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基于间接学习结构的改进功放非线性失真补偿算法

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通信技术 2016年第10期49卷 1320-1325页

作者：沈忠良张子平解放军理工大学通信工程学院江苏南京210007

随着无线通信的迅猛发展,频谱资源紧张和功放功率效率低等问题亟待解决。虽然采用高阶调制方式可以缓解资源紧张问题,但信号通过功放产生的非线性失真不仅严重影响带内通信的可靠性,还会影响邻近信道。因此,鉴于基带自适应数字预失真补... 详细信息

随着无线通信的迅猛发展,频谱资源紧张和功放功率效率低等问题亟待解决。虽然采用高阶调制方式可以缓解资源紧张问题,但信号通过功放产生的非线性失真不仅严重影响带内通信的可靠性,还会影响邻近信道。因此,鉴于基带自适应数字预失真补偿技术,将16QAM调制作为测试信号,建立功放非线性模型和预失真模型,基于间接学习结构,利用归一化最小均方(NLMS)算法来获取预失真器补偿参数。特别地,引入平均邻近信道功率比(ACPR)作为优化目标函数来确定NLMS算法的最佳步长因子,使得在满足传输性能的前提下对邻近信道的干扰降低至最小。仿真结果证明了所提改进算法的有效性。

关键词：功放非线性记忆效应预失真间接学习结构邻近信道功率比

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功率放大器非线性特性及预失真建模

数学的实践与认识 2014年第14期44卷 137-147页

作者：王立坤王涛张骏东南大学信息科学与工程学院江苏南京211189

信号的功率放大器是电子通信系统的关键器件之一,功放的输出信号相对于输入信号可能产生非线性变形,这将带来无益的干扰信号,研究其机理并采取措施改善,具有重要意义.通过利用无记忆非线性功放和记忆非线性功放的实测数据用数学方法对... 详细信息

信号的功率放大器是电子通信系统的关键器件之一,功放的输出信号相对于输入信号可能产生非线性变形,这将带来无益的干扰信号,研究其机理并采取措施改善,具有重要意义.通过利用无记忆非线性功放和记忆非线性功放的实测数据用数学方法对其分别进行建模,而后使用前置预失真器的方法改善功放的非线性特性,并对其中预失真器的建模做了研究,采用间接学习型结构构建预失真器模型.仿真结果显示功放非线性模型结合预失真器模型能够很好地逼近实际情况,并且能很好地抑制带外频谱扩展.

关键词：功率放大器非线性预失真记忆多项式模型间接学习结构

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一种改进的分数阶双线性数字预失真方法

光通信研究 2020年第2期2期(16)卷 44-49页

作者：王恒徐方雨重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

数字预失真是改善功率放大器非线性化比较有效的技术方法。文章针对射频功率放大器的非线性强记忆效应带来的失真问题,在分数阶记忆多项式模型和传统双线性多项式模型的基础上,提出了一种改进的分数阶双线性多项式数字预失真模型。该模... 详细信息

数字预失真是改善功率放大器非线性化比较有效的技术方法。文章针对射频功率放大器的非线性强记忆效应带来的失真问题,在分数阶记忆多项式模型和传统双线性多项式模型的基础上,提出了一种改进的分数阶双线性多项式数字预失真模型。该模型利用间接学习结构并结合递推最小二乘(RLS)算法对建立的预失真模型进行自适应预失真系统仿真。仿真结果表明,该模型与传统的双线性多项式模型相比,归一化均方误差(NMSE)提高了2.6 dB,系数减少了34.3%,邻道功率泄漏比(ACPR)改善了约5 dB,由此可知,该模型能够有效地补偿功率放大器的非线性失真。

关键词：数字预失真记忆多项式间接学习结构功率放大器

一种基于Volterra级数的基带数字预失真

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电视技术 2010年第S1期34卷 28-29,43页

作者：郑百衡中国西南电子技术研究所四川成都610036

提出了一种基于间接学习结构的自适应基带预失真技术来补偿高功率功放的记忆效应。它使用基于Volterra级数的RLS自适应算法。仿真结果表明,该预失真器能够有效地校正由于功率放大器的非线性和记忆效应引起的信号失真。

关键词：自适应预失真记忆效应 Volterra级数递归最小二乘算法间接学习结构非线性失真功率放大器

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记忆功放的预失真线性化方案

南昌大学学报（理科版） 2011年第5期35卷 490-494页

作者：赵庆敏万亮南昌大学信息工程学院江西南昌330031

在多载波宽带发射机中,射频功放存在固有的非线性特性与记忆效应在功放输出产生了AM/AM与AM/PM失真,进而带来了频谱扩展与带内失真问题,严重影响了通信质量。为了能同时补偿功放的非线性失真与记忆效应,构建了基于间接学习结构的预失真... 详细信息

在多载波宽带发射机中,射频功放存在固有的非线性特性与记忆效应在功放输出产生了AM/AM与AM/PM失真,进而带来了频谱扩展与带内失真问题,严重影响了通信质量。为了能同时补偿功放的非线性失真与记忆效应,构建了基于间接学习结构的预失真系统,并结合LS算法辨识预失真器的参数。仿真结果表明该预失真系统能很好地补偿功放的非线性失真及记忆效应失真,提高了功放的线性度与效率。

关键词：功率放大器记忆效应预失真间接学习结构

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基于数字预失真技术的有记忆功放线性化研究

计算机仿真 2009年第1期26卷 146-149页

作者：张福洪禇如龙孔庆浩杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州310018

现代通信系统中,具有较大峰均比和带宽的线性调制信号经过大功率功放会产生非线性失真和记忆效应。针对高峰均比的宽带输入信号,提出一套联合峰均比抑制技术和基带自适应预失真技术来改善功放非线性失真的可行方案,并仿真了峰值抵消算... 详细信息

现代通信系统中,具有较大峰均比和带宽的线性调制信号经过大功率功放会产生非线性失真和记忆效应。针对高峰均比的宽带输入信号,提出一套联合峰均比抑制技术和基带自适应预失真技术来改善功放非线性失真的可行方案,并仿真了峰值抵消算法和自适应预失真算法,结果表明对于峰均比为7.6dB的输入信号,经过1dB的削峰处理后,预失真器改善带外频谱抑制25dB左右,有效的补偿了功放的非线性失真和记忆效应,提高了功放效率,对功放线性化技术有一定的实用价值。

关键词：非线性功放峰值抵消算法自适应数字预失真间接学习结构记忆多项式模型

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宽带功率放大器的数字预失真技术研究

宽带功率放大器的数字预失真技术研究

作者：汤权北京邮电大学

学位级别：硕士

由于数据用户量的不断增加,人们对无线通信速率的需求日益提高,无线通信系统也正在向着高速率、宽带化的方向发展,但是其在高速发展的同时也带来了前所未有的能量消耗。在无线通信网络中,移动通信基站能耗占通信网络能耗的50%以上,而微... 详细信息

由于数据用户量的不断增加,人们对无线通信速率的需求日益提高,无线通信系统也正在向着高速率、宽带化的方向发展,但是其在高速发展的同时也带来了前所未有的能量消耗。在无线通信网络中,移动通信基站能耗占通信网络能耗的50%以上,而微波功率放大器(Power Amplifier,PA)作为无线通信基站主设备的能量消耗主体,保证其线性、高效率工作对系统节能降耗具有十分重要的意义。为了同时兼顾功率放大器的效率和线性度,需要采用线性化技术来补偿功率放大器在高效率工作时所产生的非线性失真。数字预失真(Digital Predistortion,DPD)因其结构简单、实现灵活、性能卓越等优势,成为当前功率放大器线性化的主流技术。本文主要工作与创新点如下:1、针对宽带数字预失真技术反馈路径上ADC成本过高的问题,提出了降低反馈路径ADC数量的间接数字预失真结构。该结构仅需采集功放输出信号的单路分量(I分量或者Q分量),因此在反馈路径上仅需使用一个ADC,从而减少了反馈路径上ADC的数量,降低了硬件成本。同时,由于该结构仅采集功放输出信号的I分量或者Q分量来计算预失真器系数,因此可以在一定程度上抑制系统中存在的I/Q不平衡。测试结果表明,在系统中不存在I/Q不平衡的条件下,本文所提结构和传统间接学习结构具有同等的线性化效果;系统中存在I/Q不平衡时,相较于传统的间接学习结构,本文所提出的方法的邻信道功率比(Adjacent Channel Power Ratio,ACPR)性能提升约4～6dB,说明其对系统中存在的I/Q不平衡具有抑制作用。2、对于宽带信号,数字预失真模型系数量随着非线性阶数和记忆深度的增加而大幅提升,但其中存在大量冗余项。这些冗余项不仅增加了模型的复杂度,还会增加计算误差,影响模型建模精度。针对该问题,提出了一种新的功率放大器行为模型裁剪方法,该方法将正则化子空间追踪(Regularized Subspace Pursuit,RSP)算法应用到数字预失真技术中用来裁剪功率放大器建模时行为模型中的冗余项。RSP算法将正则化过程引入到子空间追踪(Subspace Pursuit,SP)算法中,将正则化思想和回溯思想相结合,实现了对原子的二次筛选,提高了每次迭代中所选原子的可信赖性,模型裁剪性能较好。测试结果表明,在系数数量设置相等的情况下,和OMP和SP算法相比,使用RSP算法进行裁剪之后的模型具有更好的ACPR值和归一化均方误差(Normalized Mean Square Error,NMSE)值,所提方法比使用OMP算法和SP算法具有更好的数字预失真模型裁剪能力。和全GMP模型相比,使用所提方法对模型进行裁剪后,不仅使模型系数量减少了 83.7%,NMSE和ACPR性能也分别提升了约3.4dB和3dB。

关键词：功率放大器数字预失真间接学习结构压缩感知模型裁剪

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高宽带无线通信系统自适应预失真技术研究

高宽带无线通信系统自适应预失真技术研究

作者：张菲西安电子科技大学

学位级别：硕士

功率放大器（功放）是无线通信系统中不可或缺的器件，但因其固有的非线性特性，会使传输信号产生畸变，引起发射信号频谱扩展及带内失真。在现有的各种线性化技术中，自适应数字预失真技术被认为是最有前景的技术，并得到了最广泛的应... 详细信息

功率放大器（功放）是无线通信系统中不可或缺的器件，但因其固有的非线性特性，会使传输信号产生畸变，引起发射信号频谱扩展及带内失真。在现有的各种线性化技术中，自适应数字预失真技术被认为是最有前景的技术，并得到了最广泛的应用。本文深入研究了适用于高带宽无线通信系统的自适应数字预失真技术。首先，本文介绍了现有常用的功放模型，并对各模型的适用范围进行了说明;然后，研究了预失真技术常用的两种基本辨识结构，即直接学习结构和间接学习结构，指出了各自的优缺点;基于间接学习结构，重点理论推导分析了三种典型的自适应预失真参数辨识算法，包括LS算法、LMS算法和RLS算法，并比较了这些算法在抑制带外频谱扩展、复杂度、收敛性和稳定性等方面的性能;进一步，结合现代无线通信系统频带加宽、信号分布的非平稳特性以及反馈支路量化噪声导致的信号非平稳等问题，研究了针对高宽带非平稳信号的非线性辨识算法，包括传统NLMS算法和GNGD算法，并指出了这些算法存在的缺陷，以此为基础，提出了一种新的自适应可变步长LMS辨识算法;仿真表明，与传统的辨识算法相比，新算法可大大降低带外频谱扩展，同时具有较强的稳定性;最后，针对量化噪声对记忆非线性模型辨识性能的影响，研究了自适应预失真系统中的量化噪声抑制问题，提出了一种新的自适应预失真方案，该方案能够有效降低量化噪声对参数辨识的影响，仿真也验证了该方案在抑制带外频谱扩展和收敛性等方面的优越性。

关键词：自适应数字预失真功率放大器间接学习结构 LMS算法量化噪声

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基于多项式数字基带自适应预失真技术的研究

山西大同大学学报（自然科学版） 2014年第4期30卷 22-24,27页

作者：马晓波杨韶孙慧萍广州海格通信集团股份有限公司广东广州510663 陕西北斗恒通信息科技有限公司陕西西安710068 山西大同大学物理与电子科学学院山西大同037009

由于自适应数字预失真具有稳定性好、适应能力强等优点,被广泛应用于实现功率放大器的线性化。而本文正是研究了基于多项式数字基带自适应预失真技术。首先,介绍了基于多项式数字基带自适应预失真技术;其次,分析了间接学习结构理论;最后... 详细信息

由于自适应数字预失真具有稳定性好、适应能力强等优点,被广泛应用于实现功率放大器的线性化。而本文正是研究了基于多项式数字基带自适应预失真技术。首先,介绍了基于多项式数字基带自适应预失真技术;其次,分析了间接学习结构理论;最后,对OFDM信号进行了仿真实验。结果表明:预失真可以有效地抑制带外频谱以及补偿功放的非线性失真和记忆效应。

关键词：功率放大器自适应数字预失真间接学习结构记忆效应