【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信技术中的自适应数字预失真，特别是指一种基于定点化模值映射查找表的数字预失真方法。
技术介绍
1、在无线通信过程中，既需要降低信号失真，又需要更高效地利用能源。但是，在现有的通信系统中，这两点是矛盾的。这是因为，发射机的核心器件射频功率放大器(poweramplifier,pa)的非线性是必然存在的，尤其是pa工作在饱和区附近的时候，输入输出的信号功率幅度无法保持线性关系，从而引起明显的数据传输误码率和对相邻信道的干扰。
2、为了解决这一问题，现有技术中提出了数字预失真(digital pre-distortion,dpd)技术，该技术能够有效矫正射频功率放大器的非线性，使其兼具高线性度和高效率。dpd技术的要点是，首先提取一个射频pa的逆模型，然后将提取的模型级联在pa的前端，从而使系统呈线性特性，如图1所示。现有技术中，通常采用的dpd结构有两种形式：直接学习结构和间接学习结构，如图2所示。这两种结构在计算模型参数或评判性能时选取的数据节点不同。前预失真器所使用的pa逆模型通常采用一般记忆多项式模型(generalizedmemory polynomial,gmp)或省略了记忆交错项的简化版记忆多项式模型(memorypolynomial,mp)，后者在具体硬件实现中更具效率，节省存储资源和计算资源，同时性能基本也满足需求，该模型表示可为：
3、
4、其中，k为非线性阶数，t为记忆深度，前者描述非线性程度，后者表示前后信号的相关性；w为系数，x为输入信号。
6、x(n)*lut(x(n)),lut(x(n))＝w*|x(n)|k-1
7、所以查找表的实现即为x(n)与查表函数lut(x(n))之间的映射关系的实现，故而前预失真器设计如图3所示。
8、每张查找表的输入输出对应关系类似于图1或图4中的曲线，横轴为输入，竖轴为输出，需要根据输入值，即输入信号的模值得到对应的输出。通常采用的方法为分段线性插值法：将该映射曲线按照横轴分割为多份，每一份都按照线性线段拟合，如图4中表示。可以理解的，当分割的足够多时，其对应拟合的曲线越是精确，但对应的存储和计算所需资源也就越多。设分割的输入点为x0,x1,x2...xm，第k段线即可表示为：
9、fk(x)＝ak+bkx,xk-1<x<xk
10、其中ak和bk可以通过该段的两端点(xk-1,yk-1)与(xk,yk)确定：
11、
12、硬件实现时，按照输入信号的定标范围划分一组x(n)，每次更新模型参数时需要计算得到对应一组y(n)，再通过x(n)与y(n)计算并保存一组ak和bk。每个信号数据点xk到来时，首先需要判断该数据点的模值幅度，并选取对应分段，再带入分段线性函数得到所需的查找表结果。
13、此外，还有一些采用一般记忆多项式的模型或者一些改进如非均匀的分段等方法大同小异。
14、但是，以上方法在实现时皆存在以下问题：
15、1、和的计算需要不少的乘加运算，需要不少的计算资源；
16、2、和的保存需要不小的存储资源；
17、3、判断每个点所处的分段需要查找；
18、4、带入数据点进入仍需要进行运算，包括一个乘法和一个加法。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种基于定点化模值映射查找表的数字预失真方法。该方法能够简化查找流程，节约查找过程中的运算和存储，简化查找表硬件实现的设计流程并缩减系统所需资源。
2、本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于定点化模值映射查找表的数字预失真方法，包括以下步骤：
4、步骤1，根据数字预失真器输入数据即查找表输入数据的定标范围cmsn，将输入数据均匀分割为2^q份，q<m，记为x(i)；其中，c表示复数，m表示二进制下该数的总位宽为m位，s表示该数为有符号数，n为该数的小数位宽；
5、步骤2，将x(i)代入查找表公式，得到一组对应的输出y(i)，将y(i)存储作为所需要的查找表lut(i)；
6、步骤3，根据每个预失真输入数据的模值，取其二进制数的前q比特并转为十进制数idx，idx+1即为查找表中的所需输出的索引；
7、步骤4，根据索引得到每个预失真输入数据所对应的查找表输出，也就是所需的预失真输出，完成预失真过程。
8、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
9、1、减少系统的运算和存储资源
10、由于现今常用的数字预失真系统的查找表实现需要进行插值运算，必须计算并保存每个线性分段的斜率和截距，查表的时候还需要查询具体分段以及带入计算拟合，这些无疑都是运算资源和存储资源的消耗。通过该方法无需分段函数的拟合保存和带入求解，可以大幅节省资源。
11、2、便于硬件实现和快速查表
12、通过输入数据的高q比特,硬件直接截取作为索引，无需查询操作就可以一一对应，并快速得到查找表的输入，不必再查找分段并代入拟合，为硬件设计减少了设计开销和维护成本。
13、3、设计灵活便于改进
14、该方法可以根据数据的定标和所需的精度灵活设计查找表的分段深度，并且可以和常用的方法结合，按照需求进一步提升精度和性能，便于改进。
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1.一种基于定点化模值映射查找表的数字预失真方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于定点化模值映射查找表的数字...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，张涛，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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