高峰均比信号下功率放大器线性化技术研究

发布时间：2017-08-09 02:13

  本文关键词：高峰均比信号下功率放大器线性化技术研究

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【摘要】：高峰均比信号下功放的非线性失真更为严重。本文对高峰均比信号下功放的线性化方案进行了深入研究,主要工作归纳为以下四个部分。1.分析了高峰均比信号对功放特性的影响,确定了削峰级联数字预失真的线性化方案。详细阐述了方案的系统架构、技术路线、单带功放线性化方案结构和多带功放线性化方案结构,给出了相应的测试方案及性能改善目标。2.针对单带高峰均比信号和多带高峰均比信号,分别使用频域削峰技术和基于频域削峰的多带削峰技术降低其峰均比。首先依据设定的削峰因子在时域内对信号进行裁剪以获得相应的峰均比改善量,之后依据设定的EVM阀值和带外频谱遮罩在频域内通过误差矢量对信号的带内带外进行相应处理以确保削峰信号的EVM和带外能量泄漏不超过设定的阀值。实验结果表明,在不同削峰参数的限定下,削峰技术可以获得不同程度的峰均比改善量。3.针对功放非线性失真,采用迭代预失真方法和多级预失真方法,提高预失真器的建模精度和补偿能力,达到降低功放非线性失真的目的。实验结果表明,在具体参数设置下,迭代预失真方法对测试的F类功放ACPR改善了16.93dBc,多级预失真方法对测试的AB类功放ACPR改善了18.29dBc。通过参数分离的预失真器,将预失真系数的辨识过程和查找表生成算法置于DSP中,仅在FPGA中实现预失真功能,从而减少了预失真器硬件实现所需的资源。4.通过单带功放和双带功放分别验证了高峰均比信号下功放的线性化方案。对单带功放,使用带宽20MHz、峰均比10.38dB的LTE信号进行验证,维持平均功率的工作模式下,ACPR改善了17.17dBc,维持峰值功率的工作模式下,ACPR改善了15.68dBc的同时功放输出功率提高了1.4dBm。对双带功放,使用峰均比9.62dB的双带信号进行验证,该双带信号由两个不同的5MHz带宽WCDMA信号聚合而成,维持平均功率的工作模式下,ACPR分别改善了14.47dBc和14.87dBc,维持峰值功率的工作模式下,ACPR分别改善了13.39dBc和13.65dBc,同时功放输出功率提高了0.7dBm。相比于传统结构的数字预失真方案均有不同程度的改善。
【关键词】：高峰均比 线性化技术 削峰技术 数字预失真技术
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN722.75
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 线性化技术的发展11-13
• 1.3 本文主要工作与内容安排13-14
• 第二章 高峰均比信号下功放的线性化方案14-25
• 2.1 高峰均比信号对功放特性影响分析14-16
• 2.2 线性化方案的技术路线16-17
• 2.3 单带功放线性化方案结构17-19
• 2.4 多带功放线性化方案结构19-20
• 2.5 测试方案及指标改善量20-24
• 2.6 本章小结24-25
• 第三章 单带及多带削峰技术实现25-42
• 3.1 削峰原理及其分类25-26
• 3.2 单带削峰技术实现26-33
• 3.2.1 限幅-滤波削峰实现及验证26-29
• 3.2.2 频域削峰实现及验证29-33
• 3.3 多带削峰技术实现33-41
• 3.3.1 单带削峰应用于多带削峰的挑战33-34
• 3.3.2 多带削峰结构34-38
• 3.3.3 效果验证38-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 单带及多带数字预失真实现42-59
• 4.1 数字预失真学习结构42-44
• 4.2 迭代数字预失真方法44-48
• 4.2.1 辨识思路与实现方法44-45
• 4.2.2 单带效果验证45-48
• 4.3 多级数字预失真方法48-52
• 4.3.1 辨识思路与实现方法48-50
• 4.3.2 单带效果验证50-52
• 4.4 参数分离的数字预失真器52-56
• 4.4.1 基于查找表的数字预失真器实现方法53-54
• 4.4.2 传统数字预失真器的硬件实现结构54-55
• 4.4.3 参数分离数字预失真器的硬件实现结构55-56
• 4.5 多带数字预失真技术实现56-58
• 4.5.1 单带预失真应用于多带预失真的挑战56-57
• 4.5.2 多带数字预失真器实现结构57-58
• 4.6 本章小结58-59
• 第五章 高峰均比信号下功放的线性化方案验证59-70
• 5.1 线性化方案验证平台59-60
• 5.2 线性化方案的单带功放验证60-65
• 5.2.1 验证环境60-62
• 5.2.2 验证效果62-65
• 5.3 线性化方案的双带功放验证65-69
• 5.3.1 验证环境65-66
• 5.3.2 验证效果66-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第六章 总结与展望70-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 何松柏;陈金虎;童仁彬;彭瑞敏;;基于Sweet Spot的线性高效率功率放大器设计[J];电子科技大学学报;2015年02期

2 林碧怡;Yide WANG;Bruno FEUVRIE;;基于Wiener模型的非直接预失真线性化技术[J];广东通信技术;2010年02期

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本文编号：643064