[發明專利]一種放大器的非線性預失真處理的方法

無效

• 申請號: 200710303948.4
• 申請日: 2007-12-21
• 公開（公告）號: CN101212206A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 張輝;王西強
• 申請（專利權）人: 北京創毅視訊科技有限公司
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍洪;霍育棟

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及通信設備中的一種放大器的非線性預失真處理的方法。

背景技術

放大器是電子設備中常用的一種電子器件。任何放大器都存在著線性和非線性失真的現象，尤其是高功率放大器(HPA，High?Power?Amplifier)則失真現象更明顯，并且，隨著時間的推移，由于器件的老化等因素，線性和非線性失真表現出來的特征也將發生變化。

線性失真(也稱為頻率失真)，是由放大器電路中的線性電抗元件對不同信號頻率的響應不同而引起的；線性失真只會使各頻率分量信號的幅度比例關系和時間延遲關系發生變化，或者濾掉了某些頻率分量的信號，而并不會增加新的頻率分量的信號。

而非線性失真是由放大器電路中的非線性元件引起的；非線性失真會將正弦波變為非正弦波，它不僅包含輸入信號的頻率成分(基波)，而且還產生了許多新的諧波成分。

因此，可以說線性失真和非線性失真盡管同樣都使放大器的輸出信號產生了畸變，但兩種失真現象在實質上是完全不同的。其中，非線性失真因其規律性差而相比線性失真更不易消除。

多載波系統如OFDM(正交頻分復用，Orthogonal?Frequency?DivisionMultiplexing)系統，由于具有較高的峰均功率比值(PAPR，Peak-to-AveragePower?Ratio)，與單載波系統相比，對放大器的非線性失真更為敏感。放大器的非線性失真特性還具有“記憶”特征，即放大器的當前輸出信號不僅與放大器的當前輸入信號有關，還與其過去的輸入信號有關。因此，為了獲得較高的放大器工作效率，必須想辦法消除非線性失真的負面影響。

一種常用的消除非線性失真負面影響的方法就是在信號尚未進入放大器之前對信號預先進行反失真處理，再將經反失真處理后的信號送入放大器，經過放大器的失真處理，反失真處理和失真處理的效果就會相互抵消，從而可以保證放大器的輸出信號不受放大器的非線性失真特性的影響，而是表現出線性的特性。該方法一般稱為非線性預失真技術。

非線性預失真技術的一種常見的實現方法是采用查找表(LUT，Look-UpTable)的方法，預先將預失真因子存儲在LUT即查找表中，根據輸入信號的功率對LUT進行索引，尋找到合適的預失真因子，再對輸入信號進行預失真處理。

在上述非線性預失真技術中，由于非線性預失真技術的實現復雜度與LUT(查找表)的大小和信號變量的總線寬度有直接的關系，在傳統的生成X和Y索引的方法中，采用了信號功率作為度量手段。與譬如信號幅度相比，信號功率是信號幅度的平方值。假設可以采用16比特來完整表示信號的幅度，那么只有采用32比特才能夠完整表示信號的功率。也就是說，采用信號功率作為度量值遠比采用信號幅度作為度量值需要的度量值信號總線寬度要大許多，這直接影響了系統的實現復雜度。

另一方面，系統的性能與LUT的大小存在直接的關系。從理論上說，LUT越大，LUT能夠表示的信號的精細度也就越強，就越能夠反映出信號的細節變化，從而系統的性能就越好；反之，系統的性能就越差。但是，LUT的大小無法無限大；或者在要求一定的系統性能下，也就是要求LUT反映的信號精細度一定的情況下，由于功率度量值的取值范圍遠大于幅度度量值的取值范圍，所以功率法要求的復雜度將更高。

由上可知，傳統的非線性預失真技術具有性能較差、復雜度較高的缺點。尤其當硬件實現時，例如采用FPGA(Field?Programmable?Gate?Array，現場可編程門陣列)和IC(Integrated?Circuit，集成電路)實現時，信號的數據寬度也將直接影響最終的系統復雜度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種放大器的非線性預失真處理的方法，克服現有非線性預失真處理方法性能較差以及復雜度高的缺點，簡單高效地實現非線性預失真處理。

針對上述技術問題，本發明提供了一種放大器的非線性預失真處理的方法，包括如下步驟：

A、根據當前信號的幅度A_n和歷史信號樣本的幅度A_history生成索引值；

B、根據所述索引值在預先存有預失真因子的查找表中查到所述索引值對應的預失真因子；

C、將所述查找到的預失真因子與當前信號相乘，進行數模轉換及上變頻處理后將預失真處理后的信號輸出至放大器輸入端。

所述方法進一步還包括：