雙頻數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的研究與FPGA實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-21 11:13
隨著通信技術(shù)的高速發(fā)展,無(wú)線通信在整個(gè)通信領(lǐng)域的地位變得越來(lái)越重要,這也促使無(wú)線通信技術(shù)不斷進(jìn)步。移動(dòng)通信多標(biāo)準(zhǔn)并存的現(xiàn)狀仍將持續(xù),無(wú)線通信環(huán)境需要同時(shí)滿足各種制式的傳輸需求。為了迎合多標(biāo)準(zhǔn)的需求,多頻通信尤其是共時(shí)雙頻通信技術(shù)成為研究重點(diǎn)。為了提高雙頻功率放大器(Power Amplifier,PA)的效率,多種性線化方案被提出,其中數(shù)字預(yù)失真技術(shù)以其不受頻段限制,數(shù)字信號(hào)容易實(shí)現(xiàn)且更加高效、便捷等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。因此,本文選擇共時(shí)雙頻數(shù)字預(yù)失真技術(shù)作為功放線性化的方式并進(jìn)行研究。本文對(duì)共時(shí)雙頻數(shù)字預(yù)失真技術(shù)在FPGA(Field Programmable Gate Array)上的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究,包括預(yù)失真器的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化,系數(shù)估算的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化,并進(jìn)一步探討影響預(yù)失真器及系數(shù)估算性能的主要因素,最后給出性能測(cè)試結(jié)果。本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.在雙頻預(yù)失真器的FPGA實(shí)現(xiàn)中,提出了雙頻對(duì)稱共用查找表與FIR(Finite Impulse Response)濾波器串聯(lián)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)共時(shí)雙頻數(shù)字預(yù)失真器實(shí)現(xiàn)是按照頻段來(lái)劃分,雙頻模型就需要兩個(gè)獨(dú)立的預(yù)失真器模塊。為了減少硬件資...
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1雙頻預(yù)失真系統(tǒng)框圖??其預(yù)失真過(guò)程可分為以下步驟:??
進(jìn)行乘方運(yùn)算,乘方運(yùn)算可以通過(guò)級(jí)連的乘法器實(shí)現(xiàn)。每一級(jí)乘法器輸出再與本??頻段的輸入做復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算。運(yùn)算結(jié)果再與系數(shù)構(gòu)成濾波器結(jié)構(gòu),做最后的乘加??運(yùn)算并輸出最終結(jié)果,單記憶深度結(jié)構(gòu)可用圖2-2表示,記憶項(xiàng)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)相同。??0 ̄?,r?XM?c〇1?? ̄ ̄j?-kShQ—kR)—??—^}|?3)?X?/??-><8)?兮—??XL?C0T??圖2-2基于邏輯資源實(shí)現(xiàn)的2D-SRBMP單記憶深度結(jié)構(gòu)??由圖2-2可見(jiàn),同一級(jí)記憶深度需要兩次求模,r-i次實(shí)數(shù)乘法,27次復(fù)??數(shù)乘法,一次實(shí)數(shù)加法和r-1次復(fù)數(shù)加法。復(fù)數(shù)運(yùn)算需要分解為實(shí)數(shù)運(yùn)算,同一??級(jí)記憶深度的計(jì)算量為9T-1次實(shí)數(shù)乘法和8r-i次實(shí)數(shù)加法運(yùn)算?紤]到記憶??深度,一個(gè)頻段的計(jì)算量為(9r-l)M次實(shí)數(shù)乘法運(yùn)算和(8r-7)M次實(shí)數(shù)加法運(yùn)??算。實(shí)驗(yàn)中r取7,?M取3可以得到較好的效果,因此兩個(gè)頻段共需要372次實(shí)??數(shù)乘法運(yùn)算和294次加法運(yùn)算。??9??
2,?4為模型系數(shù),/為非線性階數(shù)。|x1(?-m)|和|x2(/7-m)|為輸??入信號(hào)的模值,即根據(jù)兩路輸入信號(hào)的模值索引2D-LUT。??使用2D-LUT結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)2D-SRBMP模型時(shí),其結(jié)構(gòu)變得非常簡(jiǎn)單,如圖2-3??如示。??'(?)???k,(?)|??????求模????^??x,(?)??1?K(w)|?lutw[.]??—1——?求模一—r,?H??f\??i???'(?)\??-Hi?:?lutu[.]?—??^?lutu[.]?—??—^?^?LUI^?[.]?—^??d??H?IT??xx(n-M?+?1)??圖2-3基于二維查找表的雙頻預(yù)失真器2D-SRBMP模型低頻段??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Low-cost FPGA implementation of 2D digital pre-distorter for concurrent dual-band power amplifier[J]. Zeng Guang,Yu Cuiping,Li Shulan,Liu Yuan’an. The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications. 2016(01)
[2]一種低復(fù)雜度的并發(fā)雙頻數(shù)字預(yù)失真模型[J]. 楊光,李凌黎,王昊禹,劉發(fā)林. 微波學(xué)報(bào). 2014(05)
[3]一種有效的基于寬帶功率放大器強(qiáng)記憶效應(yīng)特性的PMEC預(yù)失真方法[J]. 都天驕,于翠屏,劉元安,高錦春,黎淑蘭. 電子與信息學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]寬帶/雙頻數(shù)字預(yù)失真研究[D]. 楊光.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于FPGA的雙頻數(shù)字預(yù)失真器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 曾光.北京郵電大學(xué) 2016
[2]寬帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的研究與FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 李哲.北京郵電大學(xué) 2015
[3]基于預(yù)失真的功率放大器線性化技術(shù)研究[D]. 季軍.電子科技大學(xué) 2009
[4]功率放大器線性化方法研究[D]. 何澤.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號(hào):2929732
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1雙頻預(yù)失真系統(tǒng)框圖??其預(yù)失真過(guò)程可分為以下步驟:??
進(jìn)行乘方運(yùn)算,乘方運(yùn)算可以通過(guò)級(jí)連的乘法器實(shí)現(xiàn)。每一級(jí)乘法器輸出再與本??頻段的輸入做復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算。運(yùn)算結(jié)果再與系數(shù)構(gòu)成濾波器結(jié)構(gòu),做最后的乘加??運(yùn)算并輸出最終結(jié)果,單記憶深度結(jié)構(gòu)可用圖2-2表示,記憶項(xiàng)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)相同。??0 ̄?,r?XM?c〇1?? ̄ ̄j?-kShQ—kR)—??—^}|?3)?X?/??-><8)?兮—??XL?C0T??圖2-2基于邏輯資源實(shí)現(xiàn)的2D-SRBMP單記憶深度結(jié)構(gòu)??由圖2-2可見(jiàn),同一級(jí)記憶深度需要兩次求模,r-i次實(shí)數(shù)乘法,27次復(fù)??數(shù)乘法,一次實(shí)數(shù)加法和r-1次復(fù)數(shù)加法。復(fù)數(shù)運(yùn)算需要分解為實(shí)數(shù)運(yùn)算,同一??級(jí)記憶深度的計(jì)算量為9T-1次實(shí)數(shù)乘法和8r-i次實(shí)數(shù)加法運(yùn)算?紤]到記憶??深度,一個(gè)頻段的計(jì)算量為(9r-l)M次實(shí)數(shù)乘法運(yùn)算和(8r-7)M次實(shí)數(shù)加法運(yùn)??算。實(shí)驗(yàn)中r取7,?M取3可以得到較好的效果,因此兩個(gè)頻段共需要372次實(shí)??數(shù)乘法運(yùn)算和294次加法運(yùn)算。??9??
2,?4為模型系數(shù),/為非線性階數(shù)。|x1(?-m)|和|x2(/7-m)|為輸??入信號(hào)的模值,即根據(jù)兩路輸入信號(hào)的模值索引2D-LUT。??使用2D-LUT結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)2D-SRBMP模型時(shí),其結(jié)構(gòu)變得非常簡(jiǎn)單,如圖2-3??如示。??'(?)???k,(?)|??????求模????^??x,(?)??1?K(w)|?lutw[.]??—1——?求模一—r,?H??f\??i???'(?)\??-Hi?:?lutu[.]?—??^?lutu[.]?—??—^?^?LUI^?[.]?—^??d??H?IT??xx(n-M?+?1)??圖2-3基于二維查找表的雙頻預(yù)失真器2D-SRBMP模型低頻段??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Low-cost FPGA implementation of 2D digital pre-distorter for concurrent dual-band power amplifier[J]. Zeng Guang,Yu Cuiping,Li Shulan,Liu Yuan’an. The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications. 2016(01)
[2]一種低復(fù)雜度的并發(fā)雙頻數(shù)字預(yù)失真模型[J]. 楊光,李凌黎,王昊禹,劉發(fā)林. 微波學(xué)報(bào). 2014(05)
[3]一種有效的基于寬帶功率放大器強(qiáng)記憶效應(yīng)特性的PMEC預(yù)失真方法[J]. 都天驕,于翠屏,劉元安,高錦春,黎淑蘭. 電子與信息學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]寬帶/雙頻數(shù)字預(yù)失真研究[D]. 楊光.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于FPGA的雙頻數(shù)字預(yù)失真器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 曾光.北京郵電大學(xué) 2016
[2]寬帶自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的研究與FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 李哲.北京郵電大學(xué) 2015
[3]基于預(yù)失真的功率放大器線性化技術(shù)研究[D]. 季軍.電子科技大學(xué) 2009
[4]功率放大器線性化方法研究[D]. 何澤.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號(hào):2929732
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