[發明專利]一種寬帶功率放大器輸入輸出特性擬合方法

有效

• 申請號: 202111562234.1
• 申請日: 2021-12-20
• 公開（公告）號: CN114329933B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 侯衛兵;雷偉龍
• 申請（專利權）人: 北京力通通信有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京中知法苑知識產權代理有限公司 11226
• 代理人: 陳俊由

本發明提供一種寬帶功率放大器輸入輸出特性擬合方法，包括：S1：獲取功率放大器的輸入信號和對應的輸出信號；S2：將所述獲取的功率放大器的輸入信號分割為N個區間，為每個區間分配對應的一階樣條函數，并將所述N個一階樣條函數量化；S3：為所述N個區間選擇N個多項式作為函數基底；S4：將所述N個多項式與所述N個一階樣條函數相乘，形成包括多個候選模型的第一候選模型庫；S5：從所述第一候選模型庫中篩選出貢獻度大的多個候選模型，組成第二候選模型庫；S6：根據所述第二候選模型庫，對所述功率放大器的所述輸入信號和所述輸出信號進行分區間擬合。本發明的寬帶功率放大器輸入輸出特性擬合方法不僅可以更好的擬合，同時還可以降低計算復雜度。

技術領域

本發明涉及寬帶無線通信系統領域，具體涉及一種寬帶功率放大器輸入輸出特性擬合方法。

背景技術

近十年來，無線通信飛速發展，碼分多址，正交頻分復用等新興的技術得到廣泛的使用，這些技術所產生的信號都是非恒定包絡的信號，存在較大的峰均比，功率變化范圍大，此類信號對本身是非線性器件的功率放大器十分敏感。功率放大器的非線性會破壞通道內的信號，產生額外的頻率，造成頻譜泄露等問題，從而影響通信的性能，對此的解決方案中采用數字預失真技術的方案最為流行。而在數字預失真技術中，一個十分重要的工作就是尋找合適的數學工具來對功率放大器的行為建模。傳統的方法最為流行就是GMP模型，DDR模型等等。但是最近幾年，4G網絡已經逐漸完成了向5G網絡的演進，在5G大帶寬的背景下，上述傳統的GMP模型等逐漸不再適用于大帶寬的場景，于是一種新的能夠適用于大帶寬信號的模型亟待出現。具體來說，發射機的功率放大器在信號是大帶寬信號的情況下，功率放大器表現出更復雜多變的非線性特征，傳統的模型比如GMP模型無法描述如此復雜的非線性特征，在此狀況下，尋求新的數學模型來描述功率放大器的非線性特征將變得十分重要。

目前也存在很多新的方法對功率放大器的行為特征進行建模，比如原有的GMP模型，屬于多項式模型，在此基礎上增加不同的多項式的組合可以表征更多的非線性，但是存在諸多問題例如增加了模型的復雜度，且由于增加的多項式的組合存在高度相似的，在算法求解的過程，不穩定性增加了。而上述的GMP模型都是基于多項式的，這些多項式在輸入功率范圍內都是屬于全局擬合，一個多項式，無論是在大功率下，還是在小功率下，其所對應的系數都是一樣的，這就是全局擬合。這樣做的缺點在于可能為了擬合某個局部區間，而犧牲掉其余區間的擬合效果，造成總體擬合的效果受到限制。因此，有必要提出一種在這種高帶寬的情況下，能解決全局擬合帶來的性能受限問題的數學模型。從而提高在5G網絡下的通信性能。

發明內容

為了至少解決上述技術問題之一，本發明提供一種寬帶功率放大器輸入輸出特性擬合方法。

本發明提供的一種寬帶功率放大器輸入輸出特性擬合方法采用如下的技術方案：

S1：獲取功率放大器的輸入信號和對應的輸出信號；S2：將所述獲取的功率放大器的輸入信號分割為N個區間，為每個區間分配對應的一階樣條函數，并將所述N個一階樣條函數量化；S3：為所述N個區間選擇N個多項式作為函數基底；S4：將所述N個多項式與所述N個一階樣條函數相乘，形成包括多個候選模型的第一候選模型庫；S5：從所述第一候選模型庫中篩選出貢獻度大的多個候選模型，組成第二候選模型庫；S6：根據所述第二候選模型庫，對所述功率放大器的所述輸入信號和所述輸出信號進行分區間擬合。

進一步地，所述的N個一階樣條函數量化后，以LUT表的形式存儲。

進一步地，所述的多項式包括各類交調分量的多項式。

進一步地，從所述第一候選模型庫中篩選出貢獻度大的多個候選模型，組成第二候選模型庫具體為：采用壓縮感知的正交匹配追蹤算法從所述第一候選模型庫中篩選出貢獻度大的多個候選模型，組成所述第二候選模型庫。

進一步地，所述的采用壓縮感知的正交匹配追蹤算法篩選出貢獻度大的候選模型，具體為：根據所述第一候選模型庫中的每一個候選模型與擬合殘差值r的相關度大小來確定所述候選模型的貢獻度。