【摘要】：近些年來,隨著半導體和無線通信技術的跨越式發(fā)展,人類正在朝著信息高速路全面邁進。人們越來越多也越來越復雜的通信業(yè)務需求催生了一代又一代移動通信系統(tǒng)的更迭。為了獲得更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和頻譜利用率,新的通信系統(tǒng)信號傳輸帶寬增加,對信號也采用諸如QPSK,64QAM,OFDM等非恒定包絡高階調(diào)制方式。當這些信號經(jīng)過射頻功率放大器時,功放會工作在回退區(qū)間,從而效率降低。同時,由于帶寬的增加,信號失真更加嚴重。為了解決這些問題,必須對功放進行線性化。本文在對各種線性化技術進行研究分析和對比的基礎上,提出了一種基于FPGA的射頻功放數(shù)字預失真實現(xiàn)方案,該方案實現(xiàn)簡單,成本低,靈活易用。本文的主要工作和創(chuàng)新點包括以下幾個方面:(1)本文對寬帶功放的非線性模型進行分析。對現(xiàn)有功放模型的基函數(shù)和運算復雜度,建模精度等對比,指出了各模型在FPGA實現(xiàn)中存在的局限性。同時提出了一種MCMP混合多項式模型,對建模精度和計算復雜度進行很好折衷,且易于在FPGA上實現(xiàn)。用該模型對20 MHz LTE信號激勵下的功放進行建模,在MATLAB的仿真中發(fā)現(xiàn)其NMSE相比于記憶多項式模型減少了大約3 dB,在系數(shù)個數(shù)相同的條件下,模型計算復雜度相比于DDR模型減少20%。(2)本文對于FPGA實現(xiàn)中的查找表結構預失真器中的均勻量化問題進行了探究,對均勻量化查找表采用分段和插值法優(yōu)化�，F(xiàn)有的查找表大多采用均勻量化,為了提高計算的復數(shù)增益的精度,只能增加查找表的深度,犧牲了查找時間和存儲空間。本文采用的帶插值的非均勻量化查找表,在功放線性度較好且信號分布稀疏的部分采用中間插值法存儲,減少表項個數(shù)。在功放線性度較差,且信號分布密集的部分,則適當減小量化間隔,增加表項個數(shù)。此種結構相較于均勻量化的查找表結構,資源消耗減少30%的同時預失真改善效果提高2.5 dB。(3)本文給出了一種FPGA單芯片射頻功放數(shù)字預失真系統(tǒng)實現(xiàn)方式,并基于Xilinx的VC707開發(fā)板搭建了實驗平臺。功放建模和預失真系數(shù)及復數(shù)增益的計算在Microblaze軟核中完成,然后將計算結果發(fā)送到硬邏輯實現(xiàn)的查找表結構的預失真器中進行處理,最終得到預失真之后的基帶信號。相比于FPGA+DSP和FPGA+ARM芯片架構,此方案實現(xiàn)更加簡單,成本和功耗更低。用此平臺分別對20 MHz和40 MHz的LTE信號進行測試,ACPR均能降低到-45 dBc以下。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN791;TN929.5
【圖文】：

不同DPD模型的基函數(shù)組成映射圖2-3是對非線性階數(shù)P等于3，記憶深度M為2（m=0，1，2）時，

預失真器模塊功能仿真結果

關鍵路徑時序報告

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

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相關博士學位論文 前1條

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相關碩士學位論文 前3條

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本文編號：2773757