微波功率放大器的自适应预失真线性化技术

论文摘要

微波功率放大器是无线通信系统中的重要组成部分,然而由于功率放大器的非线性,放大器输出信号与输入信号之间不再是线性关系,从而在放大器的输出端产生交调干扰、谐波干扰等,对临近通道和有用信道都造成了干扰。因此需要想办法提高功率放大器的线性度。本项目采用了预失真法,使输入信号在送入放大器之前,先进行一次失真处理,这种失真特性与微波功率放大器的失真特性正好相反,所以,功率放大器的失真特性被抵消掉,功率放大器的输出信号与原始输入信号呈线性关系。主要的方法是用一个多项式函数来构造预失真器。关键的问题就是要确定预失真函数的系数,本文采用带外功率作为目标函数,沿使带外功率减小的方向搜索,选用能够使带外功率最小的预失真函数的系数。本文所提出的方案包括硬件和软件两部分,硬件是以ALTERA公司的CycloneⅡ系列EP2C5Q208C7和TMS320VC5509为核心的自适应预失真平台的搭建。本文重点讨论了软件系统的实现,主要包括:(1)自适应搜索算法的实现;(2)DSP Lib的使用;(3)调试结果的分析等。本文提出的预失真线性化技术,能够有效提高微波功率放大器的线性度,有效降低交调干扰以及临道干扰。最后,本文对结果进行了分析,指出了存在的问题和不足,提出了下一步改进的方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 课题来源及任务
• 1.3 本文内容安排
• 第二章 微波功率放大器介绍
• 2.1 微波功率放大器的失真
• 2.1.1 幅度失真
• 2.2 微波功率放大器的评价指标
• 2.2.1 1dB压缩点
• 2.2.2 三阶交调系数IM3
• 2.2.3 三阶交调截断点
• 2.2.4 工作频带（△f）
• 2.2.5 功率增益
• 2.2.6 工作效率（η）
• 2.3 常用的功率放大器线性化方法
• 2.3.1 查找表法
• 2.3.2 前向反馈
• 2.3.3 功率回退法
• 2.3.4 反馈法
• 2.3.5 神经网络法
• 2.3.6 预失真法
• 第三章 功率放大器自适应预失真的工作函数法
• 3.1 数字预失真的工作原理
• 3.2 系数的自适应搜索算法
• 3.3 模式搜索法
• 第四章 硬件实现方案
• 4.1 硬件实现方案
• 4.1.1 预失真系统结构
• 4.1.2 主要器件的功能和特性
• 4.2 整个功率放大器的指标如下
• 4.3 采样率及目标函数的计算
• 4.4 硬件电路结构
• 4.4.1 PLL的配置
• 4.4.2 EMIF的配置
• 4.4.3 中断
• 4.5 FPGA模块
• 4.5.1 开发工具
• 4.5.2 FPGA各个模块
• 第五章 软件实现方案
• 5.1 系统软件流程
• 5.2 构建 DSP工程文件
• 5.2.1 开发工具ccs及其组件
• 5.2.2 构建DSP工程文件
• 5.3 Hooke-Jeeve算法
• 5.4 软件优化
• 5.4.1 算法复杂度分析
• 5.4.2 常用的优化方法
• 5.4.3 DSP Lib
• 第六章 结果分析与改进方案
• 6.1 调试平台和工作条件
• 6.2 调试指标
• 6.3 调试结果及分析
• 6.3.1 ACPR
• 6.3.2 功率
• 6.3.3 实时性
• 第七章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 攻读硕士学位期间的研究成果