论文部分内容阅读
随着现代无线通信的迅猛发展,高带宽和高峰均比的基带信号通信系统的出现使得功率放大器的线性化技术受到越来越多的关注。本文基于正交多项式的功放数字预失真方案(DPD),实现了PC端到DSP到FPGA的数字预失真系统架构,PC端用于数据发送和自适应算法参数求解,DSP用于数据传输,FPGA用于实现DPD模型。首先,对基于记忆多项式(MP)和正交多项式(OP)的功放建模进行探讨,总结出更具有普遍适用性的简化广义正交多项式模型(SGOP),通过对模型参数进行分析,得到了正交多项式和简化广义正交多项式模型系数矩阵具有收敛性好、系数动态范围小的特点。然后,在FPGA上实现了记忆深度M=2、阶数K=7的正交多项式和简化广义正交多项式的预失真模型。DPD模块的实现基于查找表的方案,正交多项式模块采用3项查找表,简化广义正交多项式模块采用9项查找表,查找表的结构有效地降低了FPGA实现复杂度和模块的运算量。最后,预失真模型测试信号采用峰均比为7.5dB的100MHz LTE-Advanced信号。将记忆多项式模型、正交多项式模型和简化广义正交多项式模型运用到2.5-2.6GHz宽带高效率J类功放进行对比测试,经过3次功率校准,功放输出功率大于40dBm时,ACLR从原有的-35dBc分别改善到-46dBc、-47dBc和-48dBc,改善量分别为11dB、12dB和13dB。而工作在2.5-2.6GHz输出功率大于40dBm的宽带Doherty功放,经过6次功率校准,功放ACLR从原有的-28dBc分别改善到-42dBc、-42dBc和-48dBc,改善量分别为14dB、14dB和20dB。此外,对不同记忆深度M和阶数K的预失真模型进行了对比测试,得出以下结论：对于宽带高效率J类功放,在不同的预失真模型以及不同的参数M、K下测得的功放预失真性能并没有明显差距,相比于简化广义正交多项式模型,正交多项式模型实现结构更为简单；对于宽带Doherty功放,简化广义正交多项式模型的预失真性能明显优于其他两种模型,当记忆深度M大于2,多项式阶数K大于7,功放ACLR性能改善量已经趋于饱和。