多载波传输数字预失真的研究与实现

发布时间：2017-10-11 02:29

  本文关键词：多载波传输数字预失真的研究与实现

  更多相关文章： 峰值对消波峰因子降低 数字预失真 QRD-RLS Cordic 多载波聚合

【摘要】：多载波聚合技术广泛应用于现代的通信系统中,它能够将多个离散的频谱资源聚合在一起发射,但其发射的信号具有较高的峰均比。高峰均比的调制信号对于功放的设计提出了更高的要求,有时甚至不能设计出满足该调制信号要求的射频功放。而且现代的通信系统更趋向于采用非恒包络的调制方式,这些非恒包络的调制方式对射频功率放大器的非线性效应非常敏感,因此研究可实现的峰均比降低结合功放线性化的技术具有重要的意义。本文所采用多载波聚合信号具有高峰均比的特点,针对该问题,本文对不同的峰均比降低算法经过仿真对比,选取了峰值对消波峰因子降低算法(PC-CFR)进行实现。其次对功放线性化技术进行了研究,并采用了记忆多项式的数字预失真实现方案,确定了数字预失真的实现架构,并介绍了最小幅度差值法的时延估计算法。最后本文对多载波聚合、峰均比降低和数字预失真均进行了硬件实现,数字预失真自适应算法本文采用了能够硬件实现的QRD-RLS算法,详细阐述了该算法基于复数Givens旋转的Systolic结构的实现。最终本文对级联峰均比降低的数字预失真器进行了离线测试。结果表明,两级迭代的CFR方案,载波聚合信号的峰均比由9.4dB降低为6.6dB,基于记忆多项式的数字预失真对功放输出信号ACPR的改善量达到了20dB,而未级联削峰模块的数字预失真器,ACPR性能要低13dB左右,这也直接验证了级联峰均比降低的数字预失真模块提高了功放线性化的效果,再次验证了该方案的有效性与可行性。
【关键词】：峰值对消波峰因子降低 数字预失真 QRD-RLS Cordic 多载波聚合
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN722.75
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 课题背景及研究意义7-8
• 1.2 课题国内外研究现状8-10
• 1.2.1 峰均比降低技术研究现状8
• 1.2.2 功放线性化技术研究现状8-10
• 1.3 论文的主要工作与结构安排10-11
• 2 多载波聚合及功放线性化理论简介11-23
• 2.1 多载波聚合技术11-16
• 2.1.1 数字调制原理11-14
• 2.1.2 整数倍内插14-15
• 2.1.3 成形滤波器15-16
• 2.1.4 半带滤波器16
• 2.2 峰均比降低及功放线性化的相关性能参数16-19
• 2.2.1 峰均比的定义17
• 2.2.2 互补累积分布函数17-18
• 2.2.3 邻信道功率比18
• 2.2.4 误差矢量幅度18-19
• 2.3 数字预失真技术19-22
• 2.3.1 数字预失真技术简介19-20
• 2.3.2 功率放大器的数学模型20-21
• 2.3.3 数字预失真的学习结构21-22
• 2.3.4 预失真器的实现22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 多载波聚合的设计与实现23-32
• 3.1 数字调制的设计23-26
• 3.1.1 DBPSK与π/4DQPSK调制23-24
• 3.1.2 GMSK调制24-25
• 3.1.3 QAM调制25-26
• 3.2 多级半带滤波器的设计26-28
• 3.3 数字上变频设计28-29
• 3.4 载波聚合及仿真29-31
• 3.5 本章小结31-32
• 4 降低峰均比技术研究与实现32-50
• 4.1 限幅类峰均比降低技术32-37
• 4.1.1 噪声滤波算法32-33
• 4.1.2 峰值加窗算法33
• 4.1.3 峰值对消算法33-35
• 4.1.4 CFR算法方案的选取35-37
• 4.2 PC-CFR算法设计与实现37-47
• 4.2.1 PC-CFR算法设计37-38
• 4.2.2 峰值检测模块38-44
• 4.2.3 对消脉冲生成器模块44-46
• 4.2.4 脉冲分配模块46
• 4.2.5 峰值对消模块46-47
• 4.3 PC-CFR模块测试47-49
• 4.3.1 PC-CFR算法性能测试47-49
• 4.3.2 PC-CFR算法硬件资源消耗49
• 4.4 本章小结49-50
• 5 数字预失真技术的研究与实现50-72
• 5.1 基于记忆多项式的数字预失真技术的实现50-51
• 5.2 MP预失真器的实现与测试51-53
• 5.3 环路延迟估计算法与实现53-55
• 5.4 系数估计算法55-61
• 5.4.1 模型自适应辨识算法56-58
• 5.4.2 QRD-RLS算法58-61
• 5.5 QRD-RLS算法的FPGA实现61-69
• 5.5.1 基于Givens旋转的QR分解及硬件实现61-68
• 5.5.2 回代过程求解68-69
• 5.6 数字预失真模块测试69-71
• 5.7 本章小结71-72
• 6 总结与展望72-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-77

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本文编号：1010011