短波功放数字预失真线性化技术研究

发布时间：2017-04-02 12:08

  本文关键词：短波功放数字预失真线性化技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着无线通信的快速发展,短波通信不再是简单的语音信号的传输,还扩展到数字通信的业务范围。应用范围的大幅度扩增使得短波通信信道非常拥挤,如何在有限的信道带宽内传输大量的话音、图像、视频等信息显得尤为重要。伴随着更高调制度的非恒包络信号和多路信号叠加形成的宽带信号的应用,短波通信的传输效率显著提高,与此同时线性度大为降低。因此在保证高效率传输状态下,提高功放的线性度最为关键。本文主要对短波功放的数字预失真线性化技术进行研究。首先分析了短波通信中传输的非恒包络单边带调制信号的特点及产生方法,从而提出对短波功放线性化的必要性。并且通过功放指标和非线性指标等分析了短波功放的非线性特性,描述了几种建立功率放大器行为模型的数字预失真方法。其次提出了自适应的短波功放数字预失真系统结构设计方案,详细介绍了系统中延时估计与调整、提取训练数据、提取模型参数等数字预失真关键技术的设计方法。其中,在消除环路延时的过程中提出幅度差叠加的粗延时估计算法和部分插值精延时估计算法,实现了复杂度低,准确度高的延时估计;分析了查找表、记忆多项式、增强型Hammerstein模型的参数提取算法,并结合短波功放特性,对传统的查找表算法进行改进,提出分段式、非均匀取点的拟合方法,更加准确地拟合出了短波功放的特性曲线。然后基于改进的查找表模型,在DSP和FPGA联合开发平台上实现了短波功放的自适应数字预失真系统。系统中DSP部分主要完成数字预失真算法设计,包括功放输出线性度监测、延时估计与调整、训练数据提取和参数提取等,FPGA内主要完成预失真器模块、上下变频模块和数据收发模块等程序设计。最后结合AB类短波功放对本文研究技术及自适应数字预失真平台进行实验验证。结果表明:采用24KHz多载波宽带信号作为激励,在短波功放功率输出为125W时,输出信号的Adjacent Channel Power Ratio邻信道功率比(ACPR)改善超过20d B。
【关键词】：短波功放 非线性失真 数字预失真 查找表模型
【学位授予单位】：宁波大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 引言10-12
• 1 绪论12-17
• 1.1 课题研究背景与意义12-14
• 1.2 研究现状及发展趋势14-16
• 1.3 本文的主要内容安排16-17
• 2 短波通信系统17-23
• 2.1 短波通信的概念及信道特性17
• 2.2 单边带调制信号17-22
• 2.2.1 单边带调制及其特点17-18
• 2.2.2 单边带调制信号的波形18-20
• 2.2.3 单边带信号的产生20-22
• 2.2.4 单边带信号的接收22
• 2.3 本章小结22-23
• 3 短波功率放大器的非线性特性及行为模型23-39
• 3.1 功率放大器的非线性特性定义及分类23-24
• 3.2 功率放大器的非线性特性分析24-28
• 3.2.1 幅度失真和相位失真24-27
• 3.2.2 互调失真和谐波失真27-28
• 3.3 功率放大器的非线性失真特性参数28-32
• 3.3.1 1dB压缩点（P1dB）28-29
• 3.3.2 三阶交调干扰(IMD3)29-30
• 3.3.3 三阶截取点(IP3)30
• 3.3.4 邻信道功率比(ACPR)30-31
• 3.3.5 归一化最小均方误差(NMSE)31-32
• 3.4 功率放大器的行为模型32-38
• 3.4.1 无记忆非线性系统模型32-34
• 3.4.2 记忆非线性系统模型34-38
• 3.5 本章小结38-39
• 4 数字预失真系统及关键技术设计39-59
• 4.1 数字预失真(DPD)技术原理39-41
• 4.2 自适应数字预失真线性化系统设计41-42
• 4.3 数字预失真关键技术设计42-58
• 4.3.1 功放输出线性度监测42
• 4.3.2 延时估计与调整42-48
• 4.3.3 提取训练数据48
• 4.3.4 模型参数的提取48-58
• 4.4 本章小结58-59
• 5 短波功放自适应数字预失真系统设计59-70
• 5.1 整体硬件系统设计59-60
• 5.2 主要硬件模块介绍60
• 5.3 数字预失真程序设计60-69
• 5.3.1 DSP程序设计60-61
• 5.3.2 FPGA程序设计61-69
• 5.4 本章小结69-70
• 6 硬件平台搭建与实验分析70-75
• 6.1 硬件平台搭建70-71
• 6.2 实验结果与分析71-74
• 6.3 本章小结74-75
• 7 结论与展望75-76
• 7.1 工作总结75
• 7.2 工作展望75-76
• 参考文献76-79
• 在学研究成果79-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 俞海军;陈瑾怡;;三种插值方法的研究与比较[J];河南科技;2013年20期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 付瑞改;软件无线电中线性功率放大器的设计与实现[D];西安电子科技大学;2007年

  本文关键词：短波功放数字预失真线性化技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：282458