【摘 要】
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随着现代无线通信系统的不断发展,为了最大化利用频谱资源以应对持续增长的用户需求,一系列具有高频谱效率的调制技术如WCDMA、OFDM被广泛的应用。为了使移动网络运营商可以充分利用所分配到的不连续的频谱资源,使用能够同时处理不同标准和不同频段信号的发射机已经成为一种趋势。采用一个功率放大器同时放大多个频段的信号,其优点是能够显著地减少电路元件的数量和发射机的功耗。射频功放作为基站发射系统的核心器件,
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随着现代无线通信系统的不断发展,为了最大化利用频谱资源以应对持续增长的用户需求,一系列具有高频谱效率的调制技术如WCDMA、OFDM被广泛的应用。为了使移动网络运营商可以充分利用所分配到的不连续的频谱资源,使用能够同时处理不同标准和不同频段信号的发射机已经成为一种趋势。采用一个功率放大器同时放大多个频段的信号,其优点是能够显著地减少电路元件的数量和发射机的功耗。射频功放作为基站发射系统的核心器件,也是整个系统最大的能耗来源。由于功放固有的物理特性,人们很难同时实现高线性和高效率,作为一种新型的功率放大器线性化技术,数字预失真技术作为一种功放线性化技术,具有精度高、稳定性好、成本效益高等优点。随着应用场景的改变以及双波段信号的出现,针对单波段信号进行设计的数字预失真技术已无法有效应对。因此,本文重点研究了并发双波段功率放大器的二维数字预失真技术及其FPGA实现。在并发双波段通信系统中,由于二维记忆多项式模型系数较多以及存在交叉调制项,因此二维数字预失真器的实现通常需要消耗庞大的FPGA硬件资源。针对该问题,本文提出了一种新的基于查找表的二维数字预失真器结构,相较于传统的二维数字预失真器结构,通过时分复用技术使同一频段信号在不同记忆深度之间共用同一个交调查找表和复数乘法器,有效地降低存储资源和乘法器资源的开销。通过RF WebLab实测平台测试了本文所设计的预失真器,对于双波段OFDM信号,在ACPR指标上改善了约11.5 dB,NMSE指标提高了约16.87 dB。针对高效率功率放大器所表现出的强非线性,本文提出了一种基于矢量量化的分段预失真模型,该模型根据双波段信号幅值组成的二维向量对信号分区间处理,并在FPGA上设计实现。本文在Doherty功放上对所设计的分段模型进行了实测,测试结果表明ACPR指标改善了约16.94dB,NMSE指标则提高了约12.38 dB,在相同的非线性阶数和记忆深度条件下,均明显优于传统未分段的二维预失真方法。
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