基于峰值处理的高效率线性化功率放大器研究

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1、分类号密级注1UDC学位论文基于峰值处理的高效率线性化功率放大器研究（题名和副题名）王林刚（作者姓名）指导教师金龙副研究员电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电磁场与微波技术提交论文日期2014年4月论文答辩日期2014年5月学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONHIGHEFFICIENCYANDLINEARIZATIONTECHNIQUESOFAMPLIFIERSBASEDONPEAK-POWERCONCTROLLEDAMasterDissertation

2、SubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyAuthor:WangLingangAdvisor:JinLongAssociateprofessorSchool:TheResearchInstituteofElectronicScienceandTechnology独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含

3、其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要功率放大器的线性化

4、技术在现代通信系统中是一项非常重要和关键的技术，它可以减少发射信号失真，减弱对其他临道信号产生的干扰，同时保证放大器有较高的工作效率。数字预失真在众多线性化技术中，以自身具有的多种优势成为一种备受欢迎的技术。本文以数字预失真存在的扩张性为出发点，以改善功放线性度，提高功放工作效率，保证功放安全工作三方面为目的，做了深入的研究和讨论。具体工作如下：首先，介绍功率放大器非线性引起的几种失真以及功放存在的记忆效应，并说明记忆效应产生的缘由和减弱的方法；介绍数字预失真基本原理和用于描述无记忆功放和记忆功放的几种行为模型，并比较各模型的优缺点，此外还介绍用于参数估计的几种学习结构以

5、及增益估计和延时估计。然后，分析高峰均比输入信号对功放效率产生的影响，研究如何有效降低信号峰均比以提高功放工作效率，提出限幅修正法同时给出具体实现过程，并在MATLAB软件中验证其可行性。重点研究了预失真器的扩张性对预失真效果和功率放大器产生的影响，即降低线性度的改善程度，降低功放工作效率以及增大功放损坏的几率。指出预失真器输入信号平均功率、预失真器输出信号平均功率和训练信号平均功率在满足一定关系下，预失真效果可以达到最优。提出二次限幅法用于弱化预失真器扩张性存在的潜在问题，并在软件中对二次限幅法进行仿真验证，同时指出系统仿真时需要考虑的关键点。最后，研究基于峰值处理的数

6、字预失真系统设计和实现，包括功放模块、FPGA开发板、上下变频模块。重点研究Doherty功放的实现，以及功放保护电路设计。在硬件系统上进行实验测试，并给出整体数字预失真测试步骤。测试结果表明，最终改善的ACPR在17dB左右；利用二次削峰使预失真器输出信号的峰均比降低了1.4dB左右，功放的平均输出功率从39.5dBm提高到40.5dBm，同时平均效率从32.8%提高到35.7%。关键词：数字预失真，扩张性，二次限幅，高效率，线性化IABSTRACTABSTRACTThelinearizationofpoweramplifierisaveryimportantandke

7、ytechnologyinmodernwirelesscommunicationsystem.Itcanreducedistortionswithinthesignalbandwidth,weakenadjacentchannelinterference,andmeanwhileenhancetheefficiencyofpoweramplifier.DigitalPredistortionisaresearchhotspotofthemostpopularwaysamongalllinearizationtechniques