一种带限数字预失真系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种带限数字预失真系统和方法，所述系统包括：由预失真模块、第一转换模块、功率放大器、耦合器、滤波器、第二转换模块、建模器依次串联形成的环路；所述建模器用于建立预失真器模块，所述预失真模块包括级联的所述第一预失真器和所述第二预失真器；所述预失真模块，用于对待失真原始信号进行预失真处理，得到预失真后的待放大信号，将所述待放大信号经过所述第一转换模块输入至功率放大器；所述功率放大器，用于对所述预失真模块输出的预失真后的待放大信号进行放大处理，得到放大信号。信号。信号。

【技术实现步骤摘要】
一种带限数字预失真系统和方法


[0001]本专利技术涉及无线通信领域，尤其涉及一种带限数字预失真系统和方法。

技术介绍

[0002]随着通信技术的不断发展，为了更高效的利用有限的频谱资源，新的具有 高频谱效率的调制技术被广泛应用，然而，这些调制方式使得信号的包络波动 变大，峰均比增高。具备该类特性的信号在经过射频功率放大器后会产生严重 的非线性失真，不仅导致频带内信号矢量误差幅度恶化严重，同时会产生严重 的带外失真，对相邻信道造成干扰，严重影响通信质量。为了保障通信质量、 校正信号通过功率放大器产生的非线性失真，需要对功率放大器进行线性化。 线性化技术中，预失真技术以其实现复杂度低，稳定性高，带宽宽和线性化性 能好等特点被广泛应用。
[0003]预失真技术为在功率放大器前端加入一个与功率放大器特性相反的预失真 器，信号先通过预失真器进行预先失真处理，将预处理之后的信号再通过功率 放大器，由于预失真器特性和功率放大器特性互相补偿，使得最终功率放大器 的输出信号与原始输入信号呈线性关系。图1为一种预失真系统的结构示意图； 如图1所示，功率放大器前端设有一个预失真器；图1中，V
i
是输入的原始信 号，函数F(
·
)是预失真器的传递函数，函数G(
·
)是功率放大器的传递函数，原始 输入信号V
i
通过预失真器再通过功率放大器后，得到输出信号G(F(V
i
))，预失真 技术即通过设计预失真器的传递函数F(
·
)，使得该输出信号与原始输入信号V
i
呈 线性关系，如图2所示。
[0004]带限数字预失真技术是预失真技术的一种，用于在反馈回路使用低采样率 模数转换器实现预失真目标，首先根据反馈回路输出信号和原始输入信号估算 功率放大器模型，然后根据估算出的功率放大器模型，利用原始输入信号通过 估算出的功率放大器模型，进一步估算出功率放大器全频带输出信号；最后使 用估算得到的功率放大器全频带输出信号对功率放大器的原始输入信号进行拟 合，拟合完成的模型便是预失真模型，将得到的预失真模型的系数复制到数模 转换器前端的预失真器即可。在带限数字预失真中，其最终性能主要取决于第 一步时对功率放大器模型的计算是否精确。
[0005]在传统的带限数字预失真技术中，当滤波器通带非常窄时，由于其会导致 的矩阵条件数急剧增大，第一步对功率放大器模型的拟合时，其拟合精度会随 着滤波器通带变窄而迅速下降。根据奈奎斯特定律，由于滤波器的带宽直接关 联到带限数字预失真技术中反馈回路中模数转换器的最低采样率，因此传统方 法无法将反馈回路的模数转换器的采样率降得很低，最终导致预失真器对信号 的预失真处理效果差；而若采用高采样率的模数转换器，则由于高采样率的模 数转换器价格较贵，会耗费更多的硬件成本。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种带限数字预失真系统和方法。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0008]本专利技术实施例提供了一种带限数字预失真系统，所述系统包括：由预失真 模块、第一转换模块、功率放大器、耦合器、滤波器、第二转换模块、建模器 依次串联形成的环路；所述预失真模块包括级联的第一预失真器和第二预失真 器，所述第一预失真器连接所述第一转换模块；
[0009]所述建模器，用于基于输入所述第一转换模块的第一历史原始信号、所述 第二转换模块输出的第一历史反馈信号、所述滤波器的基带响应、所述滤波器 的总阶数和预设的第一带限预失真模型，确定第一预失真器的第一系数，将所 述第一系数发送给所述第一预失真器；以及，将所述第一系数发送给所述第一 预失真器后，基于输入所述第一转换模块的第二历史原始信号、所述第二转换 模块输出的第二历史反馈信号、所述滤波器的基带响应、所述滤波器的总阶数 和预设的第二带限预失真模型，确定第二预失真器的第二系数，将所述第二系 数发送给所述第二预失真器；
[0010]所述第一预失真器采用所述建模器发送的所述第一系数，所述第二预失真 器采用所述建模器发送的所述第二系数；所述预失真模块，用于对待失真原始 信号进行预失真处理，得到预失真后的待放大信号，将所述待放大信号经过所 述第一转换模块输入至功率放大器；
[0011]所述功率放大器，用于对所述预失真模块输出的预失真后的待放大信号进 行放大处理，得到放大信号；所述放大信号经过所述耦合器输出。
[0012]上述方案中，所述建模器，用于获取所述第一历史原始信号、所述第一历 史反馈信号、所述滤波器的基带响应、滤波器的总阶数；
[0013]对所述第一历史原始信号和所述第一历史反馈信号进行同步，得到同步后 的第一历史原始信号和同步后的第一历史反馈信号；
[0014]基于同步后的所述第一历史原始信号、同步后的所述第一历史反馈信号、 所述滤波器的基带响应、所述滤波器的总阶数和预设的第一带限预失真模型， 确定功率放大器的第一模型，根据所述第一模型确定所述第一预失真器的第一 系数；
[0015]其中，所述预设的第一带限预失真模型采用不连续记忆深度的记忆多项式。
[0016]上述方案中，所述建模器，具体用于根据所述功率放大器的第一模型，确 定功率放大器的第一全频带输出信号；
[0017]根据间接学习结构，基于所述功率放大器的第一全频带输出信号和所述第 一历史原始信号，确定第一预失真模型；
[0018]将所述第一预失真模型的系数作为所述第一系数发送给所述第一预失真器 以建立第一预失真器。
[0019]上述方案中，所述建模器，还用于在建立第一预失真器后，获取所述第二 历史原始信号、所述第二历史反馈信号、所述滤波器的基带响应、所述滤波器 的总阶数；
[0020]对所述第二历史原始信号和所述第二历史反馈信号进行同步，得到同步后 的第二历史原始信号和同步后的第二历史反馈信号；
[0021]基于同步后的所述第二历史原始信号、同步后的所述第二历史反馈信号、 所述滤波器的基带响应、所述滤波器的总阶数和所述预设的第二带限预失真模 型，确定功率放大器的第二模型，根据所述第二模型确定所述第二预失真器的 第二系数；
[0022]其中，所述第二带限预失真模型采用记忆多项式；所述第二带限预失真模 型的记
忆深度少于所述第一带限预失真模型的记忆深度。
[0023]上述方案中，所述建模器，具体用于根据所述功率放大器的第二模型，确 定功率放大器的第二全频带输出信号；
[0024]根据间接学习结构，基于所述功率放大器的第二全频带输出信号和所述第 二历史原始信号，确定第二预失真模型；
[0025]将所述第二预失真模型的系数作为所述第二系数发送给所述第二预失真器 以建立第二预失真器。
[0026]上述方案中，所述第一转换模块，包括：数模转换器、上变频子模块；其 中，
[0027]所述数模转换器，用于获取历史原始信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带限数字预失真系统，其特征在于，所述系统包括：由预失真模块、第一转换模块、功率放大器、耦合器、滤波器、第二转换模块、建模器依次串联形成的环路；所述预失真模块包括级联的第一预失真器和第二预失真器，所述第一预失真器连接所述第一转换模块；所述建模器，用于基于输入所述第一转换模块的第一历史原始信号、所述第二转换模块输出的第一历史反馈信号、所述滤波器的基带响应、所述滤波器的总阶数和预设的第一带限预失真模型，确定第一预失真器的第一系数，将所述第一系数发送给所述第一预失真器；以及，将所述第一系数发送给所述第一预失真器后，基于输入所述第一转换模块的第二历史原始信号、所述第二转换模块输出的第二历史反馈信号、所述滤波器的基带响应、所述滤波器的总阶数和预设的第二带限预失真模型，确定第二预失真器的第二系数，将所述第二系数发送给所述第二预失真器；所述第一预失真器采用所述建模器发送的所述第一系数，所述第二预失真器采用所述建模器发送的所述第二系数；所述预失真模块，用于对待失真原始信号进行预失真处理，得到预失真后的待放大信号，将所述待放大信号经过所述第一转换模块输入至功率放大器；所述功率放大器，用于对所述预失真模块输出的预失真后的待放大信号进行放大处理，得到放大信号；所述放大信号经过所述耦合器输出。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述建模器，用于获取所述第一历史原始信号、所述第一历史反馈信号、所述滤波器的基带响应、滤波器的总阶数；对所述第一历史原始信号和所述第一历史反馈信号进行同步，得到同步后的第一历史原始信号和同步后的第一历史反馈信号；基于同步后的所述第一历史原始信号、同步后的所述第一历史反馈信号、所述滤波器的基带响应、所述滤波器的总阶数和预设的第一带限预失真模型，确定功率放大器的第一模型，根据所述第一模型确定所述第一预失真器的第一系数；其中，所述预设的第一带限预失真模型采用不连续记忆深度的记忆多项式。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述建模器，具体用于根据所述功率放大器的第一模型，确定功率放大器的第一全频带输出信号；根据间接学习结构，基于所述功率放大器的第一全频带输出信号和所述第一历史原始信号，确定第一预失真模型；将所述第一预失真模型的系数作为所述第一系数发送给所述第一预失真器以建立第一预失真器。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述建模器，还用于在建立第一预失真器后，获取所述第二历史原始信号、所述第二历史反馈信号、所述滤波器的基带响应、所述滤波器的总阶数；对所述第二历史原始信号和所述第二历史反馈信号进行同步，得到同步后的第二历史原始信号和同步后的第二历史反馈信号；基于同步后的所述第二历史原始信号、同步后的所述第二历史反馈信号、所述滤波器的基带响应、所述滤波器的总阶数和所述预设的第二带限预失真模型，确定功率放大器的第二模型，根据所述第二模型确定所述第二预失真器的第二系数；其中，所述第二带限预失真模型采用记忆多项式；所述第二带限预失真模型的记忆深
度少于所述第一带限预失真模型的记忆深度。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述建模器，具体用于根据所述功率放大器的第二模型，确定功率放大器的第二全频带输出信号；根据间接学习结构，基于所述功率放大器的第二全频带输出信号和所述第二历史原始信号，确定第二预失真模型；将所述第二预失真模型的系数作为所述第二系数发送给所述第二预失真器以建立第二预失真器。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一转换模块，包括：数模转换器、上变频子模块；其中，所述数模转换器，用于获取历史原始信号，对所述历史原始信号进行数模转换，得到第一模拟信号；所述上变频子模块，用于将所述第一模拟信号进行上变频，将中频的第一模拟信号调制到功率放大器所需的射频范围内，得到第二模拟信号；所述历史原始信号包括：第一历史原始信号或第二历史原始信号。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二转换模块，包括：模数转换器、下变频模块；其中，所述模数转换器，用于对经过功率放大器、耦合器和滤波器处理后的第二模...

【专利技术属性】
技术研发人员：林英超，王桂珍，
申请(专利权)人：中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：