摘　要:在射頻通信中,大功率放大器是無線通信系統(tǒng)中的必要組成部分,它的非線性失真除了會造成信號帶外的頻譜擴展,引起臨道干擾外,還會造成帶內(nèi)信號失真,提高誤碼率。因此,如何克服功放的非線性就成了通信領(lǐng)域的一個重要課題和研究熱點。本文采用基于查找表的自適應(yīng)算法,設(shè)計了自適應(yīng)數(shù)字基帶預(yù)失真器并進行了仿真和綜合。結(jié)果表明自適應(yīng)數(shù)字基帶預(yù)失真方法可有效地提高功放線性度,從而提高系統(tǒng)性能。

　　在無線通信系統(tǒng)中,為達到發(fā)射要求,信號需具有較高的功率,因此需要通過高功率放大器對射頻信號進行放大,以得到高的信號功率,為提高射頻功放的功率,功放往往工作在非線性狀態(tài),會出現(xiàn)非線形失真。

　　功率放大器具有幅度/ 幅度和幅度/ 相位失真特性,這種非線性產(chǎn)生的失真嚴重地影響了通信的質(zhì)量,當今移動通信系統(tǒng)中,為了增加傳輸速率和信道容量,采用了復(fù)雜的具有高頻譜利用率的數(shù)字調(diào)制格式。采用這些數(shù)字調(diào)制格式,信號包絡(luò)的變化產(chǎn)生了記憶效應(yīng),這種記憶效應(yīng)引入了更大的帶外擴散,增加鄰道干擾,同時也產(chǎn)生了帶內(nèi)失真。因此,誤比特率更加嚴重。在設(shè)計射頻功放時,除了滿足功放輸出功率的要求外,效率和線性度是必須考慮的兩個因素,但功放的效率和線性度是相互對立的。

　　改善射頻功率放大器線性度的線性化技術(shù)中預(yù)失真技術(shù)具有穩(wěn)定、高效、寬帶寬與自適應(yīng)等優(yōu)勢。數(shù)字預(yù)失真技術(shù)采用了DSP 技術(shù),提供了更好的互調(diào)失真壓縮,性能更優(yōu)。數(shù)字基帶預(yù)失真在基帶進行信號處理,不依賴于系統(tǒng)的工作頻率自適應(yīng)技術(shù)能夠容易地應(yīng)用到數(shù)字預(yù)失真結(jié)構(gòu)中。

　　1 　數(shù)字基帶預(yù)失真技術(shù)

　　近年來隨著數(shù)字信號處理器(DSP) 技術(shù)飛速發(fā)展,體積小、高速、低功耗的DSP 不斷涌現(xiàn),數(shù)字基帶自適應(yīng)預(yù)失真技術(shù)發(fā)展得到了有力的硬件環(huán)境的支持,數(shù)字基帶預(yù)失真技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣。它也是通過在放大器前構(gòu)造功放非線性失真的逆特性來達到線性化的目的,并通過系統(tǒng)輸出與期望響應(yīng)的差值來自適應(yīng)更新逆模型的參數(shù)來補償放大器的非線性漂移,鎖定不同功放的傳遞特性。

　　在預(yù)失真調(diào)整階段,無線信號經(jīng)星座點映射,再經(jīng)脈沖整形濾波、過采樣等處理后,產(chǎn)生預(yù)失真器的輸入信號:同相正交的數(shù)據(jù)組In 、Qn ,經(jīng)過預(yù)失真校正后,預(yù)失真器輸出數(shù)據(jù)為^I n 、^Qn ,該調(diào)整過的數(shù)據(jù)經(jīng)歷D/ A 轉(zhuǎn)換、調(diào)制、放大后送到天線進行傳輸;在自適應(yīng)階段,取功率放大器的輸出信號經(jīng)過解調(diào),然后進行采樣,再將其與輸入信號相比較,并采用一定的自適應(yīng)算法,用于預(yù)失真器的自適應(yīng)調(diào)整,確定對下數(shù)據(jù)的“預(yù)失真校正程度”。這就是比較完整的工作過程。

圖1 　預(yù)失真原理圖

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