功率放大器非线性特性及预失真建模

madio

摘 要
: W( |7 O+ X+ U: \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
% Q: E5 s5 d% r& M# K) I# @9 X; C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
/ F+ R: F& i! ~/ j  b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
7 Y. ~0 M" z* M7 q- ^: m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
8 u* n  J- G3 a  N- H型的表达式是类似的, 从而可建立相应的预失真模型.：
-1
% `6 a1 F* U2 T. A; q, ~1
( ) ( ) ( )
K
k
k
k
z t h x t x t
) T, g! X8 u2 }=
/ I0 E3 \  b' H' V$ ^' E; z$ J= Σ
5 `! a7 j9 k7 N* ^: W  XK=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,
$ p9 @( q  K6 S+ t, Z( o# s7 Yg=1.8473, 参数NMSE=-37.1398, EVM=1.3900; K=7 时, g=1.8326, 参数NMSE=-46.0624,
EVM=0.4976.
6 A( T) z0 i, V' Y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
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
5 Q# ~) U8 B% Z6 Sg=9.4908, 参数NMSE=-37.8368, EVM=0.0128.
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
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
! S; N/ }4 L# g5 O: a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
- u" [7 |( n: @& {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
2 H4 K1 o+ J( d8 C+ C2
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.
; f* L' Y. M- |关键字：最小二乘法、Tikhonov 正则化、Fourier 变换
9 Y% L: D8 F  Y, \! z
  c: t( K2 P, }  k  Z% {; z5 E* `

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