類型和最大功率類型）的預(yù)失真參數(shù)提取過程，然后提出通用的參數(shù)提取模型并作詳細討論。本文還詳細說明了預(yù)失真器對輸入信號峰均比的影響，即預(yù)失真器輸出信號的峰均比高于輸入信號的峰均比，這導(dǎo)致預(yù)失真信號的平均功率低于訓(xùn)練信號的平均功率。由于平均功率不同而導(dǎo)致功放的特性發(fā)生變化，預(yù)失真模型已經(jīng)偏離功放的逆模型，從而

5、達不到預(yù)期的預(yù)失真效果，解決的辦法是通過迭代或結(jié)合削峰技術(shù)。此外本文還介紹了復(fù)數(shù)QR分解在FPGA中的實現(xiàn)。本文最后研究基于LTE信號的數(shù)字預(yù)失真驗證系統(tǒng)設(shè)計，包括LTE信號產(chǎn)生，插值，數(shù)字上下變頻，基于參數(shù)插值的預(yù)失真器以及模擬上下變頻的設(shè)計。并指出系統(tǒng)設(shè)計中需要考慮的關(guān)鍵點，給出了數(shù)字預(yù)失真測試結(jié)果，并對測試結(jié)果和存在的問題作了詳細分析。測試結(jié)果表明，對于5MHz帶寬的信號，相同輸出平均功率下，加預(yù)失真后功放輸出ACPR改善約13d