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标题: 功率放大器非线性特性及预失真建模 [打印本页]
作者: madio    时间: 2014-8-30 18:08
标题: 功率放大器非线性特性及预失真建模
摘 要：" m3 V0 s" b  b9 z+ j, G2 _
随着现代微波电路仿真技术与数字预失真技术的发展，功率放大器行为模型的研究  Y! A% c; t/ E0 v0 @) {' N9 V
已经成为功率放大器研究领域的重要方向之一，而采用多项式结构描述放大器的特性是
1 w- D' q, |6 c行为模型研究中最主要的方法。本文主要研究了无记忆功率放大器和有记忆功率放大器
; O+ f# x( W2 t& Z. i+ `的多项式结构的系统建模，放大器的预失真处理技术，以及非线性放大器对输出信号频
. |5 C' X/ c, J" R. l4 V谱的影响。- k3 N% X4 b2 o/ i$ W( p. ^0 s
本文的主要工作及创新可概括如下。7 U  ~; q; [2 A& w
1. 构建无记忆功率放大器基于一般多项式及和多项式的正交、非正交模型，利用' G* }$ e# E! [& ?! a
最小二乘(LS)算法求解模型参数。通过数据仿真可知，和多项式及正交和多项5 Q' Q3 A0 ^- y' k! z2 s
式模型优于一般多项式模型，当多项式为12 阶时，其归一化均方误差(NMSE)
" _/ ?. ~% S/ Q. c6 V9 k& p达到-100dB；并且在阶数较大时，正交和多项式模型性能优于和多项式模型，
# |7 o" Z$ w% @' X具有更高的稳定性。, ^, o1 C2 f; u9 W- C
2. 建立无记忆功率放大器的和多项式预失真模型，通过系统逆辨识获取预失真处1 @# ?( e8 |% g4 E2 O
理器输出端的理想信号，将整体系统简化为预失真模块处理过程。利用最小均
2 [& U7 l2 E3 {/ \2 J4 N- T# q方（LMS）和LS 算法求解预失真模型参数，并对预失真补偿效果进行评价。
9 L2 u/ O# T( q" m! a& k5 j0 @实验结果表明，本文构建的预失真模型能够使功放整体输出具有较好的线性特
! O# S: N5 ^, E  h性，且逼近理想特性曲线。随着多项式阶数的增加，通过本文正交和多项式预
: G# R8 m' ^' [8 g% Q失真模型处理后，功放输出的归一化均方误差（NMSE）和误差矢量幅度（EVM）
' }+ r8 S1 ]1 A! u+ H3 b9 J2
; ~* o: j7 h; u: ]5 m逐渐减小， 当阶数大于 10 时，正交和多项式模型 NMSE NMSE小于 -61 dB ，EVM 低 于 0.1% 。
  O4 K# E9 o! p6 ~3 {& x! v+ `. I/ H3. 构建有记忆功率放大器和多项式模型， 并利用 LS 算法 求解模型 参数。 仿真结 果表明，随着多项式阶数和系统记忆深度的增加模型精越高 果表明，随着多项式阶数和系统记忆深度的增加模型精越高 果表明，随着多项式阶数和系统记忆深度的增加模型精越高 果表明，随着多项式阶数和系统记忆深度的增加模型精越高 ；当多 项式 大于 5阶， 系统记忆深度 系统记忆深度 大于 5时，系统的 时，系统的 NMSE NMSE低于 -45dB 45dB，而传统多 ，而传统多 项式模型仅为 -34 dB 。
! W' K! l* N( O& a; N4. 建立有记忆功率放大器的预失真和多项式模型，根据线性约束、输出幅度限制 建立有记忆功率放大器的预失真和多项式模型，根据线性约束、输出幅度限制 建立有记忆功率放大器的预失真和多项式模型，根据线性约束、输出幅度限制 建立有记忆功率放大器的预失真和多项式模型，根据线性约束、输出幅度限制 和功率最大化约束，获取预失真处理器想输 出信号，通过 LS 算法解其参 数。通过 NMSE NMSE和 EVM 分析可知，当 给定 功率放大器的阶数为 5，记忆深度 为 5时，解算得预失真器的多项式阶数等于 时，解算得预失真器的多项式阶数等于 5，记忆深度等于 ，记忆深度等于 3时的系统最优 ， 此时的 NMSE NMSE等于 -45dB 45dB ，EVM 为 0.3% 。为了使预失真系统能够应对实际运 。为了使预失真系统能够应对实际运 用中放大器特性随着环境变化导致的预失真效问题，本文提出一种基于功 用中放大器特性随着环境变化导致的预失真效问题，本文提出一种基于功 用中放大器特性随着环境变化导致的预失真效问题，本文提出一种基于功 用中放大器特性随着环境变化导致的预失真效问题，本文提出一种基于功 放逆辨识 的自适应预失真处理 模块 ，模 块求解 采用最小均方 算法 (LMS)(LMS)(LMS)(LMS)(LMS)。
$ o8 Z' V. H6 u& u7 T" G4 V" M5. 通过周期图法估计信号的功率谱密度，算输入出相邻道比 通过周期图法估计信号的功率谱密度，算输入出相邻道比 (ACPR) (ACPR)(ACPR)(ACPR)(ACPR)。 输入信号的 输入信号的 输入信号的 输入信号的 输入信号的 ACPR ACPR等于 -78.4687 dB ，未经 预失真处理的 预失真处理的 预失真处理的 预失真处理的 预失真处理的 预失真处理的 功放系统 功放系统 功放系统 功放系统 输出信号的 输出信号的 输出信号的 输出信号的 输出信号的 ACPR ACPR等于 -37.2605 dB ，预失真处理后的 功放输出信号，预失真处理后的 功放输出信号ACPR ACPR等于 -51 .9625dB 。
' R4 {9 m, U' W9 O' Q2 _关键词 ：正交多项式模型 ， 系统逆辨识最小二乘 算法， 最小均方算法 ，自适应 预失真系统4 d% y, n) ^& [4 p/ L% `7 e7 C0 U( x

. {1 P. _8 C$ W

B题解放军信息工程大学90005023队.pdf

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作者: wwyapple    时间: 2014-9-5 10:27
谢谢楼主分享。。。。学习ing



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