线性功放的数字基带预失真器

摘要

随着无线通信技术的飞速发展，移动用户数量急剧增长，通信频段变得越来越拥挤。为在有限的频谱范围内容纳更多的信道，普遍采用QPSK、QAM等高频谱利用率的调制方式。这些方式不可避免地使信号包络抖动(产生非恒定包络调制信号)，这对于系统的末级功放提出了很高的线性要求。当前流行的功放线性化技术中，数字预失真技术因其适应性强、动态范围广、频带宽等特点而备受瞩目。 本文主要研究可以适用于射频功放线性化的数字基带预失真器，采用基于LUT的数字预失真技术，完成了整个预失真器的设计、仿真、硬件实现和性能测试。本文首先论证了基于LuT数字预失真技术的优点和算法可行性；然后利用ADS软件对整个预失真器进行硬件仿真，双音信号和WCDMA信号仿真结果良好；接着给出了该预失真器的具体硬件电路框架，对电路中的重要芯片进行了介绍；最后，对设计完成的预失真器进行了功能实测。测试中，选用了8W的砷化镓场效应功率放大器，观察预失真器对其线性化效果。测试内容包括预失真前后的功放输出信号信号频谱及ACPR．值比较，其中，ACPR的测试使用了CDMA2000和自定义两种模式。测试过程中还使用两种不同峰均比的信号源分别进行激励，通过比较来分析信号峰均比对线性功放效率的影响。经过测试比较，结果表明该预失真器达到了预定的设计要求，功放输出信号的频谱形状有较大改善，ACPR值改善幅度最大达到8dB。

目录

文摘

英文文摘

东南大学学位论文独创性声明及使用授权声明

第一章绪论

§1.1课题背景

§1.2功放线性化技术

§1.2.1功率回退(Back-off)

§1.2.2负反馈(Negative Feedback)[3][4]

§1.2.3前馈(Feed forward)[5][6][7]

§1.2.4预失真(Predistortion)[8]

§1.2.5各种线性化技术比较

§1.3论文内容安排

第二章功率放大器的非线性分析

§2.1幂级数分析

§2.2频谱分析[12]

§2.3预失真技术频谱分析

§2.4非线性分析的几个基本参数

第三章基于LUT的数字预失真技术

§3.1数字预失真技术

§3.2基于LUT的数字预失真技术[13][14][15]

§3.2.1基本结构

§3.2.2地址产生器

§3.2.3几点说明

§3.3用于更新LUT的自适应算法[16]

第四章系统仿真与硬件实现

§4.1 ADS系统简介[17][18]

§4.2预失真器仿真框图

§4.3仿真结果

§4.4系统硬件实现

§4.4.1系统框架

§4.4.2预失真芯片ISL5239[20]

§4.4.3单片机[21]

§4.4.4系统时钟

第五章系统实测结果

§5.1系统测试方案

§5.2功率放大器介绍

§5.3高峰均比信源的测试结果

§5.4低峰均比信源的测试结果

§5.5测试结果分析

总结

致谢

参考文献