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宽带数字预失真降采样技术研究

发布时间:2020-06-15 21:10
【摘要】:随着高速数传通信需求不断增长,非恒定包络线性调制技术在卫星通信系统中已经获得了越来越广泛的应用,由此将对星载功率放大器的线性度提出很高的要求。早期的功放线性化技术采用易于实现的功率回退法,但功放效率较低。数字预失真技术是目前发展最快的一种功率放大器线性度补偿技术,可同时满足提高功放效率和改善线性度指标的应用需求。本文基于宽带数字预失真系统,针对功放的非线性失真和反馈回路采样率过高两大问题进行了深入研究。主要工作如下:1、对功放的非线性特性、线性评价指标进行了详细的分析和介绍,研究了功放的行为建模并回顾了几种常见的记忆功放模型。2、对间接学习结构和直接学习结构进行了深入的研究和对比。在此基础上,结合直接学习结构和记忆多项式功放模型,搭建了数字预失真仿真系统,并对仿真结果进行了分析。仿真结果表明该方案能较好地补偿功放的非线性失真。3、对单比特反馈数字预失真方法进行了理论推导和证明,并通过仿真分析证明了该方法的有效性。该方法将反馈回路ADC器件等效为一个比较器,能有效降低传统数字预失真系统中反馈回路对ADC器件高采样率的要求。在单比特反馈数字预失真方法基础上,给出了一种单比特单路反馈数字预失真方法。该方法只需采集功放输出信号的I路或Q路信号进行预失真器参数的提取,进一步降低了系统的硬件成本。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TN722.75;TN927.2
【图文】:

频谱,双音,信号频谱,功放


31 2 2 1 13 13+ ( cos( )2cA A A t A2 231 1 2 13 2331 22 2 1 23 132 221 1 12 2 2 222 1 2 1 2 12 22cos( ))3cos (2 ) (2 )+4+ cos (2 ) (2 )+ ( cos( 2 )+ cos(2 2 ))2+ cos ( + ) ( + )tcA tA AA tcA t A tc A A t基波区二次33 21 1 13 2 2 231 1 2 13 2331 22 2 1 23 13+ ( cos(3 3 )+ cos(3 3 ))43cos (2 + ) (2 + )+4+ cos (2 + ) (2 + )cA t A tcA tA AA t谐波区三次谐波区...(2.7)其中,11 1 1= ,21 2 1= , =ij i j。假设不考虑直流和谐波分量滤波,且不考虑功放的记忆效应,双音信号输入下的功放输出的频谱如图 2.1 所示。

记忆效应,功放,三阶互调失真,压缩点


功放记忆效应对三阶互调失真3IM 的影响可用图2.2 来描述。图 2.2 记忆效应对3IM的影响Figure 2.23IM with the memory effects由图 2.1 可知,当不考虑功放记忆效应时,三阶互调失真的幅度只跟频率2 12 - (1 22 - )处的幅度有关。而在有记忆效应影响时,由图 2.2 可知,三阶互调失真的幅度还与双音信号的频率间隔、二次谐波失真的幅度有关。这是因为随着信号带宽的增大,记忆效应越来越明显,调制信号包络频率会对互调失真的幅度产生影响[45]。2.2 功放线性性能的评价指标为了衡量预失真电路对功放非线性失真的补偿能力,需要用具体的量化指标来描述。常用的性能评价指标分别为:1dB 压缩点、误差矢量幅度、邻信道功率比以及归一化均方误差。2.2.1 1dB 压缩点1dB 压缩点即功放实际输出功率与理想线性输出功率相差 1dB 的功率输出点,如图 2.3 所示。以单音信号0x( t ) A cos( t )为例,根据式(2.1),并做三阶展开,得到单音信号经功放的输出为:2 3 2 32 1 3 0 2 0 3 0

【参考文献】

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本文编号:2715002

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