超宽带数字预失真方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种超宽带数字预失真方法、装置和系统，根据功率放大器有效带宽内的幅频响应将所述有效带宽划分为若干个子带，分离子带并对各个子带分别进行预失真，能够有效地提高对超宽带功率放大器的非线性纠正效果，从而提高超宽带数字预失真的性能。

Ultra wideband digital predistortion method, device and system

The invention relates to a ultra wideband digital predistortion method, device and system. According to the amplitude frequency response in the effective bandwidth of the power amplifier, the effective bandwidth is divided into several subbands, the ion band is divided and the subbands are predistorted respectively, which can effectively improve the nonlinear correction effect on the ultra wide band power amplifier. In order to improve the performance of ultra wideband digital predistortion.

【技术实现步骤摘要】
超宽带数字预失真方法、装置和系统
本专利技术涉及无线通信的信号处理
，特别是涉及一种超宽带数字预失真方法、装置和系统。
技术介绍
在现代无线通信系统中，较高功率的发射机是整个无线通信系统中能耗最高的部分，为了节省整个系统的能耗，提高发射机的能效比是最佳选择，而提高静态工作点可以提高发射机能效比，却由于进入功率放大器的非线性区间，导致了发射信号的非线性失真。目前解决非线性失真的方法最常用的是数字预失真。随着数据业务流量的日益增加，需要无线通信设备工作在更宽的工作频带来保证较高的无线通信速率，最新的无线通信设备瞬时工作带宽超过200MHz，对功率放大器提出很高的要求，但现有的功率放大器难以在超宽带频率范围内保证良好的线性指标，而传统的数字预失真方法对超宽带功率放大器的非线性纠正效果较差。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的数字预失真方法对超宽带功率放大器的非线性纠正效果较差的问题，提供一种超宽带数字预失真方法、装置和系统。一种超宽带数字预失真方法，包括以下步骤：根据功率放大器有效带宽内的幅频响应将所述有效带宽划分为若干个子带；依次对各个子带进行频域重构，分别计算频域重构后功率放大器的输入信号对应在各个子带内的输入重构信号，并分别计算频域重构后功率放大器的输出反馈信号对应在各个子带内的输出反馈重构信号，根据所述输入重构信号和输出反馈重构信号分别计算各个子带的预失真系数；分别根据各个子带的预失真系数对对应子带的基带子信号进行预失真处理。一种超宽带数字预失真装置，包括：子带划分模块，用于根据功率放大器有效带宽内的幅频响应将所述有效带宽划分为若干个子带；预失真系数计算模块，用于依次对各个子带进行频域重构，分别计算频域重构后功率放大器的输入信号对应在各个子带内的输入重构信号，并分别计算频域重构后功率放大器的输出反馈信号对应在各个子带内的输出反馈重构信号，根据所述输入重构信号和输出反馈重构信号分别计算各个子带的预失真系数；预失真处理模块，用于分别根据各个子带的预失真系数对对应子带的基带子信号进行预失真处理。一种超宽带数字预失真系统，包括：预失真处理单元，数据采集单元，子带划分单元和预失真系数计算单元；所述数据采集单元采集功率放大器各个子带的输入信号和各个子带的输出反馈信号；所述子带划分单元依次对各个子带进行频域重构，分别计算频域重构后功率放大器的输入信号对应在各个子带内的输入重构信号，并分别计算频域重构后功率放大器的输出反馈信号对应在各个子带内的输出反馈重构信号；所述预失真系数计算单元根据所述输入重构信号和输出反馈重构信号分别计算各个子带的预失真系数；所述预失真处理单元分别根据各个子带的预失真系数对对应子带的基带子信号进行预失真处理。上述超宽带数字预失真方法、装置和系统，根据频率响应划分子带，分离子带并对各个子带分别进行预失真，能够有效地提高对超宽带功率放大器的非线性纠正效果，从而提高超宽带数字预失真的性能。附图说明图1为一个实施例的超宽带数字预失真方法流程图；图2为一个实施例的按照频率响应特征值划分有效带宽内的子带的示意图图；图3为一个实施例的超宽带数字预失真装置的结构框图；图4为一个实施例的超宽带数字预失真系统在一个实施例中的连接示意图。具体实施方式下面将结合较佳实施例及附图对本专利技术的内容作进一步详细描述。显然，下文所描述的实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。如图1所示，本专利技术提供一种超宽带数字预失真方法，可包括以下步骤：S1，根据功率放大器有效带宽内的幅频响应将所述有效带宽划分为若干个子带；在本步骤中，为了保证数字预失真处理结果的准确性，只对功率放大器有效带宽内的数据进行处理。有效带宽即功率放大器的工作频段，功率放大器只对工作频段内的数据做处理能保证预失真处理准确性。假设某功放的有效带宽为1.8GHz～2GHz，则超出这个范围的信号不能被正常的放大。在实际操作时，可以采集功率放大器的输入信号和输出反馈信号，分别设为x(n)和y(n)，n＝1:N。N是采集信号的点数，是常数，n是变量。其中，n＝1:N表示n的取值为大于或等于1，且小于或等于N的正整数，后续实施例中的此类表述含义与之类似，在后续实施例中不再赘述。可根据x(n)和y(n)来计算功率放大器的幅频响应。具体地，可以计算输入信号x(n)的频域形式和输出反馈信号y(n)的频域形式，即分别对x(n)和y(n)进行FFT变换(FastFourierTransformation，快速傅里叶变换)，得到X(k)和Y(k)，k＝1:K，其中K＝N。然后，可根据X(k)、Y(k)和功率放大器的有效带宽计算功率放大器有效带宽内的幅频响应。进一步地，可以根据有效带宽计算频域采样点偏置k_off和频域采样点个数K_in；以频域采样点偏置k_off为起始点，频域采样点个数K_in为长度，得到有效带宽的频域索引k；根据所述输入信号的频域形式X(k)、所述输出反馈信号的频域形式Y(k)和所述频域索引k计算所述功率放大器有效带宽内的幅频响应。得到的有效带宽内的幅频响应可记为：H_in(k_in)＝H(k)＝Y(k)/X(k),k_in＝1:K_in,k＝k_in+k_off。具体来说，假设时域采样点数为512，采样率为491.52MHz，有效带宽240MHz，起始点125.76MHz，则K_in＝512/491.52*240＝250，k_in＝1:250，k_off＝125.76/491.52*512＝131，k＝132:381。在一个实施例中，在划分子带时，可以统计所述有效带宽内所述幅频响应的幅度均值；根据幅度均值将所述有效带宽划分为若干个一级子带；在各个一级子带内分别统计功率放大器的相频响应的相位均值；根据各个一级子带对应的相位均值分别将对应的一级子带划分为若干个子带。进一步地，在划分一级子带时，可以分别计算所述有效带宽内各个频率采样点的幅频响应的幅值；获取幅值与所述第一幅度均值之差小于预设差值的第一目标频率采样点；将频率间隔小于预设间隔的第一目标频率采样点划分为一个区域；确定最接近所述区域的重心的第二目标频率采样点；根据所述第二目标频率采样点将所述有效带宽划分为若干个一级子带。同理，可以采取类似的方式划分二级子带，此处不再赘述。先按照幅频响应划分，再按照相频响应划分，更加精确的细分，保证了子带内功放特征一致。下面以一个具体的例子对子带划分过程进行说明。如图2所示，计算H_in的幅度均值A，找出距离均值线±ΔA的点，对频率间隔小于ΔF的点归类为一个区域，如图2中区域A1和区域A2，分别在区域找到最接近该区域重心的点，如图2中横坐标为58和165的点，分别记为f_A1和f_A2，分别以f_A1和f_A2为边界划分H_in为3个一级子带。然后在各个子带内以同样的方法按照相频响应划分二级子带，假设最终以边界f_B1，f_A1，f_B2，f_A2，f_B3划分了6个子带，得到H_in(k_in1)，H_in(k_in2)，…，H_in(k_in6)，其中，k_in1＝1:f_B1-1，k_in2＝f_B1:f_A1-1，k_in3＝f_A1:f_B2-1，k_in4＝f_B2:f_A2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超宽带数字预失真方法，其特征在于，包括以下步骤：根据功率放大器有效带宽内的幅频响应将所述有效带宽划分为若干个子带；依次对各个子带进行频域重构，分别计算频域重构后功率放大器的输入信号对应在各个子带内的输入重构信号，并分别计算频域重构后功率放大器的输出反馈信号对应在各个子带内的输出反馈重构信号，根据所述输入重构信号和输出反馈重构信号分别计算各个子带的预失真系数；分别根据各个子带的预失真系数对对应子带的基带子信号进行预失真处理。

【技术特征摘要】
1.一种超宽带数字预失真方法，其特征在于，包括以下步骤：根据功率放大器有效带宽内的幅频响应将所述有效带宽划分为若干个子带；依次对各个子带进行频域重构，分别计算频域重构后功率放大器的输入信号对应在各个子带内的输入重构信号，并分别计算频域重构后功率放大器的输出反馈信号对应在各个子带内的输出反馈重构信号，根据所述输入重构信号和输出反馈重构信号分别计算各个子带的预失真系数；分别根据各个子带的预失真系数对对应子带的基带子信号进行预失真处理。2.根据权利要求1所述的超宽带数字预失真方法，其特征在于，在分别根据各个子带的预失真系数对对应子带的基带子信号进行预失真处理之后，还包括以下步骤：对预失真处理后的各个基带子信号进行求和处理，得到预失真处理后的输入信号；将所述预失真处理后的输入信号输出至所述功率放大器的信号输入端。3.根据权利要求1所述的超宽带数字预失真方法，其特征在于，在根据功率放大器有效带宽内的幅频响应将所述有效带宽划分为若干个子带之前，还包括以下步骤：计算所述输入信号的频域形式和所述输出反馈信号的频域形式；根据所述输入信号的频域形式、所述输出反馈信号的频域形式和所述功率放大器的有效带宽计算所述功率放大器有效带宽内的幅频响应。4.根据权利要求3所述的超宽带数字预失真方法，其特征在于，根据所述输入信号的频域形式、所述输出反馈信号的频域形式和所述功率放大器的有效带宽计算所述功率放大器有效带宽内的幅频响应的步骤包括：根据所述有效带宽计算频域采样点偏置和频域采样点个数；以频域采样点偏置为起始点，频域采样点个数为长度，得到有效带宽的频域索引；根据所述输入信号的频域形式、所述输出反馈信号的频域形式和所述频域索引计算所述功率放大器有效带宽内的幅频响应。5.根据权利要求1所述的超宽带数字预失真方法，其特征在于，根据功率放大器有效带宽内的幅频响应将所述有效带宽划分为若干个子带的步骤包括：统计所述有效带宽内所述幅频响应的幅度均值；根据幅度均值将所述有效带宽划分为若干个一级子带；在各个一级子带内分别统计功率放大器的相频响应的相位均值；根据各个一级子带对应的相位均值分别将对应的一级子带划分为若干个子带。6.根据权利要求5所述的超宽带数字预失真方法，其特征在于，根据第一幅度均值将所述有效带宽划分为若干个一级子带的步骤包括：分别计算所述有效带宽内各个频率采样点的幅频响应的幅值；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁穗东，
申请(专利权)人：京信通信系统中国有限公司，京信通信系统广州有限公司，京信通信技术广州有限公司，天津京信通信系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44