[發(fā)明專利]一種基于寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010039064.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN111147027B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊亮;梅張雄;程晟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京聯(lián)盛德微電子有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H03F1/32
• 分類號(hào): H03F1/32;H04L25/49
• 代理公司: 北京中譽(yù)至誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11858
• 代理人: 霍麗惠

本發(fā)明公開了一種基于寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真的方法和裝置，包括：生成訓(xùn)練序列，訓(xùn)練序列中相鄰兩個(gè)重復(fù)突發(fā)之間留有空隙，重復(fù)突發(fā)包括同步序列和單音信號(hào)；根據(jù)同步序列，確定每個(gè)重復(fù)突發(fā)的單音信號(hào)開始位置；固定訓(xùn)練序列的單音信號(hào)頻率，調(diào)整單音信號(hào)的功率，訓(xùn)練得到功放的非線性失真特征，調(diào)整數(shù)字預(yù)失真器中非線性預(yù)失真參數(shù)；固定訓(xùn)練序列的單音信號(hào)功率在功放的線性區(qū)間內(nèi)，調(diào)整單音信號(hào)的頻率，訓(xùn)練得到功放的記憶性失真特性，調(diào)整數(shù)字預(yù)失真器中記憶性預(yù)失真參數(shù)。本發(fā)明只需在初始階段，對(duì)預(yù)失真器里的參數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練，使自適應(yīng)算法退變成訓(xùn)練算法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字預(yù)失真技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真的方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，有限的頻譜資源，需要承載的數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，故頻譜資源日益緊缺。無(wú)線通信系統(tǒng)中通過把正交幅度調(diào)制(Quadrature AmplitudeModulation,QAM)等高階調(diào)制技術(shù)和正交頻分復(fù)用技術(shù)(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,OFDM)等寬帶傳輸技術(shù)相結(jié)合，從而獲得了提高頻譜利用率。

OFDM作為第四代移動(dòng)通信(Fourth Generation Mobile Communication,4G)的關(guān)鍵技術(shù)之一，也被普遍認(rèn)為在第五代移動(dòng)通信(Fifth Generation MobileCommunication,5G)中具有重要地位。但OFDM信號(hào)的峰均比(Peak-to-Average PowerRatio,PAPR)高，經(jīng)過功率放大器(Power Amplifier,PA)時(shí)，功放非線性特性更容易導(dǎo)致信號(hào)失真。非線性失真可分為帶內(nèi)信號(hào)失真和帶外頻譜擴(kuò)展。帶內(nèi)信號(hào)失真會(huì)帶來(lái)信號(hào)的幅度畸變和相位畸變；帶外頻譜擴(kuò)展會(huì)導(dǎo)致相鄰頻道泄漏比(Adjacent Channel LeakageRatio,ACLR)大，干擾與其相鄰的信道，降低整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。并且寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中，傳輸?shù)氖菍拵盘?hào)，故記憶性失真不可忽略。傳統(tǒng)功放線性化方案，大部分僅適用于窄帶系統(tǒng)，或者犧牲功放效率來(lái)達(dá)到線性化的輸入和輸出。所以寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中更好地使用OFDM技術(shù)，必須要對(duì)寬帶功放的非線性失真和記憶性失真同時(shí)進(jìn)行處理。

1)功率放大器的失真特性

a)功放非線性失真

功放中由于非線性器件的存在，信號(hào)經(jīng)過功放將會(huì)產(chǎn)生非線性失真。非線性失真在時(shí)域上表現(xiàn)為當(dāng)輸入信號(hào)幅度達(dá)到一定程度時(shí)，輸出信號(hào)的幅度和輸入信號(hào)的幅度將不再是線性關(guān)系。在頻域上表現(xiàn)為頻譜再生，即會(huì)在輸出信號(hào)中產(chǎn)生新的頻譜。若再生頻譜在信號(hào)帶寬內(nèi)，則再生頻譜會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生帶內(nèi)干擾；若再生頻譜在信號(hào)帶寬外，則再生頻譜可能對(duì)領(lǐng)近信道產(chǎn)生干擾。

b)功放記憶性失真

實(shí)際功放在工作中會(huì)受到溫度、偏壓、電壓的變化，以及自身老化的影響，從而或多或少的具有記憶特性，將會(huì)產(chǎn)生記憶性失真。記憶性失真在時(shí)域表現(xiàn)為功放某個(gè)時(shí)刻的輸出不僅與當(dāng)前輸入有關(guān)，還有歷史輸入有關(guān)。記憶性失真在頻域上表現(xiàn)為功放對(duì)不同輸入頻率的信號(hào)的放大倍數(shù)不同，即頻率選擇性放大。

c)功放模型

在信號(hào)帶寬相對(duì)于信道帶寬來(lái)說(shuō)足夠小的情況下時(shí)，信號(hào)通過功放，記憶性失真可以忽略。但寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中OFDM調(diào)制的信號(hào)帶寬大，故功放的記憶性失真不能忽略。信號(hào)通過功放不僅會(huì)有非線性失真，同時(shí)也有記憶性失真。而且實(shí)際系統(tǒng)中，多少都會(huì)存在一定程度的記憶特性，所以考慮帶有記憶性功放模型很有必要。

下面是幾種典型的有記憶性的功放模型。

i.多項(xiàng)式模型

有記憶性功放的多項(xiàng)式模型中，輸入和輸出之間的關(guān)系，