论文摘要
功率放大器的线性度和效率是设计功率放大器的重点,数字预失真在业界则被认为是功率放大器线性化的方向。数字基带预失真(DPD)技术不包括处理难度大的射频部分的信号处理,只针对低频部分对基带信号进行预失真处理,使其非线性特性与功放的非线性特性相反,即进行了补偿,达到功放线性化目的。结合现代数字信号处理技术可以有效地实现数字预失真(DPD)功能。本文首先研究了非线性系统特性,学习和比较了各种功率放大器线性化算法,选择适合课题的预失真算法作为重点算法,结合基于查找表的自适应算法,利用数字信号处理技术,重点比较了传统DSP处理流程和用FPGA实现DSP的设计流程;数字处理过程中着重研究浮点数和定点数处理流程;利用MATLAB Simulink完成系统的主体功能及较为复杂的矩阵运算。本文采用系统化的设计方法(System Generator)完成系统设计及实现,基于FPGA的DSP处理流程大大简化了硬件实现流程,缩短了开发周期,是本文的技术应用创新点。测试信号采用WCDMA下行信号通过数字预失真系统,进行了软件仿真,研究查找表地址和信号幅度的对应关系,可以看出WCDMA信号邻道功率有15dB到25dB的改进,相应地,功放效率也从6%提高到34%,结果显示整个系统方案可行。在数字预失真器硬件实现方面首先分析了WCDMA制式射频系统,根据实际WCDMA系统传输要求设置了系统的带宽频点以及数字上变频下变频频点,以此确定了数字中频板的时钟管理测试方案,主通道和侦测通道的VCO频点,以及选取的各类芯片,最终完成数字基带预失真系统的FPGA实现。结果显示,基于FPGA的DSP设计在资源和开发周期方面占很大优势。
论文目录
论文摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 课题研究背景1.2 国内外研究动态1.3 课题来源及意义1.4 本文研究内容1.5 论文结构第二章 预失真相关理论介绍2.1 非线性系统2.1.1 非线性失真2.1.2 功率放大器指标介绍2.1.3 功放特性2.2 线性化常见方法2.2.1 前馈法2.2.2 负反馈法2.2.3 LINC 线性化技术2.2.4 预失真法2.3 本章小结第三章 数字预失真算法分析3.1 功率放大器模型3.1.1 无记忆功放模型3.1.2 有记忆功放模型3.2 自适应预失真算法介绍及其分析3.2.1 基于查找表的自适应预失真技术3.2.2 表项索引技术简介3.2.3 间接学习法3.3 本章小结第四章 数字预失真系统设计4.1 ADS 功放测试方案4.1.1 功放非线性特性提取平台4.1.2 输入输出数据延时对齐4.1.3 非线性曲线提取结果4.2 数字预失真方案设计4.2.1 DPD 算法4.2.2 记忆多项式的查找表实现4.2.3 预失真器（predistorter）4.2.4 样点采集确定（SCA）实现4.2.5 估值单元（ECF）4.2.6 动态控制层（DCL）实现4.2.7 正交调制修正（QMC）实现4.3 本章小结第五章 基于 FPGA 的 DSP 设计流程5.1 DSP 与FPGA 的比较5.2 基于 Xilinx FPGA 的 DSP 设计流程5.2.1 MATLAB Simulink 建模工具5.2.2 HDL 综合工具5.2.3 HDL 仿真工具ModelSim5.2.4 实现工具ISE5.3 系统中的位数处理5.3.1 定点数与浮点数说明5.3.2 与DSP 的关系5.3.3 DPD 位数处理的关键操作5.4 软件仿真5.5 本章小结第六章 数字预失真系统搭建与实现6.1 数字直放站系统6.1.1 WCDMA 直放站6.1.2 射频单元频点设置6.1.3 射频系统搭建6.2 数字中频硬件设计6.2.1 AD 芯片6.2.2 FPGA 芯片6.2.3 DA 芯片6.2.4 MCU 芯片6.2.5 时钟芯片6.2.6 中频程序框图6.2.7 资源使用情况6.3 本章小结第七章 总结与展望7.1 论文总结7.2 后期工作参考文献攻读学位期间发表的学术论文和参与的科研项目致谢
相关论文文献
标签：数字预失真论文;
