[發明專利]一種改進的自適應預失真技術

無效

• 申請號: 201110063946.9
• 申請日: 2011-03-17
• 公開（公告）號: CN102143108A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 何松柏;胡哲彬;馬岳林;游飛
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L25/49
• 分類號: H04L25/49;H04L25/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本技術涉及寬帶無線通信技術領域，尤其涉及寬帶自適應數字預失真裝置。通過對反饋信號以及預失真信號的均衡處理，消除寬帶自適應數字預失真裝置產生的線性失真對預失真性能的影響。

背景技術

隨著現代無線通信技術的發展，為了提高頻譜利用率以及調制效率，射頻通信信號的調制方式逐漸復雜化，調制信號的包絡幅度具有明顯的隨機特性(即具有較高的峰均比)，這就需要發射機具有足夠大的動態范圍去適應其包絡變化，也對發射機的線性度提出了很高的要求。此外，傳統的無線通信發射機中，其功率主要消耗在發射機末端的功率放大器上，因此功率放大器的效率決定了整個發射機的效率高低。

一般的無線通信發射機中，其功率放大器的線性與其效率是相互矛盾的，即效率較高的功率放大器其線性度差。一般來說，為了得到較好的效率，人們先將功放的線性與效率做了折衷，用犧牲線性的方法提高功放的效率，這樣必然導致了射頻信號的非線性失真。

為了解決上述問題，提出了功放線性化技術，用來保障發射機在不降低功率放大器效率的基礎上提升發射機的線性度。預失真技術因其結構簡單、寬帶寬等特點而成為廣泛應用的線性化技術。1959年，Macdonald提出用相反的非線性特性來補償三極管自身非線性的方法，這是最早的預失真思想。從20世紀80年代以來，隨著電子技術尤其是數字信號處理能力的不斷發展，數字預失真被廣泛應用，成為具有巨大潛力的線性化技術。

最開始的數字預失真一般采用的是無記憶預失真，這種預失真器能較好的矯正功放的非線性特性。隨著信號調制方式越來越復雜，之后又考慮了因信號包絡的快速變化而引起的功放性能惡化的功放記憶效應，便有了記憶預失真。但是功放的非線性特性是隨著時間、溫度等因素緩慢變化的，導致靜態的預失真參數對功放線性化的補償是有限的。自適應機制能較好的解決上述問題，通過周期性的獲取功放特性并更新預失真參數，實時補償功放非線性特性，現在應用最廣泛的也就是這種自適應數字基帶預失真。

在自適應基帶預失真中，其反饋輸入信號的真實性將影響預失真系統的性能。反饋支路所引入的噪聲以及線性失真信號在自適應預失真中是無法消除的，而系統將這些與反饋信號一并看作功放的輸出信號，因此在這種情況下所取得的功放的輸入輸出模型及其逆模型并不是真實可信的，最終影響自適應基帶預失真的性能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種改進的預失真裝置，能夠消除傳統預失真裝置中的線性失真，改善預失真性能，使其實現對無線通信中發射機線性度的提高。

根據本發明實施例的一個方面，提供一種改進預失真裝置，該線性化裝置包括：

數字預失真單元，對基帶輸入信號分別進行預失真矯正；信號均衡單元，對裝置中所出現的線性失真進行均衡補償；變頻及濾波單元，將信號進行數/?；蚰?數轉換、調制或解調并濾除無關信號；自適應控制單元，將經過衰減的反饋信號經過下變頻解調之后，將失真信號與經過延時的原始輸入信號進行比較，通過自適應信號處理等方式更新信號處理單元的各項參數；信號延時單元，將進入預失真器的數據進行延時處理；信號反饋單元，耦合功放的輸出信號送至變頻單元；功率放大單元和射頻天線，將信號進行功率放大并發射至空域。

該數字預失真單元包括一個預失真參數查找表和一個高速信號處理單元，通過預失真參數索引，將最新的預失真參數送至高速信號處理單元并對原始輸入信號處理，輸出預失真信號。

該信號均衡單元包括兩個均衡器，在預失真前向支路中，前均衡器用于預先處理信號，使其具有與預失真裝置相反的線性失真，抵消前向支路中線性失真對預失真性能的影響；而在反饋支路中，后均衡器用于消除反饋支路上的線性失真對反饋信號的影響。

該變頻及濾波單元包括數/模轉換器、模/數轉換器、正交調制器、正交解調器、帶通濾波器以及低通濾波器等器件，負責對信號進行數/?；蚰?數轉換、調制或解調并濾除無關信號。

該自適應控制單元包括自適應信號處理器，將經過后均衡的反饋信號與延時的預失真信號相比較，通過自適應濾波等方法，求出最佳預失真參數，在適當的時候更新預失真參數查找表。

該信號延時單元包括一個數字延時器，對預失真處理之后的信號進行延時操作。

信號反饋單元包括一個耦合器和一個衰減器，負責耦合部分功放輸出信號并將其功率衰減至適當功率值，提供變頻及濾波單元以反饋信號。

功率放大單元和射頻天線，將信號進行功率放大并發射至空域。