本文選題：數(shù)字預(yù)失真 + 正交多項(xiàng)式�。� 參考：《東南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代無線通信的迅猛發(fā)展,高帶寬和高峰均比的基帶信號(hào)通信系統(tǒng)的出現(xiàn)使得功率放大器的線性化技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。本文基于正交多項(xiàng)式的功放數(shù)字預(yù)失真方案(DPD),實(shí)現(xiàn)了PC端到DSP到FPGA的數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)架構(gòu),PC端用于數(shù)據(jù)發(fā)送和自適應(yīng)算法參數(shù)求解,DSP用于數(shù)據(jù)傳輸,FPGA用于實(shí)現(xiàn)DPD模型。首先,對(duì)基于記憶多項(xiàng)式(MP)和正交多項(xiàng)式(OP)的功放建模進(jìn)行探討,總結(jié)出更具有普遍適用性的簡化廣義正交多項(xiàng)式模型(SGOP),通過對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行分析,得到了正交多項(xiàng)式和簡化廣義正交多項(xiàng)式模型系數(shù)矩陣具有收斂性好、系數(shù)動(dòng)態(tài)范圍小的特點(diǎn)。然后,在FPGA上實(shí)現(xiàn)了記憶深度M=2、階數(shù)K=7的正交多項(xiàng)式和簡化廣義正交多項(xiàng)式的預(yù)失真模型。DPD模塊的實(shí)現(xiàn)基于查找表的方案,正交多項(xiàng)式模塊采用3項(xiàng)查找表,簡化廣義正交多項(xiàng)式模塊采用9項(xiàng)查找表,查找表的結(jié)構(gòu)有效地降低了FPGA實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和模塊的運(yùn)算量。最后,預(yù)失真模型測(cè)試信號(hào)采用峰均比為7.5dB的100MHz LTE-Advanced信號(hào)。將記憶多項(xiàng)式模型、正交多項(xiàng)式模型和簡化廣義正交多項(xiàng)式模型運(yùn)用到2.5-2.6GHz寬帶高效率J類功放進(jìn)行對(duì)比測(cè)試,經(jīng)過3次功率校準(zhǔn),功放輸出功率大于40dBm時(shí),ACLR從原有的-35dBc分別改善到-46dBc、-47dBc和-48dBc,改善量分別為11dB、12dB和13dB。而工作在2.5-2.6GHz輸出功率大于40dBm的寬帶Doherty功放,經(jīng)過6次功率校準(zhǔn),功放ACLR從原有的-28dBc分別改善到-42dBc、-42dBc和-48dBc,改善量分別為14dB、14dB和20dB。此外,對(duì)不同記憶深度M和階數(shù)K的預(yù)失真模型進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試,得出以下結(jié)論：對(duì)于寬帶高效率J類功放,在不同的預(yù)失真模型以及不同的參數(shù)M、K下測(cè)得的功放預(yù)失真性能并沒有明顯差距,相比于簡化廣義正交多項(xiàng)式模型,正交多項(xiàng)式模型實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)更為簡單；對(duì)于寬帶Doherty功放,簡化廣義正交多項(xiàng)式模型的預(yù)失真性能明顯優(yōu)于其他兩種模型,當(dāng)記憶深度M大于2,多項(xiàng)式階數(shù)K大于7,功放ACLR性能改善量已經(jīng)趨于飽和。
[Abstract]:With the rapid development of modern wireless communication, more and more attention has been paid to the linearization of power amplifiers due to the emergence of baseband signal communication systems with high bandwidth and peak average ratio (PAPR).Based on the digital predistortion scheme of power amplifier based on orthogonal polynomial, a digital predistortion system architecture from PC to DSP to FPGA is implemented in this paper. The PC end is used for data transmission and the parameters of adaptive algorithm are solved.First of all, the modeling of power amplifier based on memory polynomial (MPP) and orthogonal polynomial (OPP) is discussed, and the simplified generalized orthogonal polynomial model (SGOPN), which is more general applicable, is summarized, and the parameters of the model are analyzed.It is obtained that the coefficient matrix of orthogonal polynomial and simplified generalized orthogonal polynomial model has good convergence and small dynamic range of coefficients.Then, the realization of orthogonal polynomials with memory depth M2, order Kn7 and predistortion model of simplified generalized orthogonal polynomials on FPGA. DPD module is based on the scheme of lookup table. The orthogonal polynomial module uses three look-up tables.The simplified generalized orthogonal polynomial module uses 9 look-up tables, and the structure of the lookup table effectively reduces the complexity of FPGA implementation and the computational complexity of the module.Finally, the 100MHz LTE-Advanced signal with PAPR of 7.5dB is used to test the predistortion model.The memory polynomial model, orthogonal polynomial model and simplified generalized orthogonal polynomial model are applied to 2.5-2.6GHz wideband high efficiency class J power amplifier.When the output power of power amplifier is larger than 40dBm, the 40dBm can be improved from -35dBc to -46dBcc-47dBc and -48dBc respectively, and the improvement amounts are 11dB and 13dBrespectively.After 6 times of power calibration, the power amplifier ACLR is improved from -28dBc to -42dBc-42dBc and -48dBc respectively, and the improvement is 14dB and 20dBrespectively.In addition, the predistortion models with different memory depth M and order K are compared and tested, and the following conclusions are drawn: for broadband high efficiency class J power amplifier,There is no obvious difference in the predistortion performance of power amplifier under different predistortion models and different parameters Mn-K. Compared with the simplified generalized orthogonal polynomial model, the realization of orthogonal polynomial model is simpler, and for wideband Doherty power amplifier, the structure of orthogonal polynomial model is simpler than that of simplified generalized orthogonal polynomial model.The predistortion performance of the simplified generalized orthogonal polynomial model is obviously better than that of the other two models. When the memory depth M is greater than 2 and the polynomial order K is greater than 7, the ACLR performance improvement of power amplifier tends to saturation.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN722.75

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本文編號(hào)：1740379