[发明专利]自适应数字预失真装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及应用于无线通信系统的自适应数字预失真装置及方法。

背景技术

随着无线通信技术的发展，各种高频谱效率的数字调制方式(如：16QAM/64QAM/OFDM)得到广泛的应用。与传统的恒包络调制相比，这种高频谱效率的数字调制方式发送信号的包络具有较高的峰均比(PAPR：Peak-to-Average-Power Ratio)。当这种发送信号通过非线性放大器时，会产生交调项。交调项既会对带内信号造成失真，又会产生频谱的泄漏从而对相邻信道产生干扰。

本质上说，预失真技术就是通过对功率放大器非线性特性的测量，得到其逆特性，并且作为预失真数据集成到功率放大器的预失真模块中，从而补偿信号通过非线性放大器时所带来的非线性失真。

通过曲线拟合技术来近似放大器的非线性的逆特性是一个比较常用的方法。图1示出了曲线拟合法来获得线性近似的示意图。如图1所示，可以用多段直线来拟合曲线。例如，如果已知各段直线端点u₁和u₂的值，那么在直线段中部的点u_k的值可以通过下式(1)来计算

G(uk)=G(u2)-G(u1)u2-u1(uk-u1)+G(u1)---(1)]]>

理论上可以通过无穷分段拟合来实现放大器逆特性的最佳逼近，但是，显然在实际预失真系统中过多的分段会造成电路的复杂度急剧增加。因此通常的做法是将分段点作为参数，然后通过搜索得到最佳分段点来减少过多的分段所带来的电路复杂度的增加。

图2示出了包括相关技术的自适应分段预失真装置的无线通信系统中的示例性框图。

如图2所示，无线通信系统包括：预失真器100、数模(D/A)转换器101、正交调制器102、混频器103、放大器104、天线105、耦合器106、衰减器107、混频器108、模拟带通滤波器109、功率检测器110、模数(A/D)转换器111、平均器112、参数更新器113、查找表更新器114、查找表115和功率计算器116。

功率计算器116计算数字基带输入信号的瞬时功率。查找表115存储有在对输入信号进行预失真处理中使用的预失真参数。可以根据计算出的数字基带输入信号的瞬时功率作为索引号，从查找表115中取出所对应的预失真参数。预失真器100根据所取出的预失真参数对数字基带信号进行预失真，以生成预失真信号。D/A转换器101对预失真信号进行数模转换，以生成模拟信号。正交调制器102将D/A转换器101生成的模拟信号进行正交调制，混频器103将正交调制后的信号转换为射频信号。放大器104对来自混频器103的射频信号进行放大并且将放大后的信号(即输出信号)输出给天线105，天线105将放大器104放大后的信号发送出去。