基于数字预失真的功放线性度改善研究-电子与通信工程专业论文.docx

重庆大学硕士学位 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 PAGE PAGE IV is obtained obvious enhancement after pre-distortion. The LUT pre-distorter can enhance ACPR of those power amplifiers about 15dB. Finally, the content of the dissertation are summarized and the future research work direction has been pointed out in the last chapter of this thesis. Key word: RF Power Amplifier, digital pre-distortion, LUT, polynomial 重庆大学硕士学位 重庆大学硕士学位论文 目 录 目 录 中文摘要I 英文摘要 II 1 绪 论 1 1.1 研究背景及意义 1 1.2 国内外现状 2 1.3 内容安排 5 2 功放模型和特性分析 6 2.1 功放非线性特性 6 HYPERLINK \l _TOC_250008 2.1.1 幅度失真(AM-AM)和相位失真(AM-PM)特性 6 HYPERLINK \l _TOC_250007 1dB 压缩点 7 HYPERLINK \l _TOC_250006 互调失真 IMD 7 HYPERLINK \l _TOC_250005 领道功率比(ACPR) 9 2.2 功放无记忆行为模型 9 HYPERLINK \l _TOC_250004 Taylor 多项式模型 9 HYPERLINK \l _TOC_250003 Saleh 模型 10 2.3 功放有记忆效应模型 11 HYPERLINK \l _TOC_250002 Volterra 级数模型 11 HYPERLINK \l _TOC_250001 Wiener 模型 12 HYPERLINK \l _TOC_250000 Hammerstein 模型 13 2.3.4 记忆多项式模型 14 2.4 本章小结 14 3 数字预失真技术分析与设计 15 3.1 数字预失真原理 15 多项式(POLYNOMIAL)预失真技术 16 3.2.1 多项式技术实现方式 17 3.2.2 预失真器参数识别 18 查找表(LOOK UP TABLE LUT)预失真技术 20 3.3.1 查找表预失真技术分类 20 3.3.2 查找表地址索引技术 23 3.3.3 查找表预失真中的自适应刷新算法 24 3.4 多项式预失真和查找表预失真比较 31 3.5 本章小结 32 4 仿真结果分析 33 4.1 预失真基本结构 33 4.2 性能参数介绍 35 4.3 基于多项式预失真的仿真 36 4.3.1 无记忆的多项式仿真 36 4.3.2 记忆多项式预失真仿真 38 4.4 基于查找表预失真的仿真和改进 39 4.4.1 基于查找表的预失真的分析 39 4.4.2 改进的线性内插算法 41 4.4.3 仿真结果 43 4.5 本章小结 44 5 总结和展望 45 5.1 本文总结 45 5.2 工作展望 45 致 谢 46 参考文献 47 重庆大学硕士学位 重庆大学硕士学位论文 1 绪 论 PAGE PAGE 10 1 绪 论 1.1 研究背景及意义 无线通信技术在过去十年中有了突飞猛进的发展。通信技术的发展不仅改变 了人们的通信方式，也在一定程度上改变了人们的生活方式。高数据传输速率， 高频带利用率的第三代移动通信技术已经发展成熟，现在世界各国正在进行第四 代通信技术的研究。射频功率放大器是无线通信系统中最关键和最昂贵的器件， 也是最主要的非线性源。非恒定包络的线性调制信号通过非线性放大器后将会产 生互调失真，造成频谱扩展，落于信道带内的失真增加了误码率，同时产生邻道 干扰(ACI Adjacent Channel Interference)，减小系统的频带利用率。因此，新一代通 信技术对功率放大器的线性度提出了很高的要求。除此之外，同步数字微波传输 系统和高清数字电视系统也对放大器的线性度提出了苛刻的要求。因此，线性功 率放大器设计技术已经成为通信系统的关键技术。数字预失真技术是功放线性化 技术中最热门的技术。 近年来，通信技术飞速发展，随着用户数量的迅速增长和宽带通信业务的开 展，现有的通信频段已经变得越来越拥挤。为了在有限的频谱范围内容纳更多的 通信信道，现代通信系统中广泛采用