[發明專利]基于正交頻分復用信號幅度特性的查找表預失真方法

有效

• 申請號: 201310252296.1
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103297378A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 任智源;張海林;楊棟;武德斌;王濤寧
• 申請（專利權）人: 蘇州工業園區昶辰通信科技有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/49
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

技術領域

本發明涉及寬帶通信鄰域，特別是涉及一種基于正交頻分復用信號幅度特性的查找表預失真方法。

背景技術

射頻功率放大器(RF?power?amplifier，簡稱RF功放)用于將已調信號放大到需要的功率，然后通過天線將信號發射出去，它是現代無線通信系統中不可或缺的關鍵部件，但RF功放本身具有非線性特性，特別是在寬帶通信中，RF功放又呈現出記憶效應。依據維納（Wiener）模型，功放的記憶性失真可以表示為一個有限沖擊響應（Finite?impulse?response，簡稱FIR）濾波器串聯一個無記憶功放組成。非線性失真和記憶性失真都嚴重影響了通信信號的正常傳輸，可能會導致誤碼率(Bit?error?rate，簡稱BER)性能下降、擴展頻譜、鄰道干擾(Adjacent?channel?interference，簡稱?ACI)，因此，有必要采用一些方法來避免信號失真。

為了解決這一問題，現有技術提出了功放的線性化技術，通過展寬功放的線性區間，來達到避免失真的目的。其中，查詢表預失真法由于實施效果好，實現簡單，得到了廣泛的應用。

在處理功放的非線性失真時，查詢表預失真法在構建查找表時通過輸入信號的幅度作為索引，確定其對應的索引地址，然后將對應地址的修正數值取出，對輸入信號進行預畸變處理，使處理后的畸變信號呈現功放的逆特性。畸變信號通過功放后，就能擴展功放的線性放大區間，有效地彌補失真，與此同時根據反饋信號更新前述查找表。

現有技術的查找表預失真技術僅對輸入信號進行均勻量化，忽略了功放輸入信號的統計特性。在無線寬帶通信系統中，作為系統發射機末端的功放其輸入信號是具有特定統計特性的，例如正交頻分復用(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，簡稱OFDM)信號。OFDM技術有頻率利用率高、抗多徑、抗頻率選擇性衰落等多種優勢，因而廣泛地應用于通信系統中。但是，OFDM信號存在嚴重的峰均比問題。由于功放存在非線性失真，高峰均比特性的OFDM信號對功放的失真特別敏感，峰值信號經常會超出線性范圍，甚至超過飽和范圍，造成嚴重的失真影響。

為了解決高峰均比造成的失真問題，在實際系統中往往需要把功放的輸出功率回退ibo，使大部分OFDM信號落入功放的線性區間，從而將OFDM信號的峰值壓回功放的飽和區以減小非線性失真，但這又造成了功放效率很低的問題，造成能量的極大浪費，達不到綠色無線電的需求。

對于以輸入信號幅度作為查詢依據的查詢表來說，在構建查找表時，通常采用的查找表索引地址都是采用均勻索引，即：

其中，x是輸入信號幅度，cap是查詢表的大小，max是設定的所允許的輸入信號的最大幅度。

現有技術的線性索引方法與輸入信號的幅度統計特性無關，能廣泛地應用在任何系統之中。但線性索引方法不考慮信號統計特性，因此對于每個查詢表子區間來說，信號并不是以等概率落入的。考慮OFDM系統對于小信號和大信號對應的區間，信號落入其中的概率較低；而對于中等信號對應的區間，信號落入的概率較高。在自適應查找表預失真系統中，會出現查詢表更新不同步的問題，影響最終的迭代結果，降低性能。

此外，由于沒有參考OFDM信號的幅度統計特性，現有技術的線性索引方法需要查詢表項數目過大，且需要知道功放的飽和幅度，無法對抗功放飽和點漂移等問題。

因此，業界急需一種針對OFDM信號的幅度分布特性的新的查找表預失真方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種基于正交頻分復用信號幅度特性的查找表預失真方法，其能夠結合正交頻分復用信號的固有特性高效準確地實現預失真處理。

為解決上述問題，本發明提供一種基于正交頻分復用信號幅度特性的查找表預失真方法，其至少包括如下步驟：首先，獲取輸入信號的幅度；接著，根據所獲取輸入信號的幅度以及等概率條件得到對應的查找表地址；最后，獲取所述對應的查找表地址中存儲的預失真因子，并根據所述預失真因子對所述輸入信號進行預失真處理。

本發明的基于正交頻分復用信號幅度特性的查找表預失真方法針對正交頻分復用信號的幅度呈瑞利分布的特性，利用這一點來改進現有技術的預失真方法。通過改進從信號映射到查找表地址，使落入每個表項的概率相等，這樣便能充分地利用查找表，而不像現有技術中采用的均勻映射的方式導致一些表項被落入的概率極小造成了資源的浪費。本發明的基于正交頻分復用信號幅度特性的查找表預失真方法經仿真驗證，適應能力強，收斂性好，對于OFDM系統有極佳的適用性。