功率放大器非线性特性及预失真建模

madio

摘 要
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
4 S' }! R, l  s  ?$ l- m3 V' T4 v3 X; U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
& x# b! @( t! Y$ 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
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
2 A' q% N) J2 K4 p& Z; F型的表达式是类似的, 从而可建立相应的预失真模型.：
-1
1
( ) ( ) ( )
K
k
/ _- \& N5 X: g* z( Gk
k
z t h x t x t
=
! _7 N8 B6 \+ S& s% f= 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,
g=1.8473, 参数NMSE=-37.1398, EVM=1.3900; K=7 时, g=1.8326, 参数NMSE=-46.0624,
, T8 W* ^/ U' a, A/ gEVM=0.4976.
+ w; p4 {& y' s* S' h2 I, H7 \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,
  [3 w3 i; v& r. F* k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
3 j. [0 K9 Z) g* w1 l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
, K6 z" Z# K6 \& X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
/ m; v4 V) [4 D3 |- t1 A) o1 ^g=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
0 v/ B" I  y6 l( [1 a+ s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
. }& \) U* P4 L$ ^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
+ W2 \( e+ j! c- 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
4 I' ~% j5 ]6 P. k2
- q* E0 {4 V, T* i) w5 r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.
关键字：最小二乘法、Tikhonov 正则化、Fourier 变换
! r$ R+ W) O& [1 P! E( K
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