[發(fā)明專利]一種基于離散牛頓法的數(shù)字基帶預(yù)失真自適應(yīng)算法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510026321.3
• 申請(qǐng)日: 2015-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104579188A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林曉晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電機(jī)學(xué)院
• 主分類號(hào): H03F1/32
• 分類號(hào): H03F1/32;H03F3/20
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)字基帶預(yù)失真自適應(yīng)算法，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種基于離散牛頓法的數(shù)字基帶預(yù)失真自適應(yīng)算法。

背景技術(shù)

在功率放大器(PA,Power?Amplifier)線性化技術(shù)中，數(shù)字基帶預(yù)失真技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的行之有效的方法之一。預(yù)失真技術(shù)(PD,Predistorter)是在功率放大器之前設(shè)置一個(gè)預(yù)失真器，其特性函數(shù)是放大器特性函數(shù)的逆函數(shù)。這樣，預(yù)失真器和放大器總的作用效果是呈線性放大的。數(shù)字基帶預(yù)失真技術(shù)是指在基帶內(nèi)完成信號(hào)預(yù)失真。其工作頻率低，不涉及高頻的射頻信號(hào)，適合用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，便于應(yīng)用DSP，是最有發(fā)展的預(yù)失真技術(shù)。

數(shù)字基帶預(yù)失真技術(shù)是指，經(jīng)基帶調(diào)制后的信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，對(duì)其用DSP進(jìn)行預(yù)失真處理，得到數(shù)字預(yù)失真信號(hào)，再經(jīng)過(guò)D/A變換為模擬的預(yù)失真信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)射頻調(diào)制器調(diào)制到載頻上，并由高功率放大器進(jìn)行功率放大后發(fā)射出去。其中的一小部分信號(hào)經(jīng)過(guò)耦合器反饋回射頻解調(diào)器，解調(diào)出的信號(hào)再由A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，為數(shù)字反饋信號(hào)，其在自適應(yīng)算法中，和目標(biāo)信號(hào)比較，調(diào)整預(yù)失真器的查找表，使其達(dá)到最優(yōu)線性化效果。

增益基帶預(yù)失真是數(shù)字基帶預(yù)失真較常用的一種，由索引項(xiàng)，找到輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的查找表的表格中，將表格中的增益和輸入信號(hào)相乘，得到預(yù)失真信號(hào)，其經(jīng)過(guò)線性放大器的放大，得出輸出信號(hào)，再將反饋信號(hào)送回自適應(yīng)模塊，更新表格表中的增益，如此反復(fù)，直到自適應(yīng)模塊中的誤差為最小值。

在增益基帶預(yù)失真中，需要正確對(duì)比原信號(hào)和反饋信號(hào)，因此對(duì)環(huán)路延時(shí)的補(bǔ)償就十分重要，現(xiàn)有的方法，通常采用迭代法中割線法作為環(huán)路時(shí)延估算方法，但是割線法存在收斂時(shí)間長(zhǎng)，計(jì)算量大等缺點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)中揭示了一種基于快速弦截法的數(shù)字基帶預(yù)失真技術(shù)的自適應(yīng)算法，該法通過(guò)用差商代替牛頓公式中的導(dǎo)數(shù)項(xiàng)，以避開(kāi)導(dǎo)數(shù)運(yùn)算，因此這種算法接近于平方收斂性，收斂速度快，因此使用這種算法速率更高、跟蹤更精確簡(jiǎn)易。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于離散牛頓法的數(shù)字基帶預(yù)失真自適應(yīng)算法，相比于快速弦截法，能夠?qū)?fù)數(shù)非線性方程的迭代求解轉(zhuǎn)化為實(shí)非線性方程組的迭代求解問(wèn)題，能夠減小計(jì)算量，收斂時(shí)間更小，更易實(shí)現(xiàn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，提供了一種基于離散牛頓法的數(shù)字基帶預(yù)失真自適應(yīng)算法，在自適應(yīng)算法中將一個(gè)復(fù)數(shù)方程式分解為幅度和相位兩個(gè)實(shí)數(shù)方程，并且在非線性方程組的迭代解法中采用離散牛頓法。

作為優(yōu)選，所述數(shù)字基帶預(yù)失真自適應(yīng)算法具體為增益基帶預(yù)失真自適應(yīng)算法。

作為優(yōu)選，所述增益預(yù)失真自適應(yīng)算法包括如下步驟：

步驟S1:由索引項(xiàng)找到輸入信號(hào)v_i在顯示查找表的表格中所對(duì)應(yīng)的F(|v_i|²)的值；

步驟S2:將表格中尋找出的所述F(|v_i|²)的值乘以v_i，經(jīng)過(guò)預(yù)失真器輸出得到預(yù)失真信號(hào)v_d；

步驟S3:將預(yù)失真信號(hào)v_d經(jīng)過(guò)功率放大器放大，得到輸出信號(hào)v₀，并將所述輸出信號(hào)v₀形成反饋信號(hào)v_f反饋至自適應(yīng)模塊；

步驟S4:所述自適應(yīng)模塊根據(jù)所述輸入信號(hào)v_i和所述反饋信號(hào)v_f更新所述顯示查找表中的增益，如此反復(fù)，直到所述自適應(yīng)模塊中的所述輸入信號(hào)v_i和所述反饋信號(hào)v_f之間的誤差小于或者等于事先設(shè)定的最小誤差值。

作為優(yōu)選，所述預(yù)失真信號(hào)v_d與所述輸出信號(hào)v₀的關(guān)系v_o＝v_dG(x)，x＝|v_d|²，其中G(x)為表述所述功率放大器幅度與相位特性的復(fù)數(shù)域特性函數(shù)。

作為優(yōu)選，所述輸入信號(hào)v_i與預(yù)失真信號(hào)v_d的關(guān)系為v_d＝v_iF(y)，y＝|v_i|²，其中F(y)為表述預(yù)失真器幅度與相位特性的復(fù)數(shù)域特性函數(shù)。