数字预失真技术的应用研究

发布时间：2017-10-17 07:47

  本文关键词：数字预失真技术的应用研究

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【摘要】：当前,无线通信系统朝着在有限的频带内支持更多的用户以及提供更高的传输速率的方向发展。为了确保频谱的有效利用,人们提出了各种非恒定包络的调制技术,比如宽带码分多址、正交频分复用等。然而这些调制信号具有高峰均比的特点,会激发功放固有的非线性失真,影响通信系统的性能。为此,有必要对功放线性化。当前,数字预失真(Digital Predistortion, DPD)技术已经成为射频功放主流的线性化技术。本文围绕宽带数字预失真以及发射机中非线性失真的补偿展开了深入的研究。在传统数字预失真中,DPD系统环路的延时估计是个很重要的步骤。如果没有准确地估计环路延时,就会高估功放的记忆效应。本文首先分析了幅度差分互相关函数和数字差分器估计环路整数延时,之后基于4抽头分段抛物线插值滤波器提出了一种新的小数延时估计算法。为了满足数据高速率传输的需求,无线通信系统朝着宽频带的方向发展,这给数字预失真系统中反馈支路的模数转换器带来巨大的挑战。本文首先分析了频谱外推法实现反馈支路欠采样的DPD技术。之后基于随机解调技术,本文提出了一种新的欠采样DPD方法。仿真表明,新方法适合于宽带数字预失真技术的应用。正交调制器硬件电路的非理想特性会对传统DPD的性能产生影响,这在并发多频发射机中会更明显。本文针对联合补偿调制器非理想特性与双频功放失真模型较复杂的特点,提出使用压缩感知中的正交匹配追踪算法简化该模型。简化的模型可以在较低复杂度下保持与原来模型相当的性能。此外,本文还提出一种新的联合补偿调制器非理想特性与双频功放失真模型。实验结果表明,相比于原有的模型,新模型具有复杂度更低和线性化性能更好的优势。
【关键词】：功放 数字预失真 延时估计 宽带 IQ不平衡
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN722.75;TN92
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1. 研究背景与研究意义12-13
• 1.2. 数字预失真技术的研究现状13-15
• 1.3. 本文主要工作及内容安排15-18
• 第2章 发射机的非线性与数字预失真技术18-38
• 2.1. 发射机中的非线性失真18-21
• 2.1.1. 功放的非线性失真19-21
• 2.1.2. IQ不平衡21
• 2.2. 功放线性度的评价指标21-25
• 2.2.1. 1dB压缩点22
• 2.2.2. 三阶交截点22-23
• 2.2.3. 误差矢量幅度23-24
• 2.2.4. 归一化均方误差24
• 2.2.5. 领道功率比24-25
• 2.3. 数字预失真技术25-37
• 2.3.1. 数字预失真原理25-26
• 2.3.2. 功放行为模型26-32
• 2.3.3. 数字预失真的系数提取结构32-35
• 2.3.4. 模型系数估计算法35-37
• 2.4. 本章小结37-38
• 第3章 数字预失真中的延时估计38-46
• 3.1. 引言38
• 3.2. 环路延时估计算法38-42
• 3.2.1. 整数延时估计39-40
• 3.2.2. 小数延时估计40-42
• 3.3. 仿真结果42-45
• 3.4. 本章小结45-46
• 第4章 宽带数字预失真欠采样的研究46-56
• 4.1. 引言46-47
• 4.2. 频谱外推法47-49
• 4.3. 基于随机解调降采样法49-52
• 4.3.1. 随机解调技术的原理49-50
• 4.3.2. 随机解调降采样50-52
• 4.4. 仿真结果52-54
• 4.5. 本章小结54-56
• 第5章 IQ不平衡和双频功放联合补偿研究56-68
• 5.1. 引言56
• 5.2. 双频功放行为建模56-58
• 5.2.1. 双频功放的非线性失真57-58
• 5.2.2. 双频功放的行为模型58
• 5.3. IQ不平衡和功放失真联合补偿模型58-60
• 5.4. 二维联合补偿模型的简化60-63
• 5.4.1. OMP算法简化J2DMP模型60-62
• 5.4.2. 仿真结果62-63
• 5.5. 新的联合补偿IQ不平衡和双频功放失真模型63-67
• 5.5.1. 新模型推导63-65
• 5.5.2. 实验结果65-67
• 5.6. 本章小结67-68
• 第6章 总结与期望68-70
• 参考文献70-76
• 攻读硕士学位间完成的学术论文76-78
• 致谢78

【参考文献】

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 杨光;宽带/双频数字预失真研究[D];中国科学技术大学;2014年

2 孔潇维;功放数字预失真模型与处理算法研究[D];电子科技大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 宋平凡;基于随机解调的模拟信息转换技术研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

2 李凌黎;非理想通道对功放数字预失真的影响及其修正[D];中国科学技术大学;2014年

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本文编号：1047646