功率放大器数字自适应预失真系统的实现

摘要

随着无线通信行业的发展，微波功率放大器起着越来越重要的作用。它常被用于发射机的末级，是整个系统成本最高的部分之一。为了提高功放的输出功率和利用效率，经常让功放工作在饱和状态，从而带来严重的非线性失真。晶体管老化、温度改变、信道切换、以及供电电源的改变，都会对放大器造成影响，带来更严重的非线性失真。 微波功率放大器的线性化，是解决这个问题的一种有效方法，使功率放大器在输出功率和效率达到较高的同时，具有较好的线性特性。常用的方法有前馈法(Feedforward)、反馈法(Feedback)、预失真法(Predistortion)、用非线性部件实现线性化(LINC)等。数字信号处理(DSP)技术的飞速发展，为线性化技术提供了有效手段，相应出现了自适应线性化技术。 本文研究了前人提出的各种功放线性化技术，在对功率放大器非线性特性的充分研究的基础上，综合各种线性化方法的优缺点，采用了数字自适应预失真的线性化技术，综合了数字化、自适应和预失真三方面的优点，并能互补不足，从而能很好地达到阶段性项目的要求。本文主要包括：1)算法的介绍和讨论；2)硬件系统；3)软件系统；4)联合调试。最后，本文进行了总结，并提出了今后需要进一步努力的方向。

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英文文摘

论文说明：图表目录、缩略表

声明

第一章引言

1.1应用背景

1.2研究现状

1.3可行性分析

1.3.1理论基础和研究方法

1.3.2技术基础

1.3.3市场前景

1.4本文工作

1.5本文结构

第二章相关理论和算法

2.1功率放大器的主要指标

2.1.1输出功率

2.1.2功率效率和功率附加效率

2.1.3工作频带

2.1.4交调失真

2.1.5调幅-调相(AM-PM)和调幅-调幅(AM-AM)

2.2功率放大器的特点及分类

2.3功率放大器的线性特性的描述方法

2.4功率放大器的线性化方法

2.4.1功率回退法

2.4.2反馈法

2.4.3前馈法

2.4.4非线性器件法(LINC)

2.4.5预失真线性法

2.4.6自适应预失真法

2.5采样率及目标函数的计算

第三章硬件系统

3.1概述

3.2数字硬件电路

3.3 DSP硬件初始化

3.3.1 PLL的初始化

3.3.2 EMIF的初始化

3.3.3中断的初始化

3.4 FPGA各个模块

3.4.1 MegaWizard Plug-in Manager的使用

3.4.2 PLL模块

3.4.3 FIFO模块

3.4.4函数产生模块

3.4.5其他

第四章软件系统

4.1算法架构

4.2代码优化

4.2.1常用优化方法

4.2.2 DSPLib

4.2.3其他优化方法

4.3其他

第五章联合调试及结果

5.1调试平台和工作条件

5.2调试指标

5.3调试结果及分析

5.3.1 ACPR

5.3.2有效精度

5.3.3功率

5.3.4实时性

5.3.5其他

第六章总结

致谢

参考文献

个人简历