[發明專利]基于輸入序列的MIMO系統發射端數字預失真優化方法

有效

• 申請號: 201510366129.9
• 申請日: 2015-06-28
• 公開（公告）號: CN105471783B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 錢驊
• 申請（專利權）人: 知鑫知識產權服務（上海）有限公司
• 主分類號: H04L25/49
• 分類號: H04L25/49;H03F1/32;H03F3/20
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;董燁飛

本發明公開了一種基于輸入序列的MIMO系統發射端數字預失真優化方法，包括如下步驟：使用記憶多項式模型對發射端的功率放大器進行表征；向功率放大器的模型輸入預定的輸入序列，使不同天線之間的輸入信號具有關聯關系，將多天線的記憶多項式模型簡化為和單天線的記憶多項式模型相似，并估計出相應的系數；根據輸入序列估計的系數，將串擾系數以及功率放大器的系數分離，對串擾影響以及功率放大器非線性的影響分開進行補償。本發明通過優化設計輸入序列，簡化了非線性模型，降低了計算復雜度。

技術領域

本發明涉及一種數字預失真優化方法，尤其涉及一種基于輸入序列的MIMO系統發射端數字預失真優化方法，屬于無線通信技術領域。

背景技術

MIMO(多輸入多輸出)系統由于采用了多天線方式，可以顯著擴大系統的容量，同時對多徑衰落信道具有魯棒性，所以在現代無線通信系統中得到了廣泛應用。然而，由于多根天線在同一個芯片上，這將帶來天線之間的串擾。而發生于功率放大器(PowerAmplifier，簡寫為PA)之前的串擾，使得功率放大器的建模與SISO(單輸入單輸出)系統顯著不同，其模型中同時還包括天線之間的串擾系數，這將使得MIMO系統中的功率放大器模型復雜化，傳統的適用于SISO系統的數字預失真模型已經不再適用于MIMO系統。

S.A.Bassam等人在論文《Crossover digital predistorter for thecompensation of crosstalk and nonlinearity in MIMO transmitters》(刊載于IEEETrans.on Microwave Theory and Techniques，vol.57，no.5，pp.1119–1128，2009)中，提出了一種新的模型(crossover DPD，簡寫為CO-DPD)。它解決了MIMO系統中的功率放大器非線性以及非線性串擾的共同影響，其能在一定程度上緩解串擾造成的預失真的性能損失。但是，它沒有對串擾以及功率放大器非線性的共同影響進行精確的建模，忽視了多項式模型中輸入信號間的交叉項，從而造成一定的預失真性能損失，尤其是在串擾較大的情況下，性能的損失更為明顯。

D.Saffar等人在論文《Behavioral modeling of MIMO nonlinear systems withmultivariable polynomials》(刊載于IEEE Trans.on Microwave Theory andTechniques，vol.59，no.11，pp.2994–3003，2011)中，提出了一種多變量多項式模型(multivariable polynomial，簡寫為MVP)，對MIMO系統中串擾以及功率放大器非線性對信號的聯合影響進行了更精確的建模。它采用記憶多項式模型對功率放大器進行建模，并考慮了來自其他天線的耦合信號，相對于傳統DPD(數字預失真)的功率放大器多項式模型，MVP模型根據多項式定理將多個輸入的多項式分解，得到系數與輸入矩陣相乘的形式，其中系數表示的是功率放大器的非線性與串擾的共同影響。但是，MVP模型相對于單輸入情況所需要估計的系數個數有了極大的增加，使得計算量明顯太大。而且，參數個數會隨著天線數以及多項式的階數和延遲的增加而增加，這將會帶來非常大的資源消耗，甚至不可能完成。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題在于提供一種基于輸入序列的MIMO系統發射端數字預失真優化方法。

為實現上述的發明目的，本發明采用下述的技術方案：

一種基于輸入序列的MIMO系統發射端數字預失真優化方法，包括如下步驟：

使用記憶多項式模型對發射端的功率放大器進行表征；

向所述功率放大器的模型輸入預定的輸入序列，使不同天線之間的輸入信號具有關聯關系，將多天線的記憶多項式模型簡化為和單天線的記憶多項式模型相似，并估計出相應的系數；