一种针对跳频通信的数字预失真校正方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种针对跳频通信的数字预失真校正方法与装置，所述方法包括以下步骤：S1.根据跳频系统的工作频率范围f1～f2，将工作频率范围划分为K个不同的频段，每个频段都采用一组数字预失真系数：S2.对K组数字预失真系数向量c1，c2，

【技术实现步骤摘要】
一种针对跳频通信的数字预失真校正方法与装置


[0001]本专利技术涉及数字预失真技术，特别是涉及一种针对跳频通信的数字预失真校正方法与装置。

技术介绍

[0002]跳频系统具有良好的抗干扰、抗多径、抗衰落特性。跳频系统的射频前端非线性器件，例如功放，会引入非线性失真，造成邻道干扰以及本信道通信的质量恶化。因此通常采用工作在数字基带的数字预失真(DPD)技术对功放的非线性失真进行抑制。但是在跳频通信系统中，功放工作在不同的跳频频点，对应的非线性失真特性也不同。一个跳频频点需要提取一组预失真系数，多个跳频也就需要提取多组预失真系数。当跳频系统的跳频频点增多时，需要提取的数字预失真系数组数也相应增加，这会提高系统复杂度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种针对跳频通信的数字预失真校正方法与装置，采用的预失真系数的组数可以调整为少于跳频频点数，从而降低复杂度。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种针对跳频通信的数字预失真校正方法，包括以下步骤：
[0005]S1.根据跳频系统的工作频率范围f1～f2，将工作频率范围划分为K个不同的频段，每个频段都采用一组数字预失真系数：
[0006]设第k个频段占据的频率范围为f
k
‑1～f
k
，对应的数字预失真系数向量为c
k
，k＝1,2,
…
,K，则K个频段对应K组系数向量c1,c2,
…
,cr/>K
；
[0007]S2.对K组数字预失真系数向量c1,c2,
…
,c
K
进行初始化的系数提取；
[0008]S3.初始化系数提取完成后，对跳频基带信号进行数字预失真处理；
[0009]S4.对跳频基带信号进行数字预失真处理后，送入功放中进行放大，检测功放输出信号的频谱，在数字预失真性能出现恶化，超出设定的指标需求时，进入步骤S5；
[0010]S5.对K组数字预失真系数向量c1,c2,
…
,c
K
进行更新。
[0011]进一步地，所述步骤S1中划分频率的方式包括：
[0012]方式一、将工作频率范围f1～f2进行K等分的频段划分，即：
[0013]频段1的频率范围为频段2的频率范围为频段k的频率范围为频段K的频率范围为频段K的频率范围为
[0014]方式二、根据功放的频率响应变化的程度大小进行划分：
[0015]将工作频率范围f1～f2划分为K个连续的频段，并保证每个频段内，功放的频率响应中的幅度响应差异小于BdB。
[0016]进一步地，所述步骤S2包括：
[0017]S201.对第k组系数c
k
的初始化提取：
[0018]A1、根据第k组系数对应的频段范围f
k
‑1～f
k
，构建一个带宽为f
k
‑
f
k
‑1的宽带基带信号，将这个宽带基带信号记为记为x＝[x(1),x(2),...,x(N)]T
；
[0019]A2、将带宽为f
k
‑
f
k
‑1的宽带基带信号x上变频到载波频率为的射频频段，上变频后的射频信号的频率范围为f
k
‑1～f
k
；
[0020]A3、将频率范围为f
k
‑1～f
k
的射频信号通过功放，激发f
k
‑1～f
k
内的非线性。
[0021]A4、将功放输出信号通过耦合器，再下变频到基带，再采集功放输出的基带信号y
k
＝[y
k
(1),y
k
(2),...,y
k
(N)]T
；
[0022]A5、根据基带功放输入数据x，以及采集的第k组基带功放输出数据y
k
，采用LS算法提取第k组DPD系数c
k
；其中，DPD系数即数字预失真系数，为了提高鲁棒性，对LS算法进行正则化：
[0023][0024]其中I为单位矩阵，γ为岭回归系数，Y
k
为采用y
k
中的数据，根据DPD模型基函数构建的数据矩阵：若DPD系数有L个，即c
k
＝[c
k1
,c
k2
,
…
,c
kL
]T
,则Y
k
包含L个列向量，记为Y
k
＝[y
k1
,y
k2
,y
k3
,
…
,y
kL
]；每个列向量对应一个基函数：第l个列向量y
kl
，采用如下所示的DPD模型，
[0025][0026]其中x(n)是模型输入，z(n)是输出，u
l
(x(n))代表基函数，典型的基函数为u
l
(x(n))＝x(n
‑
m)|x(n
‑
m)|
p
，其中p为非线性阶数，m为记忆深度，此时，y
kl
＝[u
l
(y
k
(1)),u
l
(y
k
(2)),
…
,u
l
(y
k
(N))]T
；
[0027]S202.对于每一个频段，重复步骤S201提取DPD系数，得到K组DPD系数c1,c2,
…
,c
K
。
[0028]进一步地，所述步骤S3包括：
[0029]S301.判断当前跳频频点所处的频段范围；若当前跳频频点落在f
k
‑1～f
k
的频率范围内，则当前跳频频段处在第k个频段；
[0030]S302.采用第k组DPD系数c
k
＝[c
k1
,c
k2
,
…
,c
kL
]T
对当前跳频频点对应的跳频基带信号进行数字预失真；将跳频基带信号记为v(n)，则用c
k
通过下式计算预失真后的信号：
[0031][0032]S303.将预失真后的信号z(n)上变频到当前跳频频点所在的位置，并发送给功放进行放大。
[0033]进一步地，所述步骤S5中对K组DPD系数c1,c2,
…
,c
K
进行更新的方式包括如下两种：
[0034]第一种：第k组系数c
k
＝[c
k1
,c
k2
,
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对跳频通信的数字预失真校正方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.根据跳频系统的工作频率范围f1～f2，将工作频率范围划分为K个不同的频段，每个频段都采用一组数字预失真系数：设第k个频段占据的频率范围为f
k
‑1～f
k
，对应的数字预失真系数向量为c
k
，k＝1,2,
…
,K，则K个频段对应K组系数向量c1,c2,
…
,c
K
；S2.对K组数字预失真系数向量c1,c2,
…
,c
K
进行初始化的系数提取；S3.初始化系数提取完成后，对跳频基带信号进行数字预失真处理；S4.对跳频基带信号进行数字预失真处理后，送入功放中进行放大，检测功放输出信号的频谱，在数字预失真性能出现恶化，超出设定的指标需求时，进入步骤S5；S5.对K组数字预失真系数向量c1,c2,
…
,c
K
进行更新。2.根据权利要求1所述的一种针对跳频通信的数字预失真校正方法，其特征在于：所述步骤S1中划分频率的方式包括：方式一、将工作频率范围f1～f2进行K等分的频段划分，即：频段1的频率范围为频段2的频率范围为
…
，频段k的频率范围为
…
，频段K的频率范围为，频段K的频率范围为方式二、根据功放的频率响应变化的程度大小进行划分：将工作频率范围f1～f2划分为K个连续的频段，并保证每个频段内，功放的频率响应中的幅度响应差异小于BdB。3.根据权利要求1所述的一种针对跳频通信的数字预失真校正方法，其特征在于：所述步骤S2包括：S201.对第k组系数c
k
的初始化提取：A1、根据第k组系数对应的频段范围f
k
‑1～f
k
，构建一个带宽为f
k
‑
f
k
‑1的宽带基带信号，将这个宽带基带信号记为记为x＝[x(1),x(2),...,x(N)]
T
；A2、将带宽为f
k
‑
f
k
‑1的宽带基带信号x上变频到载波频率为的射频频段，上变频后的射频信号的频率范围为f
k
‑1～f
k
；A3、将频率范围为f
k
‑1～f
k
的射频信号通过功放，激发f
k
‑1～f
k
内的非线性。A4、将功放输出信号通过耦合器，再下变频到基带，再采集功放输出的基带信号y
k
＝[y
k
(1),y
k
(2),...,y
k
(N)]
T
；A5、根据基带功放输入数据x，以及采集的第k组基带功放输出数据y
k
，采用LS算法提取第k组DPD系数c
k
；其中，DPD系数即数字预失真系数，为了提高鲁棒性，对LS算法进行正则化：其中I为单位矩阵，γ为岭回归系数，Y
k
为采用y
k
中的数据，根据DPD模型基函数构建的数据矩阵：若DPD系数有L个，即c
k
＝[c
k1
,c
k2
,
…
,c
kL
]
T
,则Y
k
包含L个列向量，记为Y
k
＝[y
k1
,y
k2
,y
k3
,
…
,y
kL
]；每个列向量对应一个基函数：第l个列向量y
kl
，采用如下所示的DPD模型，
其中x(n)是模型输入，z(n)是输出，u
l
(x(n))代表基函数，典型的基函数为u
l
(x(n))＝x(n
‑
m)|x(n
‑
m)|
p
，其中p为非线性阶数，m为记忆深度，此时，y
kl
＝[u
l
(y
k
(1)),u
l
(y
k
(2)),
…
,u
l
(y
k
(N))]
T
；S202.对于每一个频段，重复步骤S201提取DPD系数，得到K组DPD系数c1,c2,
…
,c
K
。4.根据权利要求1所述的一种针对跳频通信的数字预失真校正方法，其特征在于：所述步骤S3包括：S301.判断当前跳频频点所处的频段范围；若当前跳频频点落在f
k
‑1～f
k
的频率范围内，则当前跳频频段处在第k个频段；S302.采用第k组DPD系数c
k
＝[c
k1
,c
k2
,
…
,c
kL
]
T
对当前跳频频点对应的跳频基带信号进行数字预失真；将跳频基带信号记为v(n)，则用c
k
通过下式计算预失真后的信号：S303.将预失真后的信号z(n)上变频到当前跳频频点所在的位置，并发送给功放进行放大。5.根据权利要求1所述的一种针对跳频通信的数字预失真校正方法，其特征在于：所述步骤S5中对K组DPD系数c1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘颖，夏翔杰，潘文生，徐强，邵士海，马万治，沈莹，唐友喜，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：