[發(fā)明專利]一種非線性注入式線性化系統(tǒng)及數(shù)字預(yù)失真方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210478900.8
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN102983820A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉太君;許高明;葉焱;惠明;徐鐵峰;聶秋華
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種線性化系統(tǒng)及數(shù)字預(yù)失真方法，尤其是涉及一種非線性注入式線性化系統(tǒng)及數(shù)字預(yù)失真方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代寬帶無線通信系統(tǒng)廣泛采用了正交頻分復(fù)用（OFDM）和正交幅度調(diào)制（QAM）等非恒包絡(luò)調(diào)制方式，這對傳輸系統(tǒng)的線性度要求很高。同時隨著系統(tǒng)容量的增大，頻譜利用率的提高，超高調(diào)制度的調(diào)制方式如256QAM、512QAM，甚至1024QAM已經(jīng)投入實(shí)際應(yīng)用或即將應(yīng)用于實(shí)際的大容量無線通信系統(tǒng)中。這些超大容量的調(diào)制方式對通信系統(tǒng)的線性度提出了極高的要求。在各種線性化技術(shù)中，數(shù)字預(yù)失真線性化技術(shù)既能保證射頻功率放大器工作于高效率狀態(tài)，又能有效地提高其線性度，目前在無線通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是在現(xiàn)階段，數(shù)字預(yù)失真線性化技術(shù)普遍采用基于某種非線性模型的數(shù)字預(yù)失真器進(jìn)行循環(huán)迭代使預(yù)失真參數(shù)收斂，得到穩(wěn)定的數(shù)字預(yù)失真器。雖然這個預(yù)失真器性能穩(wěn)定，但是非線性系統(tǒng)（射頻功率放大器、射頻發(fā)射機(jī)或者光纖無線電發(fā)射機(jī)等）的輸出頻譜再生現(xiàn)象仍然較為嚴(yán)重，因此研究如何消除現(xiàn)階段數(shù)字預(yù)失真器存在的殘余帶外頻譜再生分量的問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以消除利用數(shù)字預(yù)失真技術(shù)對非線性系統(tǒng)進(jìn)行線性化時普遍存在的殘余頻譜再生分量，進(jìn)一步抑制非線性系統(tǒng)的非線性，從而獲得具有超線性的輸出頻譜的非線性注入式線性化系統(tǒng)及數(shù)字預(yù)失真方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種非線性注入式線性化系統(tǒng)，包括用于控制預(yù)失真器和提取預(yù)失真參數(shù)的數(shù)字信號處理器、再生頻譜數(shù)字預(yù)失真器、n個殘余頻譜數(shù)字預(yù)失真器、矢量加法器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、上變頻器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、下變頻器和定向耦合器，所述的再生頻譜數(shù)字預(yù)失真器、n個殘余頻譜數(shù)字預(yù)失真器和所述的數(shù)字信號處理器均接入基帶輸入信號，所述的再生頻譜數(shù)字預(yù)失真器和n個殘余頻譜數(shù)字預(yù)失真器分別與所述的數(shù)字信號處理器連接，所述的再生頻譜數(shù)字預(yù)失真器和所述的n個殘余頻譜數(shù)字預(yù)失真器均與所述的矢量加法器連接，所述的矢量加法器與所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接，所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器與所述的上變頻器連接，所述的定向耦合器與所述的下變頻器連接，所述的下變頻器與所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述的數(shù)字信號處理器連接，所述的數(shù)字信號處理器由控制電路模塊和預(yù)失真參數(shù)鑒別模塊組成，其中n≥1。

所述的再生頻譜數(shù)字預(yù)失真器及n個殘余頻譜數(shù)字預(yù)失真器為基于相同非線性模型的數(shù)字預(yù)失真器。

所述的再生頻譜數(shù)字預(yù)失真器及n個殘余頻譜數(shù)字預(yù)失真器為基于不同非線性模型的數(shù)字預(yù)失真器。

所述的再生頻譜數(shù)字預(yù)失真器及n個殘余頻譜數(shù)字預(yù)失真器為Volterra級數(shù)數(shù)字預(yù)失真器、記憶多項式數(shù)字預(yù)失真器、Wiener模型數(shù)字預(yù)失真器、類Wiener模型數(shù)字預(yù)失真器、Wiener-Hammerstein模型數(shù)字預(yù)失真器、Hammerstein模型數(shù)字預(yù)失真器、類Hammerstein模型數(shù)字預(yù)失真器或FIR線性濾波數(shù)字預(yù)失真器。

所述的定向耦合器與所述的下變頻器通過衰減器連接。

所述的衰減器為可調(diào)衰減器。

一種基于非線性注入式線性化系統(tǒng)的非線性注入式數(shù)字預(yù)失真方法，包括以下步驟：

①將非線性注入式線性化系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)連接，其中非線性系統(tǒng)的輸入端與所述的上變頻器的輸出端連接，非線性系統(tǒng)的輸出端與所述的定向耦合器的輸入端連接；

②初始化再生頻譜數(shù)字預(yù)失真器和n個殘余頻譜數(shù)字預(yù)失真器，使其增益全部為零分貝，并根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求在數(shù)字信號處理器中設(shè)定輸出信號容許的最大帶外殘余頻譜功率值；

③將基帶輸入信號同步輸入到數(shù)字信號處理器、再生頻譜數(shù)字預(yù)失真器和n個殘余頻譜數(shù)字預(yù)失真器中；

④數(shù)字信號處理器中的控制電路模塊首先選擇再生頻譜數(shù)字預(yù)失真器對非線性系統(tǒng)進(jìn)行線性化，直到再生頻譜數(shù)字預(yù)失真器對非線性系統(tǒng)的線性化效果保持穩(wěn)定，此時保持再生頻譜數(shù)字預(yù)失真器的參數(shù)不變；

⑤將再生頻譜數(shù)字預(yù)失真器與非線性系統(tǒng)作為第一個新的非線性系統(tǒng)，數(shù)字信號處理器中的控制電路模塊選擇第1個殘余頻譜數(shù)字預(yù)失真器對第一個新的非線性系統(tǒng)進(jìn)行線性化，利用基帶輸入信號和第一個新的非線性系統(tǒng)的輸出信號中的非線性分量在數(shù)字信號處理器中求解第1個殘余頻譜數(shù)字預(yù)失真器的參數(shù)，然后將第一個殘余頻譜數(shù)字預(yù)失真器通過矢量加法器引入第一個新的非線性系統(tǒng)，構(gòu)成第二個新的非線性系統(tǒng)；