【摘要】：當(dāng)前,同時(shí)支持多標(biāo)準(zhǔn)、多頻段的通信系統(tǒng)正成為研究熱點(diǎn)之一,作為通信系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分,能夠同時(shí)支持雙帶或多帶工作的功率放大器是極具研究?jī)r(jià)值的課題之一。本文利用現(xiàn)有的數(shù)字預(yù)失真硬件平臺(tái),重點(diǎn)研究了基于新型多項(xiàng)式結(jié)構(gòu)的雙頻段功放預(yù)失真模型和基于非線性濾波的雙頻段功放預(yù)失真模型,并給出了模型的架構(gòu)方式、求解方法和實(shí)際硬件測(cè)試結(jié)果。在原本2D-DPD模型的基礎(chǔ)上,改進(jìn)了其中的高階交叉多項(xiàng)式,引入新型的多項(xiàng)式結(jié)構(gòu)。新型多項(xiàng)式結(jié)構(gòu)的雙頻段預(yù)失真模型將2D-DPD模型中兩維交叉高階多項(xiàng)式運(yùn)算降維成一維高階多項(xiàng)式運(yùn)算,使得模型更加易于在硬件上實(shí)現(xiàn)。非線性濾波模型則通過(guò)一階非線性濾波網(wǎng)絡(luò)來(lái)簡(jiǎn)化預(yù)失真結(jié)構(gòu),其運(yùn)算中避免了高階乘法。在基于數(shù)字預(yù)失真硬件測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試中,設(shè)定時(shí)間記憶特性M=2,新型多項(xiàng)式型和2D-DPD模型非線性階數(shù)K=8,非線性濾波模型門限K1=K2=10、K3=K4=20,所提出的兩種模型均可以達(dá)到與2D-DPD模型相同的預(yù)失真效果,間距140MHz、峰均比8dB的雙帶信號(hào),在單帶功率27～31dBm的情況下,預(yù)失真處理可使ACPR得到15dB的改善。非線性濾波模型大大減化了的雙頻段預(yù)失真模型的運(yùn)算復(fù)雜度,其將模型系數(shù)存入查找表中,使得模型運(yùn)算復(fù)雜度僅與時(shí)間記性特性有關(guān),M=2時(shí)乘法運(yùn)算僅需要18個(gè)。在數(shù)字預(yù)失真硬件測(cè)試平臺(tái)上,基于FPGA實(shí)現(xiàn)了非線性濾波模型,并用以進(jìn)行雙頻段預(yù)失真處理。FPGA定點(diǎn)化運(yùn)算與MATLAB運(yùn)算間的NMSE可達(dá)到-68dB的精度。經(jīng)驗(yàn)證,基于FPGA實(shí)現(xiàn)的預(yù)失真模型可以達(dá)到與2D-DPD模型相一致的預(yù)失真效果。
[Abstract]:At present, multi-standard and multi-band communication systems are becoming one of the research hotspots, as an important part of communication systems, The power amplifier which can support two-band or multi-band operation at the same time is one of the most valuable research topics. Based on the existing digital predistortion hardware platform, this paper focuses on the dual-band predistortion model based on the new polynomial structure and the dual-band predistortion model based on nonlinear filtering, and gives the structure of the model. Solution method and actual hardware test results. Based on the original 2D-DPD model, the higher order crossover polynomial is improved and a new polynomial structure is introduced. The two-band predistortion model with a new polynomial structure reduces the dimension of the two-dimensional cross-high-order polynomial operation in the 2D-DPD model to one-dimensional high-order polynomial operation, which makes the model easier to be implemented in hardware. The nonlinear filter model simplifies the predistortion structure by the first order nonlinear filter network and avoids the high order multiplication. In the test based on digital predistortion hardware test platform, The two models can achieve the same pre-distortion effect as the 2D-DPD model, with the spacing of 140 MHz, the peak average ratio to the double band signal of 8dB, and the threshold of the nonlinear filtering model K _ (1) K _ (2) ~ (10) ~ (10) K _ (3) K _ (4) ~ (4) ~ (20). In the case of single band power 27~31dBm, ACPR can be improved by predistortion processing. The nonlinear filtering model greatly reduces the computational complexity of the dual-band predistortion model. The model coefficients are stored in the lookup table, which makes the computational complexity of the model only related to the time memory property and the multiplicative operation needs only 18. On the hardware testing platform of digital predistortion, the nonlinear filter model is implemented based on FPGA, and the NMSE between dual-band predistortion processing and MATLAB operation can reach -68dB accuracy. It is proved that the predistortion model based on FPGA can achieve the same predistortion effect as the 2D-DPD model.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN722.75

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本文編號(hào)：2256730