功率放大器非线性特性及预失真建模

madio

摘 要
/ |8 ]. z' ^; u7 @8 G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
/ f4 o7 f! E% q2 j" z: s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
  O0 o* x2 M- v. O: 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
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
% G; Z2 T( z2 ^/ G! Q: `) Z+ H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
* A' v8 Z. Y9 }' r6 [型的表达式是类似的, 从而可建立相应的预失真模型.：
( g% ^! Y2 d" q+ |9 @$ q6 z9 l-1
1
  `5 {4 j$ g1 }) O/ u9 z4 U( ) ( ) ( )
K
k
8 K6 @" {: b" H( n9 D" Pk
8 Q6 ]4 g" @: `. I! Yk
7 b. p" w& D+ B, qz t h x t x t
=
* k; t  {( d0 D  o# ^% R/ g= Σ
( K# R1 ]0 h$ c8 o" ]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,
* D% d' `6 U3 \& J' uEVM=0.4976.
- `2 s  x3 q8 j5 x3 V6 W0 T  N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
# k! N' O" \0 }6 s! i$ L% w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
' y; G+ i7 J$ x( `4 t: |/ J& p  aNMSE=-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
9 s- Y) o% T/ ~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
+ |  r( j9 p( p, P3 S2 J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
: @9 v- |( J0 d$ 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
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
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.
$ R$ ~' S& o3 f+ Y, b; [3 Z关键字：最小二乘法、Tikhonov 正则化、Fourier 变换
% w0 B4 A9 T8 Y5 M) k
: `/ L3 ]' @4 ^" W3 Y3 G1 k4 W8 ^

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