寬帶通信中數(shù)字預(yù)失真技術(shù)研究與驗證.pdf

1、功率放大器作為通信系統(tǒng)的核心單元，其性能一直是研發(fā)人員重要的關(guān)注點。在通信信號帶寬持續(xù)增長的背景下，功放的非線性失真問題將愈加嚴(yán)重。目前，數(shù)字預(yù)失真技術(shù)已經(jīng)成為補償功放非線性失真的主流技術(shù)。本文主要圍繞寬帶通信中數(shù)字預(yù)失真技術(shù)展開，包括功率放大器的行為模型提取和數(shù)字預(yù)失真模型修剪兩個方面。
　　對于寬帶通信中功率放大器的行為模型提取，本文搭建了一個單輸入單輸出射頻器件特征提取平臺。整個平臺使用了16位1Gbps采樣率的DAC和14

2、位250Mbps采樣率的ADC，可工作在400MHz-4GHz頻率范圍內(nèi)，實現(xiàn)基帶帶寬達(dá)125MHz。文中使用ADI公司的FMCOMMS1射頻評估板和Xilinx公司的高性能FPGA開發(fā)板VC707實現(xiàn)了一個寬帶高效的零中頻收發(fā)單元，并對其發(fā)射和接收通路中存在的本振泄露和I/Q不平衡問題，以及行為模型建立時存在的延時對齊問題進(jìn)行了深入的分析，并實現(xiàn)了相應(yīng)的補償。
　　寬帶通信中功放建模需要更多的非線性項，這會導(dǎo)致計算復(fù)雜度的增加。

3、本文使用OMP（Orthogonal Matching Pursuit，正交追蹤基）算法和VS-SAMP（Variable Step-size Sparsity Adaptive Matching Pursuit，變步長稀疏度自適應(yīng)匹配追蹤）算法對功放行為模型進(jìn)行修剪。通過仿真可以看到，OMP和VS-SAMP均可在保證功放建模精度的情況下有效地減少模型系數(shù)個數(shù)，即使在功放模型的系數(shù)個數(shù)（稀疏度）未知的情況下，VS-SAMP辨識算法仍能通

4、過變步長的方式，使用盡可能少的系數(shù)滿足功放建模精度的要求。
　　最后，本文使用VS-SAMP算法實現(xiàn)了數(shù)字預(yù)失真器，實驗驗證了其對混合類功放失真的改善效果。實驗結(jié)果表明，在使用20M和40M LTE信號進(jìn)行測試時，功率放大器輸出信號的ACLR（Adjacent Channel Leakage Ratio，鄰信道泄露功率比）可改善16dB，達(dá)到-45dBc以下，實現(xiàn)了預(yù)期的效果。相比于傳統(tǒng)的LS辨識算法，VS-SAMP算法使用了更少