多信道数字预失真技术的研究

发布时间：2020-11-11 16:29

　　 为满足通信系统中对功率放大器增长的线性度要求,数字预失真技术在本领域中的研究得到了重点关注。在第四代移动通信技术(4~(th) Generation,4G)已经普及的情况下,在特定的多信道通信中,功放所引起的失真更为复杂。要利用数字预失真(Digital Predistortion,DPD)解决非线性失真将明显区别于单信道通信。本文以多信道数字预失真技术为研究课题,重点研究多信道通信中的数字预失真模型和算法。根据各种不同的多信道通信以及不同的功率放大器,分别详细讨论了一种级联型数字预失真方法、一种二维(2-dimension,2-D)的数字预失真模型以及一种三维(3-dimension,3-D)的数字预失真模型。首先,本文描述了多个基本的数字预失真模型。随后,引入了三种多信道通信中具体的问题,并针对该问题,构思了两种可应用的数字预失真结构,即级联型数字预失真与多维数字预失真。此外,也说明了三种典型的数字预失真验证平台,并基于MATLAB搭建了可配置参数的数字预失真仿真平台。其次,针对三种具体的多信道通信场景,提出了一种具有低复杂度、高训练速度、较强功能性的级联型数字预失真方法。其中,详细描述了基于多项式求逆的学习结构的数字预失真原理,以及用于处理数字预失真-功率放大器系统回路中延迟的自适应延时补偿方法。借助实际的仿真,验证了级联型数字预失真相比单一结构的预失真,具有更佳的有益效果。再次,针对双通道信源激励的Doherty功率放大器,对比了两种并联结构的二维数字预失真器,即2-D DMP模型和2-D DVR模型。其中,通过结合直接学习结构与间接学习结构,提出了提取模型参数更精准的双环路学习结构。借助实际的测试,就信号的各项非线性指标,进一步说明了两种2-D模型各自的有益效果。最终,又针对双通道激励的包络跟踪功率放大器,介绍了将信号的包络的非线性项考虑在内的三维数字预失真。由于常规的记忆多项式模型通常导致矩阵运算的病态条件,进而从减少数字预失真系数和消除病态条件的角度,分别优选了3-D DMP模型和3-D FS模型。借助实际的测试,进一步体现了两种模型各自的特点。说明了为提高运算精度,在模型系数较多时,优选地采用3-D FS模型以避免不利的病态条件。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN722.75
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 多信道数字预失真研究概况
    1.3 本文的主要贡献与创新
    1.4 本论文的结构安排
第二章 多信道数字预失真技术
    2.1 功放的行为级特性
        2.1.1 单频带失真
        2.1.2 双通道失真
    2.2 数字预失真原理
    2.3 数字预失真模型
        2.3.1 FV模型
        2.3.2 MP模型
        2.3.3 GMP模型
        2.3.4 DVR模型
        2.3.5 MSA模型
    2.4 数字预失真学习结构
    2.5 多信道数字预失真
        2.5.1 级联型数字预失真
        2.5.2 多维数字预失真
    2.6 数字预失真验证平台
        2.6.1 基于模拟机的DPD平台
        2.6.2 基于测量仪器的DPD平台
        2.6.3 基于数字和模拟评估板的DPD平台
    2.7 本章小结
第三章 级联型数字预失真方法
    3.1 功率放大器的建模
    3.2 无记忆多项式的逆函数
        3.2.1 p阶多项式的求逆方法
        3.2.2 基于正交矩阵的多项式求逆
    3.3 回路延迟补偿
        3.3.1 互相关函数法
        3.3.2 自适应延迟补偿
    3.4 级联型数字预失真器
    3.5 仿真结果与分析
    3.6 本章小结
第四章 双通道数字预失真
    4.1 双通道传输
    4.2 2-DDPD结构
        4.2.1 2-DMP模型
        4.2.2 双环路学习结构
    4.3 2-DDMP模型
        4.3.1 2-DDMP模型的提出
        4.3.2 2-DDMP模型参数提取
    4.4 2-DDVR模型
        4.4.1 2-DDVR模型的提出
        4.4.2 2-DDVR模型参数提取
    4.5 2-DDPD的测试分析
        4.5.1 2-DDPD测试平台
        4.5.2 2-DDPD的测试过程
    4.6 本章小结
第五章 双通道包络跟踪功放的线性化
    5.1 包络跟踪功率放大器
    5.2 3-DDPD结构
        5.2.1 3-DMP模型
        5.2.2 非线性系统中的病态矩阵
    5.3 3-DDMP模型
        5.3.1 3-DDMP结构
        5.3.2 3-DDMP表达式
    5.4 3-DFS模型
        5.4.1 3-DFS基函数
        5.4.2 3-DFS表达式
    5.5 3-DDPD模型的测试与分析
        5.5.1 3-DDPD测试平台
        5.5.2 3-DDPD测试结果
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 滕道明;;播种质量无线传感器网络监测系统设计—基于多跳多信道和高效中继节点[J];农机化研究;2018年06期

2 杨柳;赵明涛;;移动通信设备中的多信道选取模型设计与改进[J];现代电子技术;2017年16期

3 蒋晓峰;;移动通信设备中的多信道选取模型设计与改进[J];数字通信世界;2017年09期

4 李鸿强,苗长云,李兰友,李学坤;多信道共用方式电话线路扩容装置的研究[J];天津工业大学学报;2001年01期

5 李进良;麦穗华;;无中心控制多信道选址通信体制的分析[J];移动通讯装备;1987年04期

6 汤锦基;;介绍CCIR新课题71/8[J];移动通讯装备;1987年05期

7 谢宝英;;课题71/8——使用无中心控制多信道选取技术的陆地移动系统(包括消费类系统)的技术和工作特性[J];移动通讯装备;1987年05期

8 邵顺德;;国产化自动拨号多信道交换网[J];移动通信;1988年03期

9 李进良;;介绍CCIR报告741—2《多信道陆地移动调度通信系统(与PSTN互连或不连)》[J];移动通信;1988年04期

10 樊庆军;;900MHz无中心控制多信道共用无线通信系统应用体会[J];移动通信;1988年06期

相关博士学位论文 前10条

1 苗长云;有限用户多信道共用系统理论分析及应用研究[D];天津大学;2005年

2 龙彦;协同及多信道场景下的认知无线网络资源分配研究[D];西安电子科技大学;2015年

3 赵楠;多信道动态频谱感知方法的研究[D];武汉大学;2013年

4 杨德强;隐藏目标时域多信道探测系统新技术研究[D];电子科技大学;2012年

5 高广恩;多信道优化算法及工业无线通信协议栈的研究与应用[D];大连理工大学;2012年

6 王挥;认知无线网络多信道MAC协议的研究与分析[D];武汉大学;2010年

7 李昀照;多信道无线自组网速率控制与信道切换研究[D];华中科技大学;2008年

8 夏巧桥;认知无线电多信道联合感知算法研究与优化[D];武汉大学;2014年

9 李晓欢;面向车联网应用的信息传输技术研究[D];华南理工大学;2015年

10 黄鑫;多射频多信道无线Mesh网络的资源管理关键技术研究[D];华南理工大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 何通文;面向VANET的多信道协调机制研究[D];电子科技大学;2018年

2 刘振;多信道数字预失真技术的研究[D];电子科技大学;2018年

3 檀华丽;无线传感器网络中多信道TDMA调度算法研究[D];合肥工业大学;2017年

4 李佳迅;多信道无线网络中抗干扰动态接入技术研究[D];国防科学技术大学;2015年

5 吴秋君;面向协同化移动流媒体服务的多信道通信研究[D];南京大学;2016年

6 马晶玮;多信道基站节点的软件设计及组网研究[D];南京航空航天大学;2016年

7 王彩霞;分布式多用户多信道选择与接入技术研究[D];西安电子科技大学;2015年

8 王博识;基于蜂窝拓扑结构的多射频多信道技术研究[D];哈尔滨工程大学;2014年

9 刘海军;短波多信道通信控制软件的设计与实现[D];西安电子科技大学;2015年

10 刘标;基于无线局域网的多信道快速接入算法研究[D];西安电子科技大学;2012年

本文编号：2879442