【硕士论文】微波超线性功率放大器——前馈法的研究.pdf

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1、西安电子科技大学硕士学位论文微波超线性功率放大器——前馈法的研究姓名：王云飞申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器指导教师：王家礼20040101摘要摘要随着无线通讯技术的飞速发展，线性调制技术正得到越来越广泛的应用。但是包络变化的调制信号经过非线性射频功率放大器后会产生交调失真，因此必须采用线性化技术来减少由此产生的邻道千扰(ACI)。目前，在众多的线性化技术中，前馈技术作为一种宽带、高精度线性化技术己被广泛使用。然而，前馈放大器对坏境巍，如温度变化、输入功率变化、元件老化等十分敏感，因此需要附加自适应控制电路来补偿由于工作条件变化产生的参数漂移。近几年数字信号处理(DSP)技术广

2、泛地用于自适应前馈超线性功率放大器的设计之中。本文分析了前馈功率放大系统中抑制环路的工作原理，提出减小延迟失配是提高环路带宽及前馈功率放大系统带宽的根本手段。详细分析了DSP控制的前馈线性功放的自适应算法，提出了一种用于数字通信系统的宽带、超线性、高效率功率放大器的变步长LMS算法。通过计算机模拟仿真，表明此算法可以有效地改善环路控制参数的收敛精度，提高收敛速度。搭建了一个前馈线性功放系统ADS仿真模型，研究其交调失真(IMD)和邻近信道功率比(ACPR)的改善特性。在硬件设计方面，论文给出了RF电路及DSP控制电路的原理框图，并对矢量调节器原理和结构作了详细分析和说明，列出了测量结果。

3、在软件设计方面，采用汇编代码以满足前馈系统的实时性要求，用中断处理程序管理A/D采样和D/A输出。在上述分析的荃础之上，本文提出了一种新颖的三环结构的DSP控制自适应前馈线性功放和其相应的变步长算法，从而避免了传统双环结构中高阶数字滤波器的使用，大大降低了DSP的运算量，以实现环路参数的快速更新。关键词:功率放大器数字信号处理前馈线性化交调失真邻近信道功率比ABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofwirelesscommunicationthelinearmodulationmethodsarewidelyused.Sincetheenvelop

4、eofmodulatedsignalfluctuates,thesemethodsgenerateunwantedintermodulationdistortion(IMD)productsinanonlinearRadioFrequency(RF)PowerAmplifier(PA).Soitisnecessarytouselinearizationtechniquetoreducetheadjacentchannelinterference(ACI).Atpresent,amongmanylinearizliontechniquesfeedforwardisawidelyusedli

5、nearizationtechniqueasanavailablewideband,accurate,amplifierlinearizationmethod.However,feedforwardamplifierisrequiredtocompensatetheparameterdriftduetothevariationofoperatingcondition.Recently,digitalsignalprocessing(DSP)techniqueshavebeenwidelyappliedtothedesignofhigh-linearityadaptivefeedforwa

6、rdpoweramplifiersThecancellationperformance(CP)ofcancellationloopsthatconstitutethefeedforwardamplifiersystem,isinvestigatedmathematicallyinthispaper.It'sshownthatthedelaymatchingisthemostimportantfactortoobtainawide-bandfeedforwardamplifier.AnalgorithmoftheDSPcontrolledadaptivefeedforwardamplifi

7、erisanalyzeddetailedly.ThispaperpresentsavariableloopstepLMSalgorithminthedesignofwide-band,high-linearityandhigh-efficiencypoweramplifiersincommunicationsystems.Thesimulationresultsarealsopresentedtoverifytheimproveme