一種新的混合預失真器的設計

1、一種新的混合預失真器的設計現(xiàn)代無線通信的迅猛進展日益朝著增大信息容量，提高信道的頻譜利用率以及提高線性度的方向進展。一方面，人們廣泛采納工作于甲乙類狀態(tài)的大功率微波晶體管來提高傳輸功率和利用效率；另一方面，無源器件及有源器件的引入，多載波配置技術的采納等，都將導致輸出信號的互調失真。因此，在設計功率時，必需對其舉行線性化處理，以便使輸出信號獲得較好的線性度。普通常用的線性化技術包括：功率回退、預失真、前饋等。其中，模擬預失真具有結構容易，速度快，成本低，易于高頻，寬帶應用等優(yōu)點，但對線性度的充實能力有限；數(shù)字預失真采納數(shù)字電路實現(xiàn)，適應性強，精度高，但因為采納自適應迭代算法，收斂速度較慢。本文

2、首先簡述了一般的預失真線性化技術，而后在此基礎上舉行改進，添加了自適應算法，并通過信號包絡檢測技術提取出帶外信號舉行調整，從而達到充實輸出信號線性度的目的。同時因為采納了自適應控制電路，當功率變幻，溫度變幻，以及器件老化等狀況下，系統(tǒng)的性能可仍然保持良好。1 預失真基本原理11 模擬預失真基本原理最基本的模擬預失真結構1所示，輸入信號被一分為二，上路是p a輸入的主要信號線，下路用于產(chǎn)生非線性信號，通常只產(chǎn)生三階信號。在通過幅度和相位調節(jié)元件之后，下路產(chǎn)生的非線性信號和上路經(jīng)過延遲的輸入信號混合，最后通過功放輸出。精確調節(jié)下路預失真器的輸出幅度和相位來設置三階預失真的系數(shù)，從而達到抵消功放輸出

3、中的三階非線性重量。12 數(shù)字預失真基本原理數(shù)字預失真主要在數(shù)字域通過技術舉行實現(xiàn)。數(shù)字預失真器通常有多項式和查表法兩種實現(xiàn)方式。本文主要討論多項式法。多項式預失真電路結構2所示，在信號通過之前，先通過多項式預失真器，在輸入信號中加入預失真重量，產(chǎn)生預失真信號。反饋回路通過下變頻器和帶通得到輸出信號中的帶外信號功率，此功率即被用來調節(jié)多項式預失真器的系數(shù)，以減小帶外功率。這種自適應的預失真技術利用輸入信號的包絡來產(chǎn)生兩個只含三階和五階的多項式f1，f2來模擬功率放大器幅度和相位非線性的反函數(shù)，其中三階項和五階項的系數(shù)由一個微處理器控制。下文將會具體討淪如何利用帶外功率來產(chǎn)生輸入信號的預失真重量

4、。2 混合預失真器的設計如前文所述，模擬預失真結構容易，響應速度快，但精度不夠；數(shù)字預失真精度高，但往往因為功放的非線性嚴峻，而使自適應算法的收斂速度較慢。因此考慮在功率放大器通過數(shù)字預失真之前，先通過一個容易的模擬預失真器來充實功率放大器的性能，使得外圍數(shù)字預失真系統(tǒng)銜接到一個“線性度更好的功率放大器”，這樣既可以降低自適應算法的迭代時光，又可以更有效地抑制諧波重量，提高囫圇預失真系統(tǒng)的性能表現(xiàn)。圖3為完整的混合預失真系統(tǒng)結構框圖。圖3中模擬預失真部分采納圖4所示的反相并聯(lián)預失真電路來產(chǎn)生非線性重量。im3失真重量的產(chǎn)生是通過并聯(lián)反向二極管實現(xiàn)，同時采納180°的移相器來實現(xiàn)信號的

5、處理和匹配功能。移相器o°支路上的線性阻抗可以用來消退二極管對所產(chǎn)生的線性重量，串聯(lián)可以用來補償二極管對的電抗重量。在該結構中采納了180°電橋，可以使輸入和輸出之間的阻抗特性保持良好的匹配。在二極管支路中還加入了一個可變電容，用來調整對稱的三階重量的相位差別。數(shù)字預失真部分多項式的產(chǎn)生采納如下結構，5所示。首先，將輸入信號分成同向重量iin和正交重量qin，通過乘法器得到正交輸入信號幅度的平方r2，接著r2再通過乘法器得到r4。r2與r4的幅度由可變的四個系數(shù)ci3，cq3，ci5，cq5來控制(這四個系數(shù)由微處理器輸輸出)，最后的輸入信號iin和qin同前面的多項式相乘

6、就產(chǎn)生了帶有三階和五階失真信號的輸出信號。上面描述的數(shù)學公式表達如下：圖3微處理器中自適應算法部分采納線性化處理辦法來簡化導數(shù)的運算：式中：x代表三階或五階多項式的系數(shù)ci3，cq3，ci5,cq5；f(x)為從反饋信號中提取出的帶外信號功率。利用數(shù)字電路可以很簡單實現(xiàn)上述功能。3 計算機及結果功率放大器的輸入采納已調制的qam信號，兩路信號相隔1 mhz，載波頻率取850 mhz，誤差信號為鄰域功率，并采納梯度法舉行尋優(yōu)，使誤差信號最小，從而達到鄰域功率最小的目的。囫圇系統(tǒng)的仿真是在ads 2008中舉行的，在功率回退3 db的狀況下仿真結果6所示。圖6(a)為未經(jīng)預失真的功放輸出頻譜，三階交調信號達到了-35 dbc，若不經(jīng)線性化處理睬嚴峻影響囫圇系統(tǒng)的運行；圖6(b)為只經(jīng)過數(shù)字預失真系統(tǒng)的功放輸出頻譜，三階交調信號有了13 db的充實，降到了-48 dbc；圖6(c)為本文的混合預失真系統(tǒng)功放輸出頻譜，三階交調信號較單獨數(shù)字預失真系統(tǒng)又有了8 db的充實，降到了-56 dbc，從而使功放輸出端的三階交調信號有了多達21 db的充實。同時，從仿真過程也可以看到，系統(tǒng)收斂時光也有所削減。4 結 語隨著移動通信技術的迅猛進展，功率放大器的線性化技術