基于极坐标的自适应数字预失真器.pdf

《基于极坐标的自适应数字预失真器.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第４０卷第８期西南师范大学学报（自然科学版）２０１５年８月Ｖｏｌ.４０Ｎｏ.８ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ａｕｇ.２０１５DOI：１０.１３７１８／ｊ.ｃｎｋｉ.ｘｓｘｂ.２０１５.０８.０１５①基于极坐标的自适应数字预失真器１，２３李林，艳鹏１.重庆电子工程职业学院，重庆４０１３３１；２.重庆大学通信工程学院，重庆４０００４４；３.河南信息统计职业学院，郑州４５００００摘要：基于极坐标方式，以Ｔａｙｌｏｒ级数拟合预失真器的Ａ

2、Ｍ／ＡＭ和ＡＭ／ＰＭ特性曲线，输入信号幅度作为索引信号创建幅度与相位并联的两张查找表，运用最小均方自适应算法更新表项系数来补偿功放的非线性，设计了自适应数字预失真器．通过Ｍａｔｌａｂ搭建了基于１６ＱＡＭ调制解调的自适应数字预失真系统．仿真结果表明，邻近通道功率比降低近２０ｄＢ，功放的线性度得到了明显改善．关键词：极坐标；Ｔａｙｌｏｒ级数；查找表；Ｓａｌｅｈ模型；邻近通道功率比中图分类号：TN722文献标志码：A文章编号：１０００５４７１（２０１５）８００７５０４随着无线通信业务需求的迅猛增长，使得通信频段变得越来越拥挤，

3、如何在保证通信质量的同时，充分利用有限的频率资源，成为无线通信潜在的发展方向．一些新的调制技术如正交振幅调制及多载波调制技术如正交频分复用等效率较高的调制方式被提出并应用，而这些非恒包络调制技术的应用，对射频高功率放大器的线性度提出了更高的要求，因此提高功放线性度的方法引起了广大研究人员的兴趣．目前最有前景的为数字预失真（ＤＰＤ，ＤｉｇｉｔａｌＰｒｅ‐ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）技术，即在功放前增加与功放非线性特性相反的预失真器来提高功放的线性度．基于多项式预失真是通过相应的数学模型来模拟功放的逆特性；基于查找表预失真是在所用

4、功率放大器非线性模型已知的情况下，通过计算求得其逆特性函数，并以此逆特性函数构建一［１－３］定长度预失真表，通过查表实现功放线性度的提高．对于查找表方法必须事先知道ＰＡ的非线性模型，通常ＰＡ模型的提取也不容易获得．本文基于极坐标的数字预失真技术在功放模型未知的情况下，用Ｔａｙｌｏｒ级数构建预失真器的非线性模型，以输入信号的幅度为索引，借助查找表的思想，创建幅度与相位并联的两张预失真表，通过最小均方误差算法更新表项系数，改善功放线性度，并通过仿真验证了其正确性．1HPA数学模型设x（t）为ＨＰＡ的输入信号，在极坐标下可以用

5、如下的方式表示：j｛t＋（t）｝x（t）＝r（t）・ｅ０（１）式中０、r（t）和（t）分别是载波的角频率、幅度和相位．ω对于ＨＰＡ来φ说，通常用ＡＭ／ＡＭ及ＡＭ／ＰＭ来描述其特性，当输入信号功率超过功放饱和输出功率对应的输入功率时，功放会因增益压缩表现出强烈的非线性特性，此时对应的输出信号可以表示为：j｛t＋（t）＋［r（t）］｝z（t）＝A［r（t）］・ｅ０（２）式中A［r（t）］和［r（t）］为ＰＡ的幅度非线性函数及相位非线性函数．行波Φ管功率放大器（ＴＷＴＡ）的Ｓａｌｅｈ［４－５］模型对应的功放输出信号幅度和相位可

6、以分别表示为①收稿日期：２０１４１１２４基金项目：重庆市教委科学技术研究项目（ＫＪ１０２２０１），国家自然科学基金项目（６０８７２０３８）．作者简介：李林（１９７６），男，硕士，副教授，主要从事通信信号处理、软件无线电方面的研究．７６西南师范大学学报（自然科学版）ｈｔｔｐ：／／ｘｂｂｊｂ.ｓｗｕ.ｃｎ第４０卷r*αr（t）A［r（t）］＝２（３）１＋r*rβ（t）２p*r（αt）［r（t）Φ］＝２（４）１＋p*r（tβ）其中，r，r，pα，p为β模α型β参数，通过调整这４个参数可以得到合适的功放模型，仿真中取r＝１.９６

7、α３８，r＝０.９９４５β，p＝１.０４７α２，p＝１.０１２１β，得到ＴＷＴＡ的非线性特性曲线如图１所示：从图中可以看出，输出信号幅度和相位与输入信号幅度成非线性关系．当输入信号幅度归一化为１时，输出信号幅度最大，归一化后为１．2极坐标数字预失真技术极坐标预失真技术的基本思想是采用两张分别包含增益和相位信息的一维预失真表来实现预失真功图１ＴＷＴＡ功放模型的非线性特性曲线［６］能．基本的结构框图如图２所示：图２极坐标预失真技术基本框图因为建立了两张预失真表，所以可以采用以输入信号的幅度为索引信号的幅度预失真表和以预失真器

8、输出信号的幅度进行索引时的相位预失真表的串联方式；也可以采用幅度预失真表和相位预失真表都以输入信号的幅度作为索引信号的并联方式，由于并联方式实现起来简单，因此本文选取该种方式，其对应的预失真器输出信号的幅度和相位可以表示为

9、vp（t）

10、＝F（

11、r（t）

12、）（５）Ａｒｇ（vp（t））＝（

13、r（t）

14、）＋Ａｒｇ（

15、r（t