基于多項式結(jié)構(gòu)的功率放大器行為模型研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代微波電路仿真技術(shù)與數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的發(fā)展，功率放大器行為模型的研究已經(jīng)成為功率放大器研究領(lǐng)域的重要方向之一。而采用多項式結(jié)構(gòu)(Volterra級數(shù))描述放大器的特性是行為模型研究中最主要的方法。本論文主要內(nèi)容涉及不同的多項式行為模型的結(jié)構(gòu)，放大器的非線性測量和行為模型參數(shù)提取的研究。其中包括：(1)功率放大器的非線性特性和記憶效應(yīng)的測量；(2)基于單音和雙音測量建立功率放大器行為模型；(3)基于調(diào)制信號測量建立功率放大器行為模型；

2、(4)非均勻時延的動態(tài)估計方法及動態(tài)行為模型的建立。(5)不同行為模型性能的實驗比較。 本文的主要創(chuàng)新之處可概括如下： 1．提出了一種新的基于數(shù)字方法的IM3相位測量方法。 功率放大器IM3分量的幅度和相位不對稱性描述了功率放大器的記憶特性，因而IM3相位的測量變成行為模型研究中越來越重要的一個問題，但采用傳統(tǒng)的模擬方式測量IM3分量的相位是一件困難的事情。我們提出了一種新的IM3相位測量的方法，這種方法采用數(shù)字

3、接收技術(shù)測量輸入輸出信號，并采用新的算法從采樣數(shù)據(jù)中估計IM3的相位。在文中還討論和分析了這種測量方法的精度。 2．建立了一種基于雙音測試的多支路結(jié)構(gòu)的行為模型。 采用單音和雙音測試是最常用的功率放大器非線性和記憶效應(yīng)的測量方法，因此基于放大器單音和雙音測量的數(shù)據(jù)建立行為模型已成為行為模型研究的重要方向。本文基于放大器的物理特性，提出了一種新的多支路結(jié)構(gòu)的行為模型，這種模型能夠有效的描述放大器的非線性和包絡(luò)記憶效應(yīng)，并且

4、模型測量只需要采用雙音測試。 3．基于放大器反饋結(jié)構(gòu)，建立了一種新的簡化Volterra級數(shù)模型。 隨著寬帶通信系統(tǒng)的發(fā)展，功率放大器的非線性和記憶效應(yīng)日益嚴(yán)重。因此放大器行為模型的結(jié)構(gòu)也變得日趨復(fù)雜，這同時使得模型的辨識變得更加困難。如何基于已有的放大器電路特性來對行為模型簡化成為行為模型的一個新的挑戰(zhàn)性的課題。本文從基于放大器的實際電路結(jié)構(gòu)的反饋模型出發(fā)，對放大器的非線性特性進(jìn)行了近似處理，推導(dǎo)出了一種簡化Volte

5、rra級數(shù)模型。此外，在文中還提出了一種基于采樣頻率和信號帶寬估算模型時延的方法。 4．進(jìn)行動態(tài)行為模型的研究。 由于功率放大器輸出特性密切依賴其工作環(huán)境，因此放大器的行為模型實際上體現(xiàn)為非線性動態(tài)系統(tǒng)，而模型參數(shù)的值也應(yīng)該是時變的。而不同的功率放大器，也通常表現(xiàn)出完全不同的記憶效應(yīng)，因此對于某個具體的放大器，只須關(guān)注對其輸出最具影響的記憶效應(yīng)。在本文，首先提出了一種新的基于誤差信號互相關(guān)序列的行為模型時延動態(tài)估計算法。