[發明專利]一種自適應預失真系統及方法

有效

• 申請號: 202110069427.7
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112859611B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 張紅升;易勝宏;劉紅江;謝添
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發明公開了一種自適應預失真系統及方法，包括第一預失真模塊、第二預失真模塊、功放模塊、衰減模塊和自適應模塊；第一預失真模塊用于對輸入信號進行預失真處理，得到預失真輸出信號；功放模塊用于對預失真輸出信號進行功率放大處理，得到功放輸出信號；衰減模塊用于對功放輸出信號進行衰減處理，第二預失真模塊用于對衰減處理后的功放輸出信號進行預失真處理，得到預失真輸出信號；自適應模塊用于對預失真輸出信號進行自適應處理，得到自適應信號；根據預失真輸出信號和自適應信號的差值信號，對自適應模塊進行調整。本發明具有穩定性高，收斂快，可離線學習，實現難度低的特性。

技術領域

本發明涉及通信系統的功放線性技術化領域，具體涉及一種自適應預失真系統及方法。

背景技術

利用功放線性化技術提高功放效率和提高調制方法的信息攜帶量是最常用的解決辦法。當前的功放線性化技術包括功率回退法(Power?Back-up)、模擬預失真法、前饋法(Feed-Forward)、反饋法(Feed-back)和數字預失真法(Digital?Pre-distortion,DPD)，其中數字預失真法由于其靈活性和可編程性，已經被廣泛地應用在通信市場上。目前數字預失真技術的主要缺點在于功放行為的建模精度不夠和預失真系統的魯棒性不強，建模精度主要體現在收斂后的系統輸出信號經過衰減后同系統輸入信號歸一化均方誤差(Normalized?Mean?Square?Error,NMSE)以及基帶信號的鄰近信道功率比(AdjacentChannel?Power?Ratio,ACPR)上，而魯棒性體現在系統的穩定性上。

現有的數字預失真模型主要包括記憶多項式(Memory?Polynomial,MP)模型，Volterra模型、Wiener模型、Hammerstein模型等，Volterra級數模型由于其記憶性和非線性，使得它與功率放大器的行為模型不謀而合，MP模型是簡化后的Volterra模型，僅保留了其基函數的對角項，其表達式如下

其中，Q為記憶深度，K為非線性階數，由于刪去了過多的交叉項和相關項，MP模型對于非線性更強的功放建模效果很差，精度低，對于丙類等高效射頻功放的行為描述差，導致預失真效果不理想。在硬件實現方面，由于功放模型的建立需要大量的乘法器，故通過建立多項式電路模型來實現預失真模塊不僅會浪費大量的硬件資源，且當參數改變或模型更新后，需要完全重新設計電路，使用起來十分不便。其模塊自帶的延遲特性也會導致整個系統的工作頻率下降，預失真效果變差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有預失真技術中功放行為的建模精度不夠和預失真系統的魯棒性不強，目的在于提供一種自適應預失真系統及方法，解決了提高功放行為的建模精度，提高預失真系統的魯棒性的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種自適應預失真系統，包括第一預失真模塊、第二預失真模塊、功放模塊、衰減模塊和自適應模塊；所述第一預失真模塊用于對輸入信號x(n)進行預失真處理，得到預失真輸出信號y(n)；所述功放模塊用于對所述預失真輸出信號y(n)進行功率放大處理，得到功放輸出信號z(n)；所述衰減模塊用于對所述功放輸出信號z(n)進行衰減處理，所述第二預失真模塊用于對衰減處理后的功放輸出信號z(n)進行預失真處理，得到預失真輸出信號z₁(n)；所述自適應模塊用于對所述預失真輸出信號z₁(n)進行自適應處理，得到自適應信號d(n)；根據所述預失真輸出信號y(n)和所述自適應信號d(n)的差值信號e(n)，對所述自適應模塊進行調整。