[發明專利]一種面向百兆赫茲信號帶寬功放的高效預失真方法

有效

• 申請號: 202011584522.2
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112787601B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 胡欣;韓康;劉志軍;孫琳琳;張孫;王衛東
• 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: 祗志潔

1.一種面向百兆赫茲信號帶寬功放的預失真方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)在數字預失真系統中增加智能信號處理模塊，智能信號處理模塊根據輸入的源信號的帶寬BW_s和速率SR_s，以及要補償的數字預失真DPD線性化帶寬BW_l，設置插值模塊中的半帶濾波器個數p，以控制DPD數據吞吐量N_DPD，其中，BW_l＝N_DPD＝2^p×SR_s；智能信號處理模塊計算模擬數字轉換器ADC欠采樣因子F和多相DPD分支數目q如下：

其中，SR_NS為奈奎斯特采樣率，f_clk為數字預失真系統的時鐘頻率，ceil(·)表示向上取整運算；

不對全部的PA輸出信號進行線性化補償，只對部分PA輸出信號進行線性化補償，即DPD的線性化帶寬小于PA輸出信號帶寬，此時，反饋觀測回路中ADC采樣率SR_ADC將小于奈奎斯特采樣率SR_NS，設ADC欠采樣因子F為SR_NS與SR_ADC的比值，ADC采樣率SR_ADC等于DPD線性化帶寬；

(2)設置插值模塊中有p個半帶濾波器，源信號經過插值模塊得到插值信號X；

(3)設置解串器有q條延時鏈路，插值信號X輸入到解串器，轉換成q相并行信號；

(4)在預失真器中使用基于顯示查找表LUT的多相預失真結構，查找表中存儲預先計算好的DPD模型基函數值，將q相并行信號輸入預失真器，通過幅度計算模塊生成q個索引，從每個查找表中檢索出q個表值；

設預失真器的記憶深度為M，則預生成M張查找表；設c_k,m表示對應非線性階數k、記憶深度m的DPD模型參數，對于插值信號X中信號x(n)，在記憶深度m的查找表中記錄根據信號x(n-m)計算得到的DPD模型基函數值h(|x(n-m)|)，其中，K表示非線性階數，m＝0,1,…M；h(|x(n-m)|)是LUT中的表值，它是MP模型的基函數形式，是一個關于|x(n)|的函數；

(5)對q相并行信號，將每相的輸入信號與對應檢索到的表值相乘求和，得到該相預失真信號；

(6)將q相預失真信號利用串化器組合到一起，對得到的串行預失真信號經數字模擬轉換器后得到模擬預失真信號，將模擬預失真信號調制到射頻頻段，輸入功率放大器PA進行功率放大得到發射信號；

(7)將PA輸出信號解調到基帶，將得到的基帶信號輸入ADC，根據欠采樣因子F對基帶信號欠采樣，得到欠采樣信號；

(8)智能信號處理模塊對ADC輸出的欠采樣信號和DPD的輸出信號做相關性計算，將取得相關性最大值時的時延τ輸出給參數訓練模塊中的延時模塊；插值信號X經延時模塊延時處理，和欠采樣信號Y同時被輸入到參數訓練模塊；參數訓練模塊利用輸入的信號對DPD模型參數進行訓練。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟(5)中，對于記憶深度為M的預失真器，預失真信號u(n)與輸入信號x(n),…,x(n-M)有關，通過步驟(4)查找到對應的表值h(|x(n)|),…,h(|x(n-M)|)，則預失真信號u(n)為輸入信號x(n),…,x(n-M)和相應的表值h(|x(n)|),…,h(|x(n-M)|)相乘并求和的結果。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟(8)中，在參數訓練模塊中利用直接學習結構提取DPD模型系數，在獲得訓練好的DPD模型系數后，更新預失真器中各查找表的表值。