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
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
& i) B' q1 }1 ^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
  f8 }- o- p; B: P; |2 z. B4 t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
7 C9 S- ?, ]) l+ O$ t  J型的表达式是类似的, 从而可建立相应的预失真模型.：
$ @% r- d7 }" u1 u; e; C! T5 U0 _-1
1
. m+ K  w$ h7 q# U* `! M9 N6 B( ) ( ) ( )
K
k
k
- l% d  z' ~' v2 `k
z t h x t x t
=
= 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,
: u+ V* K" ~7 t6 v$ Gg=1.8473, 参数NMSE=-37.1398, EVM=1.3900; K=7 时, g=1.8326, 参数NMSE=-46.0624,
( c4 j) k( t: g/ eEVM=0.4976.
# j, O# m3 R) Y% u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
1 }% x  R( ?: b' v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
) U4 Y0 H4 a4 X3 t$ d2 y. N& L, I7 mNMSE=-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
2 f) }: p: Q4 V4 {; n( v# Hg=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
3 x- w( w  J: d- v- _) Z( f8 j( V% p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 O1 J9 F# L8 i& V4 P0 u2 N, z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 ?% Z6 W& y, f' i; d9 t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
" P4 @+ v* f. R. Q! T. y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.
! `5 _0 P/ H/ t0 D; v6 f  u! G8 e关键字：最小二乘法、Tikhonov 正则化、Fourier 变换
7 B; j4 U7 H( h' I4 }/ }' z/ w0 _' I

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