一种数字预失真处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数字预失真处理方法及装置，所述方法包括：获取数字预失真DPD模块的输入信号、功率放大器的输入信号和反馈信号；根据所述反馈信号和预设的预失真记忆多项式确定第一构造矩阵F1；根据所述第一构造矩阵F1确定第一矩阵U1，若确定所述第一矩阵U1的条件数大于预设的第一阈值，则对所述第一构造矩阵F1进行调整，直至根据调整后的所述第一构造矩阵F1确定的条件数小于预设的第二阈值；所述第一矩阵U1为所述第一构造矩阵F1的共轭矩阵与所述第一构造矩阵F1的乘积；根据所述调整后的第一构造矩阵F1对应的数字预失真系数矩阵A对所述输入信号进行预失真处理。

A digital predistortion processing method and device

The invention provides a digital predistortion processing method and device. The method includes: input signal, power amplifier for digital predistortion DPD module and feedback signal; according to the feedback signal and the preset memory polynomial pre distortion matrix to determine the first F1; according to the first matrix to determine the first F1 if the first threshold matrix U1, the first U1 matrix condition number is greater than the preset, then adjust the first matrix according to the adjusted F1, until the first matrix F1 determine the condition number is smaller than second preset threshold; the first matrix U1 product for the first conjugate matrix the matrix F1 and the first construct F1 matrix; according to the first digital pre structure matrix F1 the adjusted coefficient matrix corresponding to the distortion of the input signal into A Predistortion processing.

【技术实现步骤摘要】
一种数字预失真处理方法及装置
本申请涉及通信
，尤其涉及一种数字预失真处理方法及装置。
技术介绍
随着无线通信的发展，其包络起伏与峰均比越来越大，射频系统电路产生大量的非线性失真，降低通信质量。信号的非线性失真主要来源于功率放大器(PowerAmplifier，PA)的非线性，尤其是宽带射频功率放大器产生的电记忆效应和动态的非线性效应。目前对功率放大器的线性化方法主要包括，制造线性化较高的功率放大器设备，峰均比抑制方法和数字预失真(DigitalPre-Distortion，DPD)方法等。其中，DPD方法稳定性高、适用的带宽范围宽、精度高、实现难度低。DPD方法中，主要采用预失真器产生一个与输入信号的失真特性相反的信号，从而可以抵消失真分量，对失真信号进行校正，然后将校正后的信号送到功率放大器进行放大输出，从而得到无失真的信号输出。然而在实际应用中，随着带宽越来越大，功率放大器的数字预失真模型也越来越复杂，在某些应用场合，会出现DPD的解有不稳定的现象，严重时会对功率放大器造成永久性损伤。综上所述，如何提高DPD解的稳定性是一项亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请提供一种数字预失真处理方法及装置，基于DPD的记忆多项式模型，根据DPD的记忆多项式的预失真系数矩阵的条件数，判断DPD解的稳定性，实现了根据DPD的记忆多项式的预失真系数矩阵的条件数，确定条件数小于阈值的预失真系数矩阵，降低了DPD的解的不稳定的可能，保证了功率放大器输出信号的稳定性，提升了通信设备的整体性能。本申请实施例提供了一种数字预失真处理方法，包括：获取数字预失真DPD模块的输入信号、功率放大器的输入信号和反馈信号；根据所述反馈信号和预设的预失真记忆多项式确定第一构造矩阵F1；根据所述第一构造矩阵F1确定第一矩阵U1，若确定所述第一矩阵U1的条件数大于预设的第一阈值，则对所述第一构造矩阵F1进行调整，直至根据调整后的所述第一构造矩阵F1确定的条件数小于预设的第二阈值；所述第一矩阵U1为所述第一构造矩阵F1的共轭矩阵与所述第一构造矩阵F1的乘积；根据所述调整后的第一构造矩阵F1对应的数字预失真系数矩阵A对所述输入信号进行预失真处理。一种可能的实现方式，所述若确定所述第一矩阵U1的条件数大于预设的第一阈值，则对所述第一构造矩阵F1进行调整，直至根据调整后的所述第一构造矩阵F1确定的条件数小于预设的第二阈值，包括：将所述预设的预失真记忆多项式对应的最大阶数K和最大记忆深度L分别调整为预设的第一最大阶数K2和预设的第一最大记忆深度L2，其中所述K2<K，L2<L；根据所述K2和L2获得第二构造矩阵F2，且所述第二构造矩阵F2对应的第二矩阵U2的条件数小于所述预设的第二阈值，所述第二矩阵U2为所述第二构造矩阵F2的共轭矩阵与所述第二构造矩阵F2的乘积；将矩阵Q中的元素依次加入所述第二构造矩阵F2中获得第三构造矩阵F3，并计算每加入一个元素时获得的第三构造矩阵F3对应的第三矩阵U3的条件数；所述第三矩阵U3为所述第三构造矩阵F3的共轭矩阵与所述第三构造矩阵F3的乘积；所述矩阵Q由出现在所述第一构造矩阵F1且未出现在所述第二构造矩阵F2的元素组成；将所有所述第三矩阵U3的条件数进行排序，得到最小的条件数及所述最小的条件数对应的第三构造矩阵F3；判断所述最小的条件数是否小于所述预设的第二阈值，若是，则用所述最小的条件数对应的第三构造矩阵F3作为所述第二构造矩阵F2，并重新计算第三构造矩阵F3和第三构造矩阵F3对应的第三矩阵U3的条件数的步骤；若否，则将所述第二构造矩阵F2作为所述第一构造矩阵F1调整后得到的矩阵。可选的，所述预设的第二阈值比所述预设的第一阈值小0.3dB。一种可能的实现方式，所述若确定所述第一矩阵U1的条件数大于预设的第一阈值，则对所述第一构造矩阵F1进行调整，直至根据调整后的所述第一构造矩阵F1确定的条件数小于预设的第二阈值，包括：将所述预设的预失真记忆多项式对应的最大阶数K和最大记忆深度L分别调整为第二预设最大阶数K3和第二预设最大记忆深度L3，其中所述K3<K，所述L3<L；根据所述K3和L3获得第四构造矩阵F4，所述第四构造矩阵F4为所述第一构造矩阵F1调整后得到的矩阵，且所述第四构造矩阵F4对应的第四矩阵U4的条件数小于所述预设的第二阈值；所述第四矩阵U4为所述第四构造矩阵F4的共轭矩阵与所述第四构造矩阵F4的乘积。可选的，所述第一构造矩阵F1由元素F10至元素FKL组成，其中对于任一元素Fkl由以下公式确定：Fkl＝y(n-l)|y(n-l)|k-1其中，y(n-l)为所述功率放大器的反馈信号的采样序列，n的取值范围为[0,M-1]，M为反馈信号的采样总数，K为最大阶数，k为多项式阶数，且取值范围为[1,K]之间，l为记忆深度，且取值范围为[0,L]，L为最大记忆深度。所述第一矩阵U1由以下公式确定：所述第一矩阵U1的条件数C1由以下公式确定：C1＝cond(U1)＝||U1||||U1-1||。在具体实施过程中，所述预失真处理，包括：根据所述第一构造矩阵F和所述PA的输入信号z(n)，确定预失真系数矩阵A：A＝(FHF)-1FHZ；根据预失真系数矩阵A和所述PA的输入信号，生成新的PA的输入信号。本申请实施例提供了一种数字预失真处理装置，所述装置包括：数据采集单元，用于获取数字预失真DPD模块的输入信号、功率放大器的输入信号和反馈信号；DPD系数矩阵确定单元，用于：根据所述反馈信号和预设的预失真记忆多项式确定第一构造矩阵F1；根据所述第一构造矩阵F1确定第一矩阵U1，若确定所述第一矩阵U1的条件数大于预设的第一阈值，则对所述第一构造矩阵F1进行调整，直至根据调整后的所述第一构造矩阵F1确定的条件数小于预设的第二阈值；所述第一矩阵U1为所述第一构造矩阵F1的共轭矩阵与所述第一构造矩阵F的乘积；DPD处理单元，用于根据所述调整后的第一构造矩阵F1对应的数字预失真系数矩阵A对所述输入信号进行预失真处理。一种可能的实现方式，所述DPD系数矩阵确定单元，具体用于：将所述预设的预失真记忆多项式对应的最大阶数K和最大记忆深度L分别调整为预设的第一最大阶数K2和预设的第一最大记忆深度L2，其中所述K2<K，L2<L；根据所述K2和L2获得第二构造矩阵F2，且所述第二构造矩阵F2对应的第二矩阵U2的条件数小于所述预设的第二阈值；所述第二矩阵U2为所述第二构造矩阵F2的共轭矩阵与所述第二构造矩阵F2的乘积；将矩阵Q中的元素依次加入所述第二构造矩阵F2中获得第三构造矩阵F3，并计算每个第三构造矩阵F3对应的第三矩阵U3的条件数；所述第三矩阵U3为所述第三构造矩阵F3的共轭矩阵与所述第三构造矩阵F3的乘积；所述矩阵Q由出现在所述第一构造矩阵F1且未出现在所述第二构造矩阵F2的元素组成；将所有所述第三矩阵U3的条件数进行排序，得到最小的条件数及所述最小的条件数对应的第三构造矩阵F3；判断所述最小的条件数是否小于所述预设的第二阈值，若是，则用所述最小的条件数对应的第三构造矩阵F3作为所述第二构造矩阵F2，并重新计算第三构造矩阵F3和第三构造矩阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字预失真处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取数字预失真DPD模块的输入信号、功率放大器PA的输入信号和反馈信号；根据所述反馈信号和预设的预失真记忆多项式确定第一构造矩阵F1；根据所述第一构造矩阵F1确定第一矩阵U1，若确定所述第一矩阵U1的条件数大于预设的第一阈值，则对所述第一构造矩阵F1进行调整，直至根据调整后的所述第一构造矩阵F1确定的条件数小于预设的第二阈值；所述第一矩阵U1为所述第一构造矩阵F1的共轭矩阵与所述第一构造矩阵F1的乘积；根据所述调整后的第一构造矩阵F1对应的数字预失真系数矩阵A对所述DPD模块的输入信号进行预失真处理。

【技术特征摘要】
1.一种数字预失真处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取数字预失真DPD模块的输入信号、功率放大器PA的输入信号和反馈信号；根据所述反馈信号和预设的预失真记忆多项式确定第一构造矩阵F1；根据所述第一构造矩阵F1确定第一矩阵U1，若确定所述第一矩阵U1的条件数大于预设的第一阈值，则对所述第一构造矩阵F1进行调整，直至根据调整后的所述第一构造矩阵F1确定的条件数小于预设的第二阈值；所述第一矩阵U1为所述第一构造矩阵F1的共轭矩阵与所述第一构造矩阵F1的乘积；根据所述调整后的第一构造矩阵F1对应的数字预失真系数矩阵A对所述DPD模块的输入信号进行预失真处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若确定所述第一矩阵U1的条件数大于预设的第一阈值，则对所述第一构造矩阵F1进行调整，直至根据调整后的所述第一构造矩阵F1确定的条件数小于预设的第二阈值，包括：将所述预设的预失真记忆多项式对应的最大阶数K和最大记忆深度L分别调整为预设的第一最大阶数K2和预设的第一最大记忆深度L2，其中所述K2<K，L2<L；根据所述K2和L2获得第二构造矩阵F2，且所述第二构造矩阵F2对应的第二矩阵U2的条件数小于预设的第二阈值，所述第二矩阵U2为所述第二构造矩阵F2的共轭矩阵与所述第二构造矩阵F2的乘积；将矩阵Q中的元素依次加入所述第二构造矩阵F2中获得第三构造矩阵F3，并计算每加入一个元素时获得的第三构造矩阵F3对应的第三矩阵U3的条件数；所述第三矩阵U3为所述第三构造矩阵F3的共轭矩阵与所述第三构造矩阵F3的乘积；所述矩阵Q由出现在所述第一构造矩阵F1且未出现在所述第二构造矩阵F2的元素组成；将所有所述第三矩阵U3的条件数进行排序，得到最小的条件数及所述最小的条件数对应的第三构造矩阵F3；判断所述最小的条件数是否小于所述预设的第二阈值，若是，则将所述最小的条件数对应的第三构造矩阵F3作为所述第二构造矩阵F2，并重新计算第三构造矩阵F3和第三构造矩阵F3对应的第三矩阵U3的条件数的步骤；若否，则将所述第二构造矩阵F2作为所述第一构造矩阵F1调整后得到的矩阵。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预设的第二阈值比所述预设的第一阈值小0.3dB。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若确定所述第一矩阵U1的条件数大于预设的第一阈值，则对所述第一构造矩阵F1进行调整，直至根据调整后的所述第一构造矩阵F1确定的条件数小于预设的第二阈值，包括：将所述预设的预失真记忆多项式对应的最大阶数K和最大记忆深度L分别调整为预设的第二最大阶数K3和预设的第二最大记忆深度L3，其中所述K3<K，所述L3<L；根据所述K3和L3获得第四构造矩阵F4，所述第四构造矩阵F4为所述第一构造矩阵F1调整后得到的矩阵，且所述第四构造矩阵F4对应的第四矩阵U4的条件数小于所述预设的第二阈值；所述第四矩阵U4为所述第四构造矩阵F4的共轭矩阵与所述第四构造矩阵F4的乘积。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一构造矩阵F1由元素F10至元素FKL组成，其中对于任一元素Fkl由以下公式确定：Fkl＝y(n-l)|y(n-l)|k-1其中，y(...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴卓智，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