本发明专利技术提供一种宽带射频功率放大器记忆非线性模型及建模方法，该建模方法包括：输入射频信号经过静态非线性处理单元生成与输入无关的非线性信号；非线性信号经过动态非线性处理单元生成含记忆的动态非线性输出信号；所述动态非线性处理单元采用输入相关的多级有限冲激响应滤波器组对所述非线性信号及其高阶项进行多元的动态加权线性滤波，然后将滤波后的全部信号进行线性叠加，获得所述含记忆的动态非线性输出信号。本发明专利技术将记忆非线性模拟为一个静态的强非线性过程与一个输入相关的多级动态非线性过程的合成结果；其反映了任意时刻的增益非线性与不同记忆深度及不同强度的输入相关程度，实现了对功放动态非线性更好地自适应模型。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于第四代宽带移动通信
，涉及一种宽带射频功率放大器的模型及建模方法，特别是涉及。
技术介绍
射频功率放大器是无线通信系统中的核心部件，其高昂的成本使其成为系统中最昂贵的部分。由于射频功率放大器消耗了系统中的大部分功率，从而使得射频功率放大器也成为影响无线系统运营商运营成本的一个关键因素。尤其是在能源变得越来越昂贵的今天，高效射频功放对节能降耗及绿色通信具有更为重要的意义。因此，世界各国的相关研究机构和人员投入了大量的时间、精力和金钱研发各种高效射频功率放大器。然而，由于高效射频功率放大器偏置到饱和状态，因此它输出的射频信号的线性度非常差，不能直接应用于非恒包络调制信号的现代宽带无线通信系统中。数字预失真技术是一种行之有效的线性化技术，其可以大大提高射频功放的线性度。但是宽带射频放大器会呈现出记忆效应，使得射频功放当前时刻的输出不仅取决于当前时刻的输入，还受到以前时刻输入的影响，呈现出动态非线性。对于广泛使用的记忆非线性模型，其参数提取处理算法的复杂度依赖于记忆深度和非线性强度。在预测复杂的非线性效应时要进行高阶多项式矩阵求逆运算，容易引起数值不稳定性问题。近来，研究提出了多项式模型和滤波器结合的方法、或者采用增益查找表和滤波器结合的方法模拟记忆非线性，但是前者需要优化高阶滤波器，后者则简化仅考虑弱非线性记忆。在实际应用中，记忆非线性模型需要更好地体现宽带基带调制输入信号大动态范围的幅度变化对功放增益记忆性行为的影响，并且模型结构要容易实现。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供，用于解决现有技术中记忆非线性模型结构复杂、非线性弱的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供。—种宽带射频功率放大器记忆非线性模型，所述宽带射频功率放大器记忆非线性模型包括静态非线性处理单元、动态非线性处理单元；所述静态非线性处理单元用于模拟与输入无关的强非线性，生成非线性信号；所述动态非线性处理单元与所述静态非线性处理单元相连，用于模拟与输入相关的记忆性，生成含记忆的动态非线性输出信号。优选地，所述静态非线性处理单元是采用一元高阶回归模型对功率放大器的复数增益特性进行模拟，生成静态非线性增益的处理单元。优选地，所述一元高阶回归模型为多项式模型或复数增益查找表。优选地，所述多项式模型为⑷或％)=|>^( )|外1)「'其中， Λ---1S=IX (η)表示静态非线性处理单元的输入射频信号，S (η)表示静态非线性处理单元输出的非线性信号；sk表示第k阶非线性项的系数，K是常数；按多项式模型对输入射频信号X (η)进行计算生成非线性信号S(η)。优选地，所述复数增益查找表利用功放实测AM/AM、ΑΜ/ΡΜ数据的光滑处理，实现静态-动态特性分离，然后构建复数增益的地址查找表；静态非线性处理单元根据复数增益的地址查找表，输入射频信号X (η)与复数增益进行复数乘法，生成非线性信号S (η)。优选地，所述动态非线性处理单元包括多元动态加权线性滤波器、复数加法器；所述多元动态加权线性滤波器与所述静态非线性处理单元相连；所述多元动态加权线性滤波器采用与输入相关的多级有限冲激响应滤波器组对所述非线性信号及其高阶项进行多元的动态加权线性滤波；所述复数加法器与所述多元动态加权线性滤波器相连，用于将多 元动态加权线性滤波器输出的全部信号进行线性叠加，获得所述含记忆的动态非线性输出信号。优选地，所述多级有限冲激响应滤波器组包括多元动态加权系数生成单元；所述动态加权系数为记忆权重生成函数F (η)；所述记忆权重生成函数为F)=，其中,Y(η)表示含记忆的非线性输出信号；Ρ表示记忆深度；所述记忆权重生成函数用以生成所述非线性信号S(η)及其高阶项的多元非线性记忆权重因子。优选地，所述多级有限冲激响应滤波器组还包括多级动态线性滤波器组，所述多级动态线性滤波器组的输入端与所述多元动态加权系数生成单元的输出端相连，输出端与所述复数加法器的输入端相连；所述多级动态线性滤波器组采用输入相关的多元动态加权系数抽头-延迟线模型；所述多元动态加权系数抽头-延迟线模型将所述多元非线性记忆权重因子作为自身各级延迟单元的输入系数。一种宽带射频功率放大器记忆非线性建模方法，所述宽带射频功率放大器记忆非线性建模方法包括输入射频信号X (η)经过静态非线性处理单元生成与输入无关的非线性信号S(n);非线性信号S(n)经过动态非线性处理单元生成含记忆的动态非线性输出信号Y(n);其中，所述动态非线性处理单元采用输入相关的多级有限冲激响应滤波器组对所述非线性信号S(n)及其高阶项进行多元的动态加权线性滤波，然后将滤波后的全部信号进行线性叠加，获得所述含记忆的动态非线性输出信号γ(η)。优选地，所述静态非线性处理单元采用一元高阶回归模型对功率放大器的复数增益特性进行模拟，生成静态非线性增益；所述一元高阶回归模型为多项式模型或复数增益查找表。优选地，所述多项式模型为;其中，A--Ik = \X (η)表示静态非线性处理单元的输入射频信号，S (η)表示静态非线性处理单元输出的非线性信号；sk表示第k阶非线性项的系数，K是常数。优选地，所述复数增益查找利用功放实测AM/AM、AM/PM数据的光滑处理实现静态-动态特性分离；然后构建复数增益的地址查找表，静态非线性处理单元根据复数增益的地址查找表，输入射频信号X (η)与复数增益进行复数乘法，生成非线性信号S (η)。优选地，所述多级有限冲激响应滤波器组采用多元动态加权系数生成单元生成动态加权系数，所述动态加权系数为记忆权重生成函数F(n);所述记忆权重生成函数为, 、Y(n-p)F(ll-p)=Tl~丨，其中，Y (η)表示含记忆的非线性输出信号；ρ表示记忆深度;所述记忆权 Η"-ρ)重生成函数用以生成所述非线性信号S(η)及其高阶项的多元非线性记忆权重因子。优选地，所述多级有限冲激响应滤波器组还采用多级动态线性滤波器组进行滤 波；所述多级动态线性滤波器组采用输入相关的多元动态加权系数抽头-延迟线模型将所述多元非线性记忆权重因子作为自身各级延迟单元的输入系数。如上所述，本专利技术所述的宽带射频功率放大器记忆非线性模型及建模方法，具有以下有益效果本专利技术将记忆非线性模拟为一个静态的强非线性过程与一个输入相关多级动态非线性过程的合成结果；其采用记忆权重生成函数定义了各个记忆时刻的输入幅度及其高阶项对各个记忆深度的影响，反映了在实际应用过程中，任意时刻的增益非线性与不同记忆深度的输入及不同幅度强度的输入相关程度，从而实现了对功率放大器动态的记忆非线性更好地自适应。附图说明图I显示为本专利技术所述的宽带射频功率放大器记忆非线性模型的结构示意图。图2显示为本专利技术所述的多级动态线性滤波器组的一种结构示意图。图3显示为本专利技术所述的宽带射频功率放大器记忆非线性建模方法的流程示意图。元件标号说明I静态非线性处理单元；2动态非线性处理单元；21多元动态加权线性滤波器；22复数加法器；211多元动态加权系数生成单元；212多级动态线性滤波器组。具体实施例方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种宽带射频功率放大器记忆非线性模型，其特征在于，所述宽带射频功率放大器记忆非线性模型包括：静态非线性处理单元，用于模拟与输入无关的强非线性，生成非线性信号；动态非线性处理单元，与所述静态非线性处理单元相连，用于模拟与输入相关的记忆性，生成含记忆的动态非线性输出信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王萍，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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