發(fā)布時間：2020-11-14 14:05

　　 隨著無線移動通信系統(tǒng)需求標(biāo)準(zhǔn)的提高,系統(tǒng)所用的功率放大器的非線性特性也更加復(fù)雜。針對具有復(fù)雜非線性的功放,本文研究了復(fù)雜度更低,性能更高的全新數(shù)字預(yù)失真算法,并針對新的算法提出了相應(yīng)的FPGA實現(xiàn)架構(gòu)。本文在對功率放大器預(yù)失真技術(shù)分析的基礎(chǔ)上,提出了基于反饋結(jié)構(gòu)的新型數(shù)字預(yù)失真算法模型。新模型引入了先前輸出信息與交叉項,由Volterra級數(shù)推導(dǎo)而來。利用過去的輸出信息來代替過去的輸入信息多項式可以顯著地減少系數(shù)的數(shù)量。另外,引入當(dāng)前輸入信息和過去輸出信息的交叉項將提高新模型的精度。實驗測試數(shù)據(jù)表明,針對具有復(fù)雜非線性特征的功率放大器,新型數(shù)字預(yù)失真算法模型較之常用的記憶多項式模型、廣義記憶多項式模型在算法復(fù)雜度和相鄰信道功率比(ACPR)方面具有優(yōu)勢。針對新型數(shù)字預(yù)失真算法模型,提出了相應(yīng)的FPGA架構(gòu)。在FPGA架構(gòu)中引入了反饋結(jié)構(gòu),并使用信號幅值的平方作為地址信息構(gòu)造查找表,以達(dá)到節(jié)省硬件資源消耗的目的。最后搭建了仿真測試平臺對新型數(shù)字預(yù)失真算法及FPGA架構(gòu)進(jìn)行了數(shù)據(jù)仿真和性能驗證。測試結(jié)果表明,新型數(shù)字預(yù)失真算法及FPGA架構(gòu)的ACPR均低于-45dBc。
【學(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN722.75;TN791
【部分圖文】：

増益降低，出現(xiàn)壓縮的現(xiàn)象。另外由于記憶效應(yīng)的存在，ＡＭ／ＡＭ曲線??不是連續(xù)變化的曲線，即同一個輸入幅度會對應(yīng)多個輸出幅度的值，從視覺效果??來講，曲線較粗。如圖３－１所示：??理論??ＩＫＪ１??際??ＩＶＪ??圖３－１?ＡＭ／ＡＭ曲線??ＡＭ／ＰＭ特性曲線是指輸出輸入的相位差隨輸入幅度的變化曲線。理論上，??輸出信號與輸入信號的相位變化應(yīng)保持一致，其相位差始終為零。因此ＡＭ／ＰＭ是??一條水平直線，且該直線經(jīng)過坐標(biāo)零點(diǎn)。實際工程中，由于功率放大器輸出信號??的相位會因輸入幅度的增加而減小，所以倆者間的相位差應(yīng)小于零，因此ＡＭ／ＰＭ??２１??

??曲線表現(xiàn)為圖３－２中逐漸彎曲的曲線。圖中代表相位差。若考慮記憶效應(yīng)，??圖３－２中的曲線也將不連續(xù)，視覺上曲線變粗。ＡＭ／ＰＭ效應(yīng)的存在，會使通信??系統(tǒng)互調(diào)失真、群時延失真等變壞，尤其對相位極為敏感的系統(tǒng)危害極大。??叢尸?論??實??｜Ｆｍ｜??圖３－２?ＡＭ／ＰＭ曲線??總之，ＡＭ／ＡＭ曲線和ＡＭ／ＰＭ曲線可以分別從幅度和相位倆方面反映功率??放大器的非線性，可以作為預(yù)失真系統(tǒng)效果的衡量指標(biāo)。??３．１．２?ＡＣＰＲ??３ＧＰＰ標(biāo)準(zhǔn)將鄰近信道功率比（Ａｄｊａｃｅｎｔ?Ｃｈａｎｎｅｌ?Ｐｏｗｅｒ?Ｒａｔｉｏ）定義為鄰近信道??功率與主信道功率的比值，反映放大器的非線性失真對相鄰信道的干擾。非恒定??包絡(luò)信號在功率放大器中傳輸時，功率放大器的非線性特征會導(dǎo)致輸出信號中不??僅包含有原始輸入信號，還會包含多種其他信號，例如諧波量或交調(diào)量。這種干??擾信號的存在會導(dǎo)致輸出信號的頻譜被展寬

率與理想信號平均功率之比的均方根定義為誤差矢量幅度（Ｅｒｒｏｒ?Ｖｅｃｔｏｒ??Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）。ＥＶＭ是衡量接收端信號質(zhì)量的一種重要參數(shù)。誤差矢量、理想向??量以及參考向量之間的關(guān)系如圖３－３所示。??＼誤差矢量??實際／＼?＼??７?Ａ??／ｓ?位?、??＼?，??圖３－３誤差矢量示意圖??ＥＶＭ有百分比和ｄＢ兩種表示形式，其百分比形式的表達(dá)函數(shù)如公式（３－２）所??示：??函?７??ＸＩ咖）丨??ＥＶＭ＝??ｘｌ〇〇％?（３－２）??糕?ｌＦ（”ｆ??＼?ｎ＝０??其中，ｉ（ｎ）表示誤差矢量的幅度，表示理想信號的幅度，ｉＶ為選取的點(diǎn)數(shù)。??在功率放大器系統(tǒng)中，ＥＶＭ越大說明輸出信號點(diǎn)與輸入信號點(diǎn)的位置整體偏移??越遠(yuǎn)、信號的失真情況越嚴(yán)重、信號的誤碼率越大，反之則失真小，誤碼率低。??另外，不同的調(diào)制方式對ＥＶＭ的要求并不相同，可根據(jù)實際信號選取相應(yīng)的判??別標(biāo)準(zhǔn)。??３．１．４?ＮＭＳＥ??在進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真算法研宄時，需要先對功率放大器模型進(jìn)行模擬重建然后??再構(gòu)建預(yù)失真模型。在此過程中需要將功率放大器的模擬輸出與實際輸出進(jìn)行比??２３??
【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：2883558