预失真信号的理论分析.doc

《预失真信号的理论分析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、预失真信号的理论分析(一)设放大器的输入信号(RF信号)为：vin=1(f)•coscoct+Q(t)•sina)ct如果考虑相位失真，我们将所有相位失真全部归结到输入信号，贝vin=/Q)•cos[coct+—(1+cos2幼〃，)]+Q(t)•sin[69/+—(1+cos2a)nit)]但上式对于具有固定调制频率切〃，的(双音)信号才成立，对于一般信号，我们可以将输入信号类比写成为：vin=I(z)-cos[a)ct+/2]+2(0-sinter+将上式展开得到：vin=fR(r)•cosa)ct+QR(/)•sina)ct其中，Jr(，)=[(，)•cos(。•/2

2、)+QQ).sin(。•Q2)Qr(，)=-I(，)•sin(°•尸)+Q(t)・cos(0•.)如果尸Q)三Q2q),则相位失真的结果恰好是使输出在LQ相平面内旋转了0=0•1=©•Q1G(二)下面我们将求解一个非线性放大器对输入信号造成的互调(带内)失真。设放大器的非线性特性可以用一个多项式来表征：y(£)=”

3、尤(，)+a2x2(，)+%尤'(Z)+a4x4(Z)+a5xy(r)因为通常基站用功率放大器的非线性很弱，所以这种表示是合理的。而这时输入信号为：vin=I(t)•cos。/+QQ)•sincoct如果只考虑三阶幅度失真，则同相与正交分量的带内信号为：39co

4、sco(.t:q•/+—%•/,(/〜+Q~)3sina)ct:%・。+才。3•(/~+Q)如果考虑到五阶幅度失真，则同相与正交分量的带内信号为：35COS"%・/+二％・/("+。2)+二％./.(/2+。2)24835sincoct:《•。+*%.。(尸+。2)+6%.。.(尸+。2)248如果要将相位失真也考虑在内，则只需要用(Ir,Qr)取代上式中的(/,Q)即可：359coscoct:•IR+—a3•IR•(Jr+QR)+Ur+Qr)4osin切/:%・Qr•(以+Q；)+1«5•(/；+Q；)24o(三)为了校正放大器的非线性失真对带内信号造成的畸变，我们采取在

5、基带预失真的办法来抵消放大器的非线性C下面我们将介绍求解预失真信号的一般方法。设校正信号为(dI,dQ),则校正后的基带信号为(J+出,Q+dQ),如果只考虑三阶非线性幅度失真，则对同相与正交分量分别可以得到：3%・[/+d/]+—%・[/+d/][(/+d/)2+(Q+dQ)2]_%/=0V3[Q+dQ]+-a3[Q+dQ]-[(I+dI)2+(Q+dQ)2]-alQ=O上式很容易可以推广以将五阶幅度失真与相位失真包括进来C因为(d/UQ)相比于(/,。)本身来说是很小的，所以在整理上式时可以忽略高阶无穷小量，只取一阶近似就行了。这样我们可以得到关于(dI,dQ)的二元一

6、次方程组，可以用简单的代数方法求解。如果我们要求出这个方程组的精确解，则只能采用数值计算的方法去求解一个非线性的方程组，这样就丧失了解析形式的普遍性与可分析性.（四）本节将给出不同条件下求解预失真信号（dI,dQ）的结果。1°如果只考虑三阶非线性幅度失真;94一=.(尸+。2).[*./.(/2+。2)+%./]d[=det(c)o4—W・(/2+Q2).“；.0(/2+q2)+"⑵dQ=163det(c)其中:det（c）=四忒（尸+@2）2+3%%（尸+Q2）+q2162。如果考虑三阶非线性幅度失真与一阶相位失真；dQ=dQ心+dQphi在一阶近似下，相位失真造成的带内

7、互调与幅度失真造成的带内互调彼此“正交”，其中:94一77.(尸+Q2).叫./.(/2+Q2)+dl.=163z/3det(c)33_二•%・-3・°•尸•Q_©.a、•Q、・.[Hr/3・(/?+3Q2)]dl.=——det(c)dQ心94一77・(/J•Q・(J~・Q〕163det(c)dQ°=33—5•%•“3•。—0••尸♦[/+—•,(Q」+3/°)]det(c)det(c)=四忒(尸+Q2)2+3%%("+Q2)+*16(五)除了上述基带预失真方法之外，还可以采取包络注入的方法，这种方法的本质仍然是预失真，但是它的一部分预失真信号不经过上变频，而直接注入放大器

8、。设此时放大器的输入信号为：vin=/(，)•cos切/+2(/)•sina)(t+B(i)则这时的带内分量为：3cosco(.t:1-B/,(/~+Q)+3%/•B~3sinco(t:c"Q+•B+打%Q•(/~+Q)+3ci^Q,B~当％<<6时：当。3«f/2的条件不能被满足时:眼-#±；土1-籍(尸+&)3a33%V4a；此时，我们用一个包络信号“完全”补偿了放大器的非线性失真。上而我们只考虑了三阶幅度失真，如果将相位失真考虑进来，则补偿信号为:眼一泓［尸+。勺或B=—*±*h一璃(尸+.)8a23a33%