本文關(guān)鍵詞：短波通信系統(tǒng)中的數(shù)字預(yù)失真實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 短波通信 數(shù)字預(yù)失真實現(xiàn) FPGA DSP

【摘要】：隨著短波功率無線通信(1.6MHz~30MHz)對線性指標(biāo)要求的提高,短波功率放大器作為發(fā)射機(jī)末端的關(guān)鍵器件,其線性指標(biāo)對信號質(zhì)量有重要的影響。目前,功率放大器的線性化技術(shù)已經(jīng)成為研究的熱點,其中數(shù)字預(yù)失真技術(shù)由于其成本低,結(jié)構(gòu)靈活,帶寬較寬等優(yōu)點成為了各類線性化技術(shù)中較為有前景的一項技術(shù)。本文研究了功率放大器的靜態(tài)特性及其動態(tài)特性,分析了各種數(shù)字預(yù)失真結(jié)構(gòu)的特點,以短波無線通信的特點為應(yīng)用背景,選擇直接學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu),并對其進(jìn)行了改進(jìn)以進(jìn)一步提高預(yù)失真的線性化效果,研究了功率放大器時變特性對預(yù)失真的影響,并采用相關(guān)算法對其進(jìn)行了改進(jìn)。在對數(shù)字預(yù)失真實現(xiàn)的過程中,本文選取記憶多項式作為本文所述數(shù)字預(yù)失真器的基本模型,而對于數(shù)字預(yù)失真的硬件實現(xiàn),相對傳統(tǒng)的通過FPGA單獨實現(xiàn)預(yù)失真的形式,對本文所述的預(yù)失真器采用了分別以FPGA實現(xiàn)預(yù)失真結(jié)構(gòu)和DSP實現(xiàn)預(yù)失真參數(shù)索引及傳遞的形式進(jìn)行實現(xiàn),使數(shù)字預(yù)失真技術(shù)具有更大的適用性和擴(kuò)展性,提高了預(yù)失真器的開發(fā)效率。同時對于硬件實現(xiàn)過程匯總的關(guān)鍵技術(shù),如有限字長效應(yīng)、查找表技術(shù)、Cordic求模算法進(jìn)行了詳細(xì)的分析。最后在對數(shù)字預(yù)失真的驗證及測試階段,分析了信號采集的過程中,信道中存在的載波頻偏、鏡像頻率、載波泄漏等因素對信號采集精度的影響,對本文所述的數(shù)字預(yù)失真技術(shù)進(jìn)行了算法仿真,并通過矢量信號源和頻譜分析儀對其進(jìn)行了結(jié)果驗證及測試。測試結(jié)果表明,本文所述應(yīng)用于短波通信系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真器在系統(tǒng)工作頻段內(nèi),可以將輸出信號的IM3改善20dB以上,部分頻點優(yōu)化改善效果可以達(dá)到28dB,使短波通信系統(tǒng)在其整個工作頻段內(nèi),達(dá)到輸出信號IM3均小于-50dB的線性程度。結(jié)果表明,本文所述的數(shù)字預(yù)失真技術(shù)能夠?qū)Χ滩ㄍㄐ畔到y(tǒng)進(jìn)行有效的線性化改善。
【關(guān)鍵詞】：短波通信 數(shù)字預(yù)失真實現(xiàn) FPGA DSP
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN925
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 線性化技術(shù)概述11-13
• 1.3 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)13-14
• 第二章 功率放大器非線性特性及數(shù)字預(yù)失真技術(shù)14-32
• 2.1 功率放大器線性度14-16
• 2.1.1 IMD14-15
• 2.1.2 ACPR15
• 2.1.3 NMSE15-16
• 2.1.4 EVM16
• 2.2 功率放大器失真特性16-21
• 2.2.1 非線性特性17-18
• 2.2.2 動態(tài)特性18-20
• 2.2.3 測試信號對于特性的影響20-21
• 2.3 數(shù)字預(yù)失真技術(shù)21-23
• 2.4 數(shù)字預(yù)失真建模模型介紹23-29
• 2.4.1 無記憶模型23-26
• 2.4.2 記憶模型26-29
• 2.5 行為模型的參數(shù)識別算法29-30
• 2.5.1 自適應(yīng)算法29-30
• 2.5.2 LS算法30
• 2.6 本章小結(jié)30-32
• 第三章 基于FPGA和DSP的數(shù)字預(yù)失真實現(xiàn)32-52
• 3.1 傳統(tǒng)預(yù)失真結(jié)構(gòu)的不足及改進(jìn)33-38
• 3.1.1 開環(huán)預(yù)失真結(jié)構(gòu)的不足33-36
• 3.1.2 基于迭代的數(shù)字預(yù)失真結(jié)構(gòu)36-38
• 3.1.3 時變特性的影響及相關(guān)均衡38
• 3.2 數(shù)字預(yù)失真的FPGA與DSP實現(xiàn)38-42
• 3.2.1 數(shù)字預(yù)失真模型的選取38-40
• 3.2.2 數(shù)字預(yù)失真的硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)40-42
• 3.3 硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)42-47
• 3.3.1 有限字長效應(yīng)42-43
• 3.3.2 查找表技術(shù)43-44
• 3.3.3 Cordic算法44-46
• 3.3.4 FPGA與DSP通信總線46-47
• 3.4 信道均衡47-51
• 3.4.1 DAC前置均衡47-49
• 3.4.2 正交調(diào)制均衡49-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 數(shù)字預(yù)失真的測試驗證52-66
• 4.1 預(yù)失真驗證平臺52-55
• 4.1.1 數(shù)字預(yù)失真的信號采集及驗證平臺52-54
• 4.1.2 測試方案54-55
• 4.2 信道對信號采集的影響55-58
• 4.2.1 載波偏移55-56
• 4.2.2 鏡像頻率56-57
• 4.2.3 載波泄漏57
• 4.2.4 載波頻率的影響57-58
• 4.3 信號采集后的信號預(yù)處理58-61
• 4.3.1 采樣率變換58-59
• 4.3.2 延時對齊59-61
• 4.4 測試結(jié)果61-65
• 4.4.1 仿真結(jié)果61-63
• 4.4.2 單頻點測試結(jié)果63-65
• 4.4.3 全頻段測試結(jié)果65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第五章 結(jié)論與展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 攻讀碩士期間取得的成就73-74

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本文編號：1042938