[發明專利]一種基于時間交織采樣的單反饋回路并發雙頻帶數字預失真方法

有效

• 申請號: 201910184466.4
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109889166B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 胡欣;劉婷;劉志軍;李秀華;王衛東;張雨晨
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 冀學軍

1.一種基于時間交織采樣的單反饋回路并發雙頻帶數字預失真方法，其特征在于，具體步驟包括：

步驟一、利用并發雙頻帶的兩個基帶信號作為原始信號，計算并發雙頻帶輸入信號x(n)；

步驟二、雙頻帶輸入信號x(n)依次經過混頻器，數模轉換器和功率放大器后，在反饋回路中采集放大信號，經過下變頻后，利用低通濾波器濾除放大信號中的諧波失真和帶外交調失真，得到濾波后的模擬信號y(t)；

τ為信號源重復發射的時間間隔；

步驟三、在初始發射時間t＝0時，利用欠采樣因子M₁的模數轉換器對濾波后的信號y(t)進行采樣，得到信號y₁(n)并存儲；

其中T為全采樣速率單位時間間隔；

步驟四、在發射時間t＝τ時，利用欠采樣因子M₂的模數轉換器對濾波后的信號y(t)進行采樣，得到信號y₂(n)并存儲；

時域信號中兩次采樣的關系為：在每時間間隔MT中，數模轉換器DAC-a以時間間隔M₁T進行采樣，共可以采集到M₂個點，而數模轉換器DAC-b則以時間間隔M₂T進行采樣，共可以采集到M₁個點；

M₁與M₂為互質的兩個整數，兩次采樣后，y(t)在MT的時間內共有M₁+M₂-1個點能夠被采樣得到，采樣的信號都被保存用于信號的重構；

步驟五、將信號y₁(n)和y₂(n)分別以時間MT為采樣間隔，分解為信號和

其中，M＝M₁·M₂；

步驟六、對每個分解的信號和分別進行傅里葉變換，重構矩陣和

針對信號進行傅里葉變換后，得到周期函數Y₁^p(f)：

f為信號的頻率；f∈Θ₀，Θ₀＝[0,1/MT)；

將周期函數Y₁^p(f)左右都乘上exp(-j2πM₁pTf)，得到重構矩陣

是一維矩陣：

y_M(f)是一個M行的矩陣：y_M(f)＝{Y(f)；Y(f+1/MT)；…；Y(f+(M-1)/MT)}；

同理得到重構矩陣

步驟七、利用重構矩陣和構造矩陣u_L(f)，經過矩陣變換和轉換后恢復出有用信號y_r(n)；

首先，構造矩陣u_L(f)為：

然后，進行矩陣變換，將u_L(f)表示為：u_L(f)＝Φ_L,My_M(f)

L＝M₁+M₂-1，

通過對矩陣y_M(f)中的非零行向量進行重組，得到新的矩陣同時Φ_L,M的列向量相應的減少為S，記為Φ_L,S；

在S≤L時，

最后，求解出矩陣

將重新組合行向量Y_r(f)，對Y_r(f)進行傅里葉反變換即得到有用信號y_r(n)；

Y_r(f)中包含著Y(f)中并發雙頻帶所處位置的頻譜信息；

步驟八、從重構后的有用信號y_r(n)中重新分離出與原始信號x_a(n)和x_b(n)對應的反饋回路中的信號y_a(n)與y_b(n)；

具體為：

首先，從重構后的有用信號y_r(n)中分離出并發雙頻帶中的兩個信號y_ra(n)和y_rb(n)

其中，為左乘的IDFT矩陣；

H_a和H_b為理想濾波器矩陣，表示為：

其中I_l和I_r都為(NS/2M)×(NS/2M)的單位矩陣；

同理得到y_rb(n)；

綜上所述，成功分離出信號y_ra(n)和y_rb(n)視作信號y(n)經過理想帶通濾波器后下變頻得到的兩個頻帶的信號，則y_ra(n)和y_rb(n)與原始信號x_a(n)、x_b(n)滿足如下式中所示的2D-DPD模型；

其中和是模型系數，的集合構成了一維向量C^(a)，的集合構成了一維向量C^(b)，K是非線性階數，M是記憶深度；

通過最小二乘法提取模型系數向量C^(a)和C^(b)，因此數字預失真模塊系數得以更新。

2.如權利要求1所述的一種基于時間交織采樣的單反饋回路并發雙頻帶數字預失真方法，其特征在于，步驟一中所述的并發雙頻帶輸入信號公式為：

其中x_a(n)和x_b(n)分別為待發射的并發雙頻帶的兩個基帶信號；其中，w₀＝2πf₀，f₀為信號的載波頻率。