OFDM系统中的预失真技术研究

论文摘要

本文介绍了下一代无线通信的发展趋势,阐述了正交频分复用(OFDM)的基本原理及关键技术,重点讨论了OFDM系统中的峰均比问题。OFDM技术作为一种高速率信号传输技术具有很多突出优点,但是由于有很高的峰均比,使得它对功率放大器的非线性特别敏感。为了减少功率放大器的非线性对传输信号的影响,提高其功率效率,就必须对功率放大器的非线性进行补偿。为此人们研究了许多功放线性化方法如功率回退法、前馈法、负反馈法、LINC法和预失真法。本文首先简要介绍了线性化技术中的基于神经网络的预失真技术,随后详细讨论了基于查询表法和多项式的自适应预失真算法,并提出了一种改进算法,通过计算机仿真,对其效果和可行性进行了验证,结果表明改进算法可进一步提高预失真性能,对无记忆功放非线性补偿效果显著;同时对于有记忆功率放大器的非线性采取了基于有记忆多项式预失真技术进行了补偿,并仿真验证其有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 现代通信技术的发展历史
• 1.2 OFDM的发展和应用
• 1.3 功放线性化技术的研究现状及其在OFDM系统中必要性
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 OFDM系统基本原理
• 2.1 OFDM原理介绍
• 2.2 OFDM的FFT实现
• 2.3 保护间隔和循环前缀
• 2.4 OFDM信号的峰均比
• 2.4.1 OFDM系统PAPR的定义
• 2.4.2 PAPR的统计特性
• 2.5 降低PAPR方法概述
• 2.5.1 传统降低PAPR的技术
• 2.5.2 新的降低PAPR的方法
• 2.6 本章小节
• 第三章 功率放大器非线性分析
• 3.1 HPA非线性分析
• 3.1.1 HPA的AM/AM和AM/PM转换特性
• 3.1.2 谐波失真
• 3.1.3 互调失真
• 3.1.4 交调干扰
• 3.2 HPA的非线性特性参数
• 3.3 HPA仿真模型介绍
• 3.3.1 无记忆多项式模型
• 3.3.2 Rapp模型
• 3.3.3 Ghorbani模型
• 3.3.4 Saleh模型
• 3.4 HPA非线性对OFDM信号的影响
• 3.4.1 重要术语
• 3.4.2 功放非线性对OFDM信号的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 OFDM系统中的自适应数字预失真技术
• 4.1 预失真原理
• 4.2 预失真分类
• 4.3 预失真工作函数
• 4.3.1 无记忆多项式预失真
• 4.3.2 有记忆多项式预失真
• 4.3.3 神经网络预失真
• 4.3.4 查询表法预失真
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于查询表的自适应预失真技术
• 5.1 查询表预失真技术
• 5.1.1 查询表的分类
• 5.1.2 表项索引技术研究
• 5.2 查询表的自适应更新
• 5.2.1 RASCAL算法
• 5.2.2 牛顿法
• 5.2.3 快速弦截法
• 5.3 表项更新策略改进
• 5.3.1 知识预备
• 5.3.2 查询表的表项更新策略改进
• 5.3.3 仿真结果与分析
• 5.4 自适应算法改进
• 5.4.1 知识预备
• 5.4.2 算法改进
• 5.4.3 仿真结果与分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果