功率放大器非线性特性及预失真建模

madio

摘 要
7 y' G; c) N, A% Y; K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
+ _: F" ?  M+ W) e1 h" ~) _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
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
" Z6 S6 V* s9 T7 v: n$ c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.：
* V" q6 O  D5 X5 P6 {-1
1
& Y# D. A+ ^9 ]4 F, H( ) ( ) ( )
K
3 ~  y- N$ q5 Z' o$ P+ |9 Nk
7 R4 K+ p0 T# m2 `k
k
z t h x t x t
=
= Σ
& U3 O' U: Y. A/ S0 M3 rK=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,
. p# o% W" s% D: R% _; k) vEVM=0.4976.
, k6 g% ]% F. r, n: J8 B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,
) B& {; _1 k1 H2 c# Y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
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
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
' j+ T, B7 w) x, W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
6 i, K  ?1 [3 Y& d$ b, L* ?- k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
1 ^" B( S' m( W. p5 t* `) }2
! C& O) y; v4 b; N8 ]* q8 H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.
7 d- `7 E) V- F; x6 A. U+ q7 M关键字：最小二乘法、Tikhonov 正则化、Fourier 变换
+ q4 P# a; U) f% o

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