功率放大器非线性特性及预失真建模

madio

摘 要
, g* D9 _# Y) m1 x" w* N: ~8 W8 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
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
) a3 v- O$ H  e5 L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
+ r2 W  ~' Y8 V: ?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
3 l  }% Y) l' d( o/ ^7 M4 r型的表达式是类似的, 从而可建立相应的预失真模型.：
5 o+ f+ o! l% G5 r) x* ]* H-1
1
( ) ( ) ( )
K
k
k
5 k6 p9 x% T5 y. ^/ Rk
; k5 G- e6 R! S# o( j6 xz t h x t x t
7 y6 Z7 W- @& A( Y=
= 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,
0 _1 i! k# M! hg=1.8473, 参数NMSE=-37.1398, EVM=1.3900; K=7 时, g=1.8326, 参数NMSE=-46.0624,
EVM=0.4976.
0 P& P. M$ i5 P! I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,
( v1 y# [3 b8 a7 `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
( t3 V- q' D* E# ?% l5 @, \8 \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
6 m3 ]% b6 u/ R6 RNMSE=-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
* s- z: n4 j* K8 O0 f8 Z5 L  k9 ]: ]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
- A  ~8 V5 Q  L' K/ }3 Ag=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
8 o1 L, l0 Z, g( 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
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
; [0 O9 @1 j; H% |- u8 R2
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 r7 a3 o( R/ p1 t9 @关键字：最小二乘法、Tikhonov 正则化、Fourier 变换

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