專利名稱：一種改善射頻功率放大器預(yù)失真性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善射頻功率放大器預(yù)失真性能的方法，尤其涉及一種采用正交多項(xiàng)式解決預(yù)失真參數(shù)估計(jì)時(shí)的數(shù)值不穩(wěn)定現(xiàn)象，確保射頻功率放大器預(yù)失真線性化的方法，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)中，無線通信基站及其配套設(shè)備的能耗約占總能耗的80 %。其中， 射頻功率放大器(RFPA)是最主要的耗能器件之一。提高射頻功率放大器的功率效率對(duì)于無線通信基站的節(jié)能環(huán)保而言意義重大。對(duì)于傳統(tǒng)的射頻功率放大器來說，其線性程度和功率效率為負(fù)相關(guān)關(guān)系。非線性放大會(huì)導(dǎo)致信道內(nèi)信號(hào)失真和信道外頻譜泄露，前者導(dǎo)致傳輸信號(hào)的誤差向是(EVM)惡化，后者引起鄰頻干擾。一些頻率效率較高的通信系統(tǒng)，如正交頻分復(fù)用(OFDM)、碼分多址復(fù)用(CDMA)等都具有很高的峰均值比，射頻功率放大器非線性放大的影響更為突出。目前，常用的解決方案是將功率放大器的輸入信號(hào)回退(Back-off)至線性區(qū)以保證系統(tǒng)性能，但此種解決方案犧牲了功率放大器的功率效率。提高射頻功率放大器線性程度的一個(gè)有效途徑是采用線性化技術(shù)，如負(fù)反饋 (Feedback)、前饋(Feed forward)和預(yù)失真(I^redistortion)等。其中預(yù)失真是指在輸入端插入一個(gè)包含功率放大器逆特性曲線的預(yù)失真模塊，預(yù)先補(bǔ)償功率放大器帶來的失真。 它既可以采用模擬預(yù)失真也可以采用數(shù)字預(yù)失真實(shí)現(xiàn)。隨著現(xiàn)代制造工藝的飛速發(fā)展， DSP/FPGA等數(shù)字處理單元在速度、成本、面積、功耗等都有了質(zhì)的飛躍，使自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真成為可能。自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真提供了一個(gè)優(yōu)化的成本、功耗和線性化性能的解決方案，是功率放大器線性化的發(fā)展方向。如

圖1所示，基于逆模型結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)預(yù)失真是一種常用的射頻功率放大器的預(yù)失真架構(gòu)，可以實(shí)時(shí)得到射頻功率放大器的預(yù)失真線性化模型參數(shù)。圖1中射頻功率放大器的輸入與輸出可以作為預(yù)失真線性化模型參數(shù)估計(jì)一模塊的輸入，進(jìn)而估計(jì)系統(tǒng)模型參數(shù)，將估計(jì)得到的模型參數(shù)復(fù)制到數(shù)據(jù)鏈路即得到預(yù)失真線性化模型。目前，預(yù)失真技術(shù)中對(duì)記憶性非線性描述最全面的模型是Volterra級(jí)數(shù)模型。該模型可以表述如下

權(quán)利要求
1.一種改善射頻功率放大器預(yù)失真性能的方法，其特征在于在射頻功率放大器的預(yù)失真線性化模型中，所使用的基函數(shù)全部或部分正交。
2.如權(quán)利要求1所述的改善射頻功率放大器預(yù)失真性能的方法，其特征在于 所述基函數(shù)為正交多項(xiàng)式基函數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的改善射頻功率放大器預(yù)失真性能的方法，其特征在于使用最小二乘算法、達(dá)代最小二乘算法、最小均方二乘算法中的任意一種進(jìn)行所述預(yù)失真線性化模型的參數(shù)估計(jì)。
4.如權(quán)利要求1所述的改善射頻功率放大器預(yù)失真性能的方法，其特征在于所述預(yù)失真線性化模型為多項(xiàng)式模型、Volterra級(jí)數(shù)模型、Wiener模型、Hammerstein 模型、Wiener-Hammerstein模型和記憶性多項(xiàng)式模型中的任意一種。
5.如權(quán)利要求2所述的改善射頻功率放大器預(yù)失真性能的方法，其特征在于 所述正交多項(xiàng)式基函數(shù)通過離線計(jì)算方式生成。
6.如權(quán)利要求5所述的改善射頻功率放大器預(yù)失真性能的方法，其特征在于 在以離線計(jì)算方式生成所述正交多項(xiàng)式基函數(shù)時(shí)，首先確定輸入信號(hào)的概率密度函數(shù)，對(duì)采用原始多項(xiàng)式基函數(shù)得到的自相關(guān)矩陣的期望做特征值分解Ε(ΦΗΦ) =VHAV, V 即為各正交多項(xiàng)式基函數(shù)的系數(shù)矩陣。
7.如權(quán)利要求5所述的改善射頻功率放大器預(yù)失真性能的方法，其特征在于 在以離線計(jì)算方式生成所述正交多項(xiàng)式基函數(shù)時(shí)，采用Gram-Smith正交化方法從低階正交多項(xiàng)式遞推到高階正交多項(xiàng)式。
8.如權(quán)利要求2所述的改善射頻功率放大器預(yù)失真性能的方法，其特征在于 所述正交多項(xiàng)式基函數(shù)通過在線計(jì)算方式生成。
9.如權(quán)利要求8所述的改善射頻功率放大器預(yù)失真性能的方法，其特征在于在以在線計(jì)算方式生成所述正交多項(xiàng)式基函數(shù)時(shí)，以樣本平均代替統(tǒng)計(jì)平均將離線生成正交多項(xiàng)式基函數(shù)的方法移植到在線計(jì)算過程中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種改善射頻功率放大器預(yù)失真性能的方法。該方法中，采用正交多項(xiàng)式來替代原有的多項(xiàng)式模型或Volterra級(jí)數(shù)模型，解決參數(shù)估計(jì)時(shí)的數(shù)值不穩(wěn)定現(xiàn)象。同時(shí)，給出了多種正交多項(xiàng)式的生成方式，并提出了相應(yīng)的模型參數(shù)估計(jì)算法。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明解決了射頻功率放大器預(yù)失真線性化模型在參數(shù)估計(jì)時(shí)的數(shù)值不穩(wěn)定問題，且具有結(jié)構(gòu)簡單，定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)成本更低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H03F3/20GK102522957SQ201110392628
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者關(guān)心, 馮衛(wèi)鋒, 向衛(wèi)東, 沈漫源, 錢驊, 黃劍毅 申請(qǐng)人:上海瑞和安琦通信科技有限公司