[發明專利]一種基于DDR的混合雙頻數字預失真模型方法

在審

• 申請號: 201711094230.9
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107895074A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 熊于菽;冉晟伊;張馨月
• 申請（專利權）人: 重慶工程職業技術學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F17/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及通信的數字預失真領域，特別涉及一種基于DDR的混合雙頻數字預失真模型方法。

背景技術

隨著移動通信的快速演進，現代無線通信基站應同時支持多種標準的通信制式以滿足多元化的用戶需求。多頻發射機架構具有成本低、體積小、效率高的優勢，是最有前景的多標準發射機架構。多頻功率放大器(PA)是多頻發射機中的關鍵模塊，近年來，針對多頻PA的效率增強與線性化方法受到國內外學者的廣泛關注，尤其是并發雙頻的工作模式。

在雙頻信號并發激勵下，PA輸出信號表現出比單頻情況下更加復雜的失真特性。每個頻段附近的失真產物不僅包括該頻段信號自身產生的交調失真(IMD)，還包括由于同時存在另一個頻段信號而產生的互調失真(CMD)。當利用數字預失真(DPD)技術對并發雙頻PA進行線性化時，傳統的單輸入單輸出預失真器模型由于未考慮互調失真因而性能非常有限，此時每個頻段的預失真器應當建模為雙輸入單輸出系統，以補償該頻段附近的交調失真和互調失真。

二維記憶多項式(2D-MP)模型是傳統記憶多項式(MP)模型在雙頻信號并發激勵情況下的推廣，它能夠同時補償帶內交調失真、互調失真和記憶效應，具有良好的線性化性能。然而由于2D-MP中引入了互調失真項，模型復雜度相對MP大大增加。此外，為了在現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA)中高效地實現預失真器，通常將多項式轉化為查找表(Lookup Table，LUT)以降低計算復雜度，而2D-MP的直接實現需要二維LUT，這將占用大量的存儲空間，增加DPD系統資源開銷。通過2D-MP模型的一維LUT實現方案，2D-MP中的運算次序進行優化，在一定程度上減少了資源開銷。為了降低2D-MP的模型復雜度，修正的二維記憶多項式模型(20-Modified Memory Polynomial，2D-MMP)形式更加緊湊，已具有與MP相當的模型復雜度，然而2D-MMP關于模型中的包絡耦合因子是非線性的，而辨識包絡耦合因子具有較高的計算復雜度。簡化的二維記憶多項式模型(Simplified 2D-Memory Polynomial，DDR)，DDR容易利用一維LUT實現，但由于模型中忽略了大量的互調交叉項，因而建模精度惡化，線性化性能有限。

發明內容

本發明旨在解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種基于DDR的混合雙頻數字預失真模型方法。

為了實現本發明的上述目的，本發明提供了一種基于DDR的混合雙頻數字預失真模型方法，在建立基于間接學習的并發雙頻DPD系統前提下，其包括如下步驟：

S1：建立2D-MP的一維LUT實現；

S2：建立2D-MMP的一維LUT實現；

S3：建立一維LUT的高效并發雙頻DPD實現方案；

S4：DDR模型的建立過程包含如下步驟：

a：引入動態偏差函數并將動態非線性和靜態非線性分離；

b：用y_s(n)和y_d(n)分別代表模型的靜態特性部分和動態特性部分；

c：簡化模型的復雜，保證模型的準確度，取r＝1，得到的1階模型；

d：動態偏差函數代入一階模型，只考慮奇數階非線性，得到其離散等效基帶表達式；

S5：雙頻數字預失真模型的建立過程包含如下步驟：

a：將具有頻率間隔具有頻率間隔Δω＝2ω的功率放大器輸入信號的時間離散等效基帶信號表達式代入一階DDR的離散等效基帶表達式；

b：整理位于低頻段(-ω)和高頻段(ω)的項分別得到其輸出信號表達式；

c：建立DB-DDR的表達式；

d：僅包含同階包絡交叉項的新模型；

e：非線性項(M＝0，K＝5)，利用一維LUT實現方案；

S6：建立新模型在FPGA中一維LUT實現方案。

本發明提出了一種基于DDR的混合雙頻數字預失真模型方法。與DDR模型相比，新模型考慮了同階包絡交叉項的影響，能夠更好地補償并發雙頻PA中的非線性互調失真，建模精度和線性化性能相對DDR明顯提升；同時因為僅僅增加了相同非線性階數的包絡交叉項，新模型仍然容易利用一維LUT實現。仿真與測試結果表明該模型的有效性，顯示其在性能和復雜度之間取得了良好的折中。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明