面向无线通信系统的高性能低复杂度数字预失真研究

发布时间：2021-08-23 21:12

　　由于射频功率放大器（Power Amplifier,PA）固有的非线性特性,非恒定包络信号在经过PA的功率放大后将会发生明显的非线性失真,为了有效补偿PA的非线性效应,数字预失真技术（Digital Predistortion,DPD）以其灵活度高、精度高和成本低的优势已经成为目前无线通信系统中不可或缺的模块之一。而伴随着无线通信系统向第五代移动通信技术的不断演进,无线通信系统逐步呈现出的大带宽、小型化和高效率的特点,这就对传统的数字预失真技术在5G通信系统中的应用带来了新的挑战:一方面微基站的应用对通信系统的成本和功耗有了更为严格的限制,相应的如何有效降低DPD模块的功耗和成本成为当下需要解决的问题;另一方面,大带宽高峰均比信号激励下的射频功放呈现出更加复杂的非线性特性,传统的多项式模型各个基函数之间存在较大相关度的缺点,导致在大带宽场景下的建模精度有限,因此亟需提出新型的更加灵活的DPD模型。为此本文重点讨论了如何设计出兼具高性能、低复杂度和低成本的数字预失真模块。传统的DPD模块在每一个DPD反馈通道上都需要两个高精度、高分辨率的数模转换器（Analog-to-Digital C... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．４本文的技术路线图??本文的技术路线图如图１．４所示，各章节的具体安排如下：??第一章首先介绍文章的研宄背景，接着介绍数字预失真的原理和国内外的??８??

图２．１射频功率放大器的功率输出和增益压缩特性??

）?（?Ｄｙｎａｍｉｃ?Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ?Ｓｙｓｔｅｍ?）??（２－１）??／＿．ｅ（．）和／＆＿．，）分另１ｊ表示静态非线性和动态非线性模型的传输函数。卑？期??的通信系统，尤其是第二代移动通信及其之前的通信系统，由于信号带宽较窄、??峰均比较低，系统往往呈现出准无记忆的非线性行为特性。伴随着通信系统数??据吞吐速率的不断提升，通信信号的调制方式越来越复杂，载波聚合技术使得信??号带宽越来越宽，大带宽、高峰均信号激励下的射频ＰＡ同时呈现出越来强的静??态非线性和动态非线性效应。图２．２和图２．３是一个Ｄｏｈｅｒｔｙ功放在带宽为１００Ｍ??的ＯＦＤＭ信号激励下的ＡＭ－ＡＭ和ＡＭ－ＰＭ曲线，不难看出宽带信号激励下的??Ｄｏｈｅｒｔｙ功放同时呈现出的较强的静态和动态非线性。??ＡＭ－ＡＭ?ＡＭ＊ＰＭ??。：厂—￣＇?＇??＾５！，?Ｉ??！－■?Ｊｒ＾?管。??！〇４?ｊｍｒ??Ｉ〇，?＾?－?－０－５］??１?”．．．?４??０?ｓ￣１?１?１?１?１?：?‘?１?１??－１．５?＇?１?：?１?１?１?＇?１?１???０?０．１?０．２?０．３?０．４?０．５?０．６?０．７?０．８?０．９?１?０?０．１?０．２?０?３?０４?０．５?０．６?０．７?０．８?０?９?１??Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ?Ｉｎｐｕｔ?Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ?Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ?Ｉｎｐｕｔ?Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ??图２．２射频功放的ＡＭ－ＡＭ曲线图?图２．３射频功放的ＡＭ－ＰＭ曲线图??１２??

【参考文献】：
期刊论文
[1]频率相关的正交调制非平衡的功放线性化技术[J]. 刘发林,李刚,王昊禹,张益康.  微波学报. 2020(01)
[2]蜂窝移动通信技术演进历程回顾及未来发展趋势[J]. 雷震洲.  移动通信. 2008(24)

博士论文
[1]无线通信射频发射机非线性特性研究[D]. 姚瑶.电子科技大学 2019
[2]先进数字预失真理论及应用[D]. 王昊禹.中国科学技术大学 2017
[3]宽带/双频数字预失真研究[D]. 杨光.中国科学技术大学 2014



本文编号：3358606