基于星载高速调制器的预失真算法研究

在卫星高速数传系统中,为满足高速率通信业务的需求,新型数字调制体制（如OFDM,M-QAM等）被越来越多地采用,但由此带来的功率放大器的非线性效应也日益严重,对解调器性能造成很大影响.传统的数字预失算法因其收敛速度慢和计算复杂度大的特点不适用于资源严格受限的星载高速数传系统.本文中提出了一种基于QR分解的递归最小二乘算法（QRD-RLS）,对该算法进行了理论分析和性能仿真.相比传统的预失真算法,该算法具有稳态误差小、收敛速度快和计算复杂度低的优势.并基于该算法设计了带有预失真器的高速调制器结构,对16QAM信号的实测效果显示,基于QRD-RLS的预失真方案对失真信号补偿效果显著,误差向量幅度（EVM）从7.4%降低到2.5%,带外干扰抑制提升10 dB.      

基于波峰因子衰减与数字预失真的功放线性化技术

研究了峰均比抑制技术和数字预失真的联合设计及加入峰均比抑制技术后的增益控制问题,并给出了相应的峰值限幅算法和自适应的预失真算法,提出了平均功率调整和增益控制的结构和实现方法.仿真结果表明联合设计方案能够很好地补偿功放的非线性和记忆性,而且信号的带内失真得到了明显的改善,带外扩散也得到相应地抑制.     

延时估计误差对间接学习结构预失真器的影响

间接学习结构数字基带预失真器的实现需要估计模拟链路延时,而链路延时估计算法存在估计误差,此误差对预失真器性能的影响目前未有相关研究。该文以邻近信道功率比(ACPR)和归一化均方误差(NM SE)两项指标作为衡量标准,研究了延时估计误差对间接学习结构预失真器补偿性能的影响。结果表明,间接学习结构预失真器对延时估计误差敏感,在N yqu ist采样的预失真器系统中,只有当估计误差不超过系统采样间隔的1/64时,才能保证此预失真器能够有效地实现功放线性化。     

延时估计偏差对多项式预失真的影响

延时估计偏差通常会严重影响射频(RF)功率放大器预失真技术的性能.通过对预失真技术中延时估计偏差的理论分析,发现若要保证存在延时估计偏差时预失真器仍能实现放大器的线性化,则设计的预失真器应是理论上理想预失真器的一个延时版本;并提出一种记忆多项式模型用于放大器的预失真.仿真结果表明,采用记忆多项式模型比一般多项式模型对延时估计偏差有更强的鲁棒性.     

稀疏假设下双频功率放大器的建模与预失真

提出一种简单而灵活的功放建模与预失真改进方法.该方法基于Volterra级数核系数的稀疏性假设,结合最大似然估计和最佳模型确定的信息准则,并且在选择活跃系数时结合了贪婪算法.将该技术应用于输入信号中心频率为2.61 GHz的宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA)信号和中心频率在2.69 GHz处的长期演进(long term evolution,LTE)信号的双频功率放大器预失真中,将输入信号放到欠采样双频预失真结构中,分别得到2个频带的预失真仿真测试结果.与Volterra级数和记忆多项式模型进行对比,结果表明,双频欠采样方法在预失真时减少了Volterra级数的参数,与传统Volterra预失真器相比,所提出的欠采样双频预失真器满足参考标准的频谱掩模和误差矢量幅度限制,在达到线性化补偿相同效果下,所提模型参数量减少了40％以上,减少了模型的复杂度.     

一种数字预失真直放站的实现方法

受到功放非线性特点的限制,直放站的效率大大降低.为提高直放站的输出效率,增加数字预失真功能提出了一种数字预失真直放站的设计方法,并给出了具体的实现方案.经仿真验证,算法简单可靠,可以较大地提高数字直放站的效率.     

自适应数字预失真方法在功放线性化中的应用

功放具有非线性特性，其特征可用AM—AM特性和AM—PM特性表示，采用一种自适应数字预失真方法，通过自适应算法实时产生与功放AM—AM特性和AM—PM特性相反的逆模型，从而消除功放非线性特性的影响。仿真实验表明，此自适应预失真方法可降低互调失真（IMD）达16dB，有效提高功放效率，降低系统功耗，提高系统性能。     

基于并行粒子群优化算法的预失真器设计

高功率放大器是无线通信系统中非线性失真的主要来源之一. 数字基带预失真技术能有效地降低系统非线性失真,提高系统传输性能. 采用Hammerstein模型作为预失真器的模型结构,通过粒子群优化算法(particle swarm algorithm, PSO)估计预失真器系数,解决了梯度算法无法直接估计Hammerstein模型系数和易陷入局部极值等问题. 通过对PSO算法进行并行优化设计,使算法最大加速度比达3以上,加快了算法处理速度. 仿真结果表明新算法能够有效抑制系统带外频谱再生现象,减小相邻信道功率比(ACPR)达25 dB.      

基于DTMB的半自动预失真器的设计与实现

针对DTMB标准中OFDM信号高PAPR的问题,为了降低射频功率放大器的非线性特性对OFDM信号产生的不良影响,并提高射频功率放大器的工作效率,通过在DTMB信道处理系统中引入预失真技术,实际采集射频功率放大器的非线性特性曲线,结合查询表技术的预失真器补偿方式,实现对射频功放非线性失真的有效抵消.最终测试表明,该半自动预失真器能够实现较好的预失真补偿功能.     

一种基于泰勒级数的HPA失真模型的非线性校正方法

本文提出一种高功率放大器非线性校正方法.它采用预失真技术,消除HPA失真模型的Taylor表达式中产生非线性的奇次方项,实现HPA的非线性校正.仿真结果表明,较好地补偿了HPA的非线性失真.     

RF功放非线性特性的在线神经网络建模

为了改善功放系统的非线性特性,采用了基带数字预失真技术,其中功放系统的建模是其关键技术.由于功放系统是一个复杂的带记忆效应的非线性时变系统,为了能够实现实时校正,采用级联相关算法进行在线神经网络建模.首先选用残差相关性判别方法来确定神经网络功放模型的结构和初始参数,然后使用带遗忘因子的递推最小二乘法对神经网络模型参数进行在线自适应调整.对实测数据的验证表明,建立的神经网络模型完全能达到给定的性能指标要求.     

自适应最优量化查找表预失真算法

为了在不增加查找表（LUT）长度的前提下,进一步改善功率放大器非线性性能,提出1种自适应最优量化LUT的预失真算法.与已有的最优量化LUT算法不同,该算法综合考虑了预失真器特性和输入信号概率分布,理论分析并得到了最优的LUT量化间隔,并给出了全盲条件下的自适应预失真器LUT参数搜索算法.仿真表明：应用该算法的预失真系统的归一化最小均方误差指标优于均匀量化LUT算法和已有的最优量化LUT算法,尤其是在输入信号功率回退较大的情况下,该算法的预失真效果改善更为显著.     

基于数字预畸变的UMTS功率放大器线性化技术

提出了适用于UMTS系统上行线路的基于查阅表数字预畸变的功放线性化技术 .通过仿真和测量可以看出 ,数字预畸变可以将邻道功率比性能改善 10dB .尽管这一性能的改善并不是UMTS标准所必需的 ,但它能减少功率放大器的工作点回退 ,或者降低对功放线性特性的要求 ,从而增加功放的效率 .     

包络前馈预失真技术研究

论述了用包络前馈预失真技术实现功率放大器线性化的原理及理论推导过程。预失真器仅仅使用一个输入和输出信号包络的差信号来分别控制矢量调制器中的可调衰减器和可调移相器，以补偿功放的增益和相位的非线性。     

基于GaAs pHEMT 2.5~4.3 GHz驱动功率放大器芯片设计

为了实现低噪声、高线性度、中功率的指标特性,设计了一款基于GaAs pHEMT工艺的2.5~4.3 GHz驱动功率放大器（power amplifier,PA）,该PA设计采用共源共栅级驱动共源极放大器的双级放大结构,其中共源共栅级驱动放大器可实现良好的隔离度,采用负反馈技术实现输入阻抗匹配和级间阻抗匹配,选取共源极放大器实现高线性度指标。经过流片加工后,实测结果显示,该PA在2.5~4.3 GHz频段可实现25.5±1 dB小信号增益,可以满足5G无线通信系统中Sub-6G频段的典型驱动功率放大器的指标要求,具有广泛的市场应用前景。     

基于查找表的基带自适应预校正方法的系统仿真

本文提出了一种高功率放大器的非线性预校正系统设计方案.本系统基于复数增益的查找表,通过射频解调后的基带IQ信号与原始基带IQ信号的比对来更新查找表,从而实现数字基带信号的自适应预失真.Matlab仿真结果表明,本校正方法收敛速度快,校正效果明显,较好地补偿了高功率放大器的幅度失真和相位失真.     

A dynamic coefficient polynomial predistorter based on direct learning architecture

A dynamic coefficient polynomial predistorter based on direct learning architecture is proposed. Compared to the existing polynomial predistorter, on the one hand, the proposed predistorter based on the direct learning architecture is more robust to initial conditions of the tap coefficients than that based on indirect learning architecture; on the other hand, by using two polynomial coefficient combinations, different polynomial coefficient combination can be selected when the input signal amplitude changes, which effectively decreases the estimate error. This paper introduces the direct learning architecture and gives the dynamic coefficient polynomial expression. A simplified nonlinear recursive least-squares （RLS） algo- rithm for polynomial coefficient estimation is also derived in detail. Computer simulations show that the proposed predistorter can attain 31dB, 28dB and 40dB spectrum suppression gain when our method is applied to the traveling wave tube amplifier （TWTA）, solid state power amplifier （SSPA） and polynomial power amplifier （PA） model, respectively.     

MR64QAM/OFDM传输系统中的非线性分析

研究了固态功率放大器（ＳＳＰＡ）非线性失真对正交频分多路复用（ＯＦＤＭ）数字高清晰度电视（ＨＤＴＶ）传输系统性能的影响．采用预失真法改善ＳＳＰＡ的非线性失真,并将ＳＳＰＡ等效为一个软限幅器．计算了在加性噪音和软限幅影响下多分辨率调制（ＭＲ）６４ＱＡＭ（正交幅度调制）／ＯＦＤＭ的传输系统误比特性能．结果表明,０．１％的限幅概率对ＭＲ６４ＱＡＭ／ＯＦＤＭ传输系统所造成的信噪比损伤可忽略不计,产生的邻频道干扰为－４９．２ｄＢ;１％的限幅概率对ＭＲ６４ＱＡＭ／ＯＦＤＭ传输系统在最重要比特误比特率为１０－１０时所造成的信噪比损伤为１．９ｄＢ,产生的邻频道干扰为－３７ｄＢ．     

一种基于滤波器矩阵的Hammerstein预失真器

预失真器建模的准确性是保证有效补偿带记忆功率放大器非线性失真的重要因素之一,尤其是模型对功率放大器逆记忆特性的描述能力.针对目前预失真器模型对功率放大器逆记忆效应描述不充分的问题,提出一种改进的Hammerstein预失真器,该预失真器以查找表级联滤波器矩阵作为其实现形式,较好地描述了功率放大器的逆记忆特性.仿真实验表...     

关于MC-CDMA降低峰值平均功率比的研究

在移动通信领域中,MC CDMA是一项非常有前景的高比特率、高容量传输技术.MC CDMA的一个缺点是峰值平均功率比(PAPR)高,这将会导致使用高功率放大器时的非线性失真及误码率性能的降低.多种降低PAPR的方案已提出.本文对各种方法进行分析比较,并将其中一些方法进行结合,产生新的方案,对今后这方面的研究也提出一些建议.