功率放大器非线性特性及预失真建模

madio

摘 要
( s! p5 g! T  G$ x, `6 K; O" N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
! O; N; v  x; w  t& }: L8 A小二乘法得出的模型准确度最好, 其对应的参数NMSE=-68.6294.
- Y0 C, E2 q" O1 M& e7 k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
" L0 A7 Y) ]0 g3 d1 v% l5 j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.：
% ^1 D# d. f! V9 s* ~- X9 c-1
  B' `0 x! u, x1
( ) ( ) ( )
K
k
0 d; K' h0 |4 S+ \! B& vk
& m& P! O+ T. L% nk
3 U3 G) [. f3 {& vz t h x t x t
& b  z" }0 C4 \5 J: @, ?=
$ W7 |0 V+ j* b/ i- q= Σ
0 ^% h! m$ U1 f% kK=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,
! ?* \6 S+ [( t7 I( kg=1.8473, 参数NMSE=-37.1398, EVM=1.3900; K=7 时, g=1.8326, 参数NMSE=-46.0624,
1 \% a* ~6 s6 m) REVM=0.4976.
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
) t8 m* j' C& u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.
( J4 S. k/ e* a. C+ J* [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
% Q. s3 a5 E# `# {! K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.
关键字：最小二乘法、Tikhonov 正则化、Fourier 变换

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