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
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
5 Z. h: u5 C4 l0 z7 y3 N' h+ M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
; P1 a& G( U  H0 l: `小二乘法得出的模型准确度最好, 其对应的参数NMSE=-68.6294.
5 ^1 _: }; g0 s, a5 l5 s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
; T, I# r, S" P型的表达式是类似的, 从而可建立相应的预失真模型.：
' _1 I* n! R7 X2 R9 L( a-1
1
8 k2 f8 p2 a3 l- O: e: t( ) ( ) ( )
K
2 U" C' p  O# `: j. kk
( {% ?7 M0 [0 X0 \0 a. S2 I6 C; ck
7 x- }. P2 c! ?! S* V" @k
z t h x t x t
5 j7 W* H* o: W& V2 w: n=
= 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,
: Z/ @3 l0 u! B" |g=1.8473, 参数NMSE=-37.1398, EVM=1.3900; K=7 时, g=1.8326, 参数NMSE=-46.0624,
( W8 G" O5 g8 c' c9 NEVM=0.4976.
/ ?2 g8 y6 Q* t, v5 _7 c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,
! Y8 t8 ]! W& S0 J+ |8 K" _! w1 C* h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
  q( @/ \' E3 C. z+ F3 |g=9.4908, 参数NMSE=-37.8368, EVM=0.0128.
2 s, A* B# R  B6 ?( \# P/ h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
  [4 K+ I/ j/ V! B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
8 w5 _& v4 L/ P8 X+ H; Y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
( I, w! e! e2 i' U8 w! y7 P1 Q2 e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
% x- j( n3 _/ v3 \2
* z: j& ^; L% d  z, g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

: [4 N  J/ A7 `. r% ~' j& }% ]

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