一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法技术

本发明专利技术公开了一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法。本方法首先将MP模型设置为预失真器模型，采集基带信号、第一基带数据和第一输出数据，其次对MP模型进行分段重构，利用二次同步扰动随机逼近算法优化分段系数并更新，基于优化后的分段系数结合第一基带数据、第一输出数据，计算预失真器的相关系数，最后将相关系数与基带信号相乘，得到第二基带数据，将第二基带数据输入功率放大器得到第二输出数据。本发明专利技术提高了功率放大器的线性化性能，能够在5G资源有限的情况下，达到最大限度发挥预失真器预失真性能的效果。发挥预失真器预失真性能的效果。发挥预失真器预失真性能的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法


[0001]本专利技术涉及涉及5G无线通信
，特别涉及一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法。

技术介绍

[0002]在无线通信系统中，5G发射机中的射频功率放大器是必不可少的设备之一，由于射频末端功率放大器固有的非线性以及记忆效应，导致了发射信机效率低下以及发射信号质量变差，为了满足高效率发射指标以及信号传输的高质量要求，需要对射频末端功率放大器的非线性和记忆效应进行补偿。
[0003]数字预失真技术(Digital Predistrotion，DPD)是目前最主流且矫正效果最好的线性化技术之一。数字预失真是在基带对数字信号进行预失真处理，其预失真处理模拟功放的逆函数模型，信号先后经过预失真处理和功率放大器放大后，保证信号的线性输出。
[0004]业界常用的预失真器模型是记忆多项式，随着5G信号带宽的扩展，记忆多项式对强非线性以及深度记忆效应都有很好的补偿能力。但是，分段数越多模型拟合精度越高，需要更多的数字处理资源实现运算，因此针对5G有限的资源，需要在较小的分段数下，实现数字预失真最好的性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了在较少的资源下使功率放大器的线性化性能更好，提供一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0007]一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法，包括将MP模型设置为预失真器模型，还包括下述步骤，
[0008]S1，捕获预失真器的基带信号、第一基带数据和第一输出数据；
[0009]S2，对MP模型进行分段重构，优化分段系数并更新；
[0010]S3，基于第一基带数据、第一输出数据和优化后的分段系数，计算预失真器的相关系数；
[0011]S4，将相关系数与基带信号相乘，得到第二基带数据，将第二基带数据输入功率放大器，得到第二输出数据。
[0012]优选地，一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法，MP模型的分段公式如下，
[0013][0014]其中，为基带信号，为第一输出数据，K为分段数，k为分段循环因子，M为记忆深度，m为初始记忆深度，为相关系数，β
k
为分段系数。
[0015]优选地，一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法，分段系数是关于均方根误差的二次函数，采用二次同步扰动随机逼近算法优化。
[0016]优选地，一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法，更新分段系数包括下述步骤，
[0017]101，捕获数据；
[0018]102，生成和
[0019]103，计算损耗函数和L(B
j
)；
[0020]104，使用二次同步扰动随机逼近算法更新B
j+1
向量；
[0021]105，判断是否达到最大迭代次数，
[0022]若达到，则完成更新；
[0023]若未达到，则重复步骤101
‑
104，直至完成更新。
[0024]优选地，一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法，生成和采用下列公式，
[0025][0026][0027]B
j
＝[β1,β2,
…
β
k
]；
[0028]式中，B
j
为关于分段系数β
k
的分段向量，j为迭代次数，b
j
为控制收敛速度的常数；Δ
j
为随机扰动向量，Δ
j
＝[1,
‑
1,
…
,1]，且Δ
j
满足伯努利分布。
[0029]优选地，一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法，更新B
j+1
向量采用下列公式，
[0030][0031]优选地，一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法，步骤S3中，预失真器的相关系数的计算方法采用最小二乘法。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：在预失真器模型中，对MP模型进行分段重构，将MP模型中的分段系数进行优化，并将优化后的分段系数带入预失真器模型中，并完成预失真，得到第二输出数据，使功率放大器的线性化性能更好，能够在5G资源有限的情况下，达到最大限度发挥预失真器预失真性能的效果。
附图说明：
[0033]图1为DPD的原理方框图；
[0034]图2为自适应更新分段系数更新流程图；
[0035]图3为均匀分布的分段系数与优化后的分段系数NMSE对比图；
[0036]图4为均匀分布的分段系数与优化后的分段系数基于100MHz带宽的ACPR对比图；
具体实施方式
[0037]下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本
专利技术的范围。
[0038]实施例1
[0039]一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法，包括将MP模型设置为预失真器模型，在本实施例中，采用MP模型的分段公式如下，
[0040][0041]为基带信号，为第一输出数据，K为分段数，k为分段循环因子，循环范围为[1:K]；M为记忆深度，m为初始记忆深度，循环范围为[0:M]；为相关系数，β
k
为分段系数。
[0042]参照图1和图2，设置完成后，还包括下述步骤，
[0043]S1，捕获预失真器的基带信号、第一基带数据和第一输出数据；
[0044]其中，基带信号即图1中的其为复数基带信号；第一基带数据即图1中的第一输出数据即图1中的其为预失真后的基带信号。
[0045]S2，对MP模型进行分段重构，优化分段系数并更新；
[0046]本实施例中，采用二次同步扰动随机逼近算法优化分段系数β
k
，参照图2，二次同步扰动随机逼近算法优化分段系数包括下述步骤：
[0047]101，捕获数据；
[0048]捕获预失真器的第一输出数据
[0049]102，生成和
[0050]基于捕获的第一输出数据得到分段系数β
k
，设分段向量B
j
＝[β1,β2,
…
,β
k
]，和采用下列公式：
[0051][0052][0053]式中，j为迭代次数，b
j
为控制收敛速度的常数；Δ
j
为随机扰动向量，Δ
j
＝[1,
‑
1,
…
,1]，且Δ
j
满足伯努利分布。
[0054]103，计算损耗函数和L(B
j
)；
[0055]利用功放的均方根误差(NMSE)公式计算损耗函数，计算公式为：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法，包括将MP模型设置为预失真器模型，其特征在于，包括下述步骤，S1，捕获预失真器的基带信号、第一基带数据和第一输出数据；S2，对MP模型进行分段重构，优化分段系数并更新；S3，基于第一基带数据、第一输出数据和优化后的分段系数，计算预失真器的相关系数；S4，将相关系数与基带信号相乘，得到第二基带数据，将第二基带数据输入功率放大器，得到第二输出数据。2.根据权利要求1所述的一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法，其特征在于，MP模型的分段公式如下，其中，为基带信号，为第一输出数据，K为分段数，k为分段循环因子，M为记忆深度，m为初始记忆深度，为相关系数，β
k
为分段系数。3.根据权利要求2所述的一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法，其特征在于，所述分段系数是关于均方根误差的二次函数，采用二次同步扰动随机逼近算法优化。4.根据权利要求1所述的一种用于5G无线网络的数字预失真器实现方法，其特征在于，所述更新分段系数包括下述步骤，101，捕获数据；102，生成和103，计算损耗函数和L(B
j
)；104，使用二次同步扰动随机逼近算法更新B
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄李冬，赵翔宇，张兵，李小平，魏斌，
申请(专利权)人：成都芯通软件有限公司，
类型：发明
国别省市：