功率放大器非线性特性及预失真建模

madio

摘 要
6 @" p/ t( u1 v: Q& l* e针对问题一中求解输入输出信号之间的非线性功放特性函数问题, 采用了不同的多
6 ^+ P! T+ s1 l3 X% Q8 V项式函数, 运用最小二乘法或正则化后的最小二乘法进行拟合求解. 并用参数NMSE 来
0 z8 c4 h0 p; j* m' E8 u  W, s评价所建模型的准确度. 结果发现在逼近函数选为函数基的情况下, 采用正则化后的最
+ U3 f7 q* z- h- Q" I- b, I7 N  i小二乘法得出的模型准确度最好, 其对应的参数NMSE=-68.6294.
同时考虑计算量和模型准确度, 在由多项式变形函数逼近功放的模型基础上, 来进
行预失真模型的建立. 根据题中给出的原则和约束, 可知预失真模型的表达式与功放模
型的表达式是类似的, 从而可建立相应的预失真模型.：
-1
0 w# s7 M1 t$ c, N$ {. t0 k- c1
( ) ( ) ( )
K
4 v& q$ m4 r. k: ~8 Qk
( K. j4 ?0 k$ T4 X+ xk
k
9 o. t" \. z# Fz t h x t x t
=
, f% S6 G. }6 w= Σ
K=4 时, 整体模型的放大倍数g=1.8693, 参数NMSE=-32.5819, EVM=2.3491; K=5 时,
8 \3 j1 Y9 Y9 P) D/ Q; R4 t" ^+ zg=1.8473, 参数NMSE=-37.1398, EVM=1.3900; K=7 时, g=1.8326, 参数NMSE=-46.0624,
7 {5 p: p  v- K4 K3 jEVM=0.4976.
针对问题二, 直接将功放的输入输出与题目中所提的“和记忆多项式”模型进行拟合,
运用正则化后的最小二乘法进行求解, 这很好的保证了模型的可解性. 本题只考虑功放
- j/ ~% }$ ?7 x# m, d* F模型次数为5 的情形. 当记忆深度为7 时, 得NMSE=-45.8394; 当记忆深度为3 时, 得
NMSE=-44.5315. 预失真模型的建立与问题一类似, 文中以框图的方式建立了预失真处
理的模型实现示意图, 并对次数为5、记忆深度为3 的情形, 求解出整体模型的放大倍数
/ R9 j/ a% Q0 R. cg=9.4908, 参数NMSE=-37.8368, EVM=0.0128.
4 B/ d! M/ B, ~. ]. y; o针对问题三, 将所给的离散的、有限的输入输出数据作为随机过程的样本函数,通过
" b6 I. D+ p7 E8 E- Q/ [其傅立叶变换得到功率谱参度函数. 文中分别给出了输入信号、无预失真补偿的功率放
大器输出信号、采用预失真补偿的功率放大器输出信号的功率谱参度图形. 可解出它们
的ACPR 分别为-155.6610、-74.3340、-104.4904, 最后对结果进行分析评价, 得出采用
7 x1 K3 w4 u- k2
& P9 D# K6 z, i' c6 {. K% a+ I预失真补偿的功率放大器的输出信号效果比无预失真补偿的效果好.
" |6 `( u; P7 B; _) L# t0 w' j关键字：最小二乘法、Tikhonov 正则化、Fourier 变换

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