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数字预失真补偿功率放大器的非线性

这个例子展示了如何使用数字预失真(DPD)发射机来抵消在功率放大器非线性的影响。这个例子使用功率放大器模型获得功率放大器特性(通信工具箱)例子来模拟两种情况。在第一个模拟,射频发射机发送两个音调。在第二个模拟,RF发射机发送5 g-like OFDM波形100 MHz带宽。

公司有两个正弦信号进行测试

打开模型射频Blo万博1manbetxckset模型:系统级模型PA + DPD两个音调

深浅不一的模型包括一个信号发生器,用于测试output-referred三阶系统的拦截点。模型包括射频频率上转换使用我调制器,PA模型,嗅嗅PA的输出耦合器,和一个参数块代表天线负载效应。执行downconversion低中频接收机链。请注意,这个系统的模拟带宽为107.52 MHz。

模型可以模拟没有DPD拨动开关时的位置。

模型=“simrfV2_powamp_dpd”;open_system(模型)sim(模型)

玩家手动开关使DPD算法。反之,钢铁洪流(三阶截点)是显著改善。检查的失真测量频谱分析仪来验证这些结果,看看谐波的力量减少由于DPD线性化。

在深浅不一的信号进入DPD块或功率放大器,它经过一个冷杉插入器,同样的冷杉插入器中使用特性。这是必要的,因为功率放大器模型得到的采样率插值后,不是原来的深浅不一的信号的采样率,和所需的过采样信号建模引入的高阶非线性功率放大器。

所需的振幅增益的DPD系数估计量是基于预期获得的功率放大器(PA期间获得表征),因为除了线性化,总体目标是使组合获得DPD功率放大器的输入输出尽可能接近预期的增益。正确地估计DPD系数,DPD系数估计量的输入信号,啪,啪,必须在时域中保持一致。这是验证了发现延迟块显示延迟引入的射频系统是0。另外,PA, PA必须准确的基带表示功率放大器输入信号和输出信号,即没有额外的收获或相移。否则,DPD系数估计块不会观察到功率放大器,不会产生正确的DPD系数。这是通过确保上转换和downconversion步骤获得的1和损失和相移由于耦合器之前适当补偿反馈信号到达PA。

比例因子的目的在冷杉前面插入器是帮助有效地利用线性功率放大器。即使启用了DPD的,两个不受欢迎的场景可能发生。深浅不一的信号可能是很小的输入范围的线性化系统,因此under-utilizing线性化系统的放大能力。或深浅不一的信号可能是如此之大,功率放大器模型操作范围外的观察在PA表征,因此功率放大器模型可能不是一个精确的模型的物理设备。我们使用下面的启发式方法设置比例因子。

假设DPD块完全线性功率放大器,以实现预期的幅度增益,那么所允许的最大输入振幅DPD块应该是最大的功率放大器的输出振幅期间观察到的PA表征除以预期的幅度增益。DPD块前的比例因子应该是所允许的最大输入振幅DPD块除以最大振幅PA过程中观察到的插值信号特征。

系统模型块,计算最大规范化PA输入振幅。如果它等于1,这意味着进入射频系统的基带信号最大振幅等于最大PA输入振幅在PA特征观察。因此,如果最大规范化PA输入振幅小于1,上面的启发式方法设定的比例因子可能会增加。如果最大规范化PA输入振幅大于1,比例因子应该降低。

set_param([模型/手动开关的),“行动”,' 1 ')sim(模型)

通过改变程度和DPD系数估计量的块中定义的记忆深处,你可以找到最合适的性能和实施成本之间的权衡。

close_system(模型中,0)所有;清晰的

DPD 5 g-like OFDM波形

打开模型射频Blo万博1manbetxckset模型:系统级模型PA + DPD 5 g-like OFDM波形

这个模型的结构模型是一样的,之前的仿真软件模万博1manbetx型。被放大的信号现在是5 g-like OFDM波形,而不是一个深浅不一的信号。过采样是在OFDM基带信号中调制完成的一代。频谱分析仪测量ACPR代替钢铁洪流,我们添加一个子系统来衡量的维生素和MER OFDM波形放大。

没有DPD线性化,系统达到平均调制误差比率为24.4 dB,从星座图测量。

模型=“simrfV2_powamp_dpd_comms”;open_system(模型)sim(模型)

玩家手动开关使DPD算法。反之,平均MER显著改善。

set_param([模型/手动开关的),“行动”,' 1 ')sim(模型)

close_system(模型中,0)所有;清晰的

选定的参考书目

  1. 摩根,丹尼斯·R。,Zhengxiang Ma, Jaehyeong Kim, Michael G. Zierdt, and John Pastalan. "A Generalized Memory Polynomial Model for Digital Predistortion of Power Amplifiers."IEEE®交易信号处理。54卷,10号,2006年10月,页3852 - 3860。

  2. 氮化镓、李和Emad Abd-Elrady。“数字预失真的记忆多项式系统使用直接和间接学习架构。”In学报》第十一适国际会议在信号和图像处理(SIP)(f . Cruz-Roldan和n b·史密斯,eds), 654 - 802。卡尔加里,AB:学报出版社,2009年。

另请参阅

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