一种基于协同仿真框架的高效率功率放大器优化设计方法技术

本发明专利技术属于无线通信技术领域，提供一种基于协同仿真框架的高效率功率放大器优化设计方法，利用协同仿真框架对单频点功放大器进行优化设计，满足了功率放大器的高效率需求。本发明专利技术在改进粒子群算法的基础上，将优化算法与仿真软件相结合，形成一种协同仿真框架，可以更高效地对功率放大器进行优化设计，实现功率放大器的自动化设计，提升优化效果。提升优化效果。提升优化效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于协同仿真框架的高效率功率放大器优化设计方法


[0001]本专利技术属于无线通信
，尤其涉及一种基于协同仿真框架的高效率功率放大器优化设计方法。

技术介绍

[0002]随着无线通信系统的发展，新标准和新频段的出现，对高效率无线发射和接收机产生了强烈的需求。在下一代无线通信系统5G中，这一需求更加强烈，功率放大器(Power Amplifier，PA，以下简称功放)作为无线发射机中功耗最大的器件之一，其性能指标影响着整个通信系统。由于对功率放大器效率、功率等需求不断增加，传统的功率放大器已经无法迎合优化设计需求，由于功率放大器性能指标受到匹配网络决定，因此，对功率放大器及其匹配网络优化设计的研究，成为功率放大器优化领域较为重要的模块。传统功率放大器的优化设计通常直接利用仿真软件自身进行优化，往往无法达到较好的优化效果，且时间人力代价较高，无法满足无线通信系统的高效率需求。
[0003]针对上述问题，本专利技术对单频点功率放大器匹配网络优化设计进行了改进，提出了一种基于协同仿真框架的高效率功率放大器优化设计方法。本专利技术对于实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于协同仿真框架的高效率功率放大器优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，选取设计频点，根据负载阻抗分析设计频点的优化目标，主要包括优化效率、功率、增益等，设计输出匹配网络；步骤S2，确定输入匹配网络，确认整体优化对象，设计频点的优化变量及优化变量范围，优化变量个数；步骤S3，确定粒子群算法的优化方法，测试粒子群算法性能，根据高效率功率放大器的优化需求确定优化目标函数；步骤S4，根据功率放大器优化需求，对传统粒子群算法进行改进，改进后的算法为基于自适应变异的正弦自适应权重模拟退火粒子群算法；步骤S5，利用测试函数验证改进的粒子群算法的有效性；步骤S6，确定基于改进的粒子群算法的高效率功率放大器协同仿真优化框架，确定其主要实现方式；步骤S7，利用改进的粒子群算法调用协同仿真框架在设计频点对功率放大器的效率、功率等进行仿真，并计算优化目标函数；步骤S8，判断设计频点的目标函数是否收敛；若否，跳转至步骤S7，若是，则执行步骤S9；步骤S9，得到最佳单频点功率放大器匹配网络，完成高效率单频点功率放大器设计。2.根据权利要求1所述的一种基于协同仿真框架的高效率功率放大器优化设计方法，其特征在于，所述的步骤S4包括：S4.1初始化参数，根据目标函数初始化个体最佳值与全局最佳值，给出初始化温度，如下式所示；其中，em表示所有粒子的最小误差。S4.2计算当前温度下所有个体的突变概率，采用轮盘赌算法从所有个体极值中选取一个全局最佳值的替代值；个全局最佳值的替代值；其中，Sort是将突变概率以从小到大的顺序进行排序得到的一个向量，Pbet是(0,1)的随机数。S4.3根据当前适应度值和平均适应度值确定正弦自适应权重；
其中，λmax为最大权重，λmin，fmin为所有粒子的最小适应度值，fmax为所有粒子的最大适应度值，favg为所有粒子的平均适应度值。S4.4根据一定突变概率进行自适应变异操作，根据情况进行位置更新操作；n＝ceil...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁建伟，夏景，孔娃，戴亚锴，何俊杰，张荣乐，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：