面向高阶调制的5G宽带射频功放数字预失真技术

摘要

在第5代无线通信系统(5G)中,射频(RF)功放(PAs)有着严重的非线性失真和强记忆效应,尤其是对于采用复杂的高阶调制系统,如16QAM、64QAM等。为了研究和提高宽带RF PAs的线性化能力,提出基于先进设计系统(advanced design system,ADS)设计的宽带RF PAs,工作的中心频率为3.55 GHz,采用记忆多项式(MP)模型构建数字预失真器,模型的归一化均方误差(NMSE)指标可达-33.28 d B。最后,采用带宽为100 MHz的16QAM或64QAM高阶调制的5G新空口(new radio,NR)信号,信号最大幅度值为9.899 d B,对中心频率为3.55 GHz的RF PAs进行预失真仿真验证。仿真结果表明,在16QAM调制方式下,邻信道功率比(ACPR)可分别改善20.13 dB和20.05 dB;在64QAM调制方式下,ACPR可分别改善18.35 dB和19.08 dB。实验测试结果表明,在16QAM调制方式下,ACPR分别改善15.81 dB和16.40 dB;在64QAM调制方式下,ACPR分别改善15.44 dB和15.82 dB。说明基于MP的数字预失真器对基于ADS的RF PAs的非线性具有明显的抑制作用。因此基于MP模型的数字预失真器可用于所提RF PAs的线性化,且采用16QAM调制方式比基于64QAM调制方式的预失真能力更强。