[发明专利]一种线性功放模型的实现装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种线性功放模型的实现装置及方法。本发明尤其涉及多载波调制中峰均比抑制的信号处理算法。

背景技术

正交频分复用(OFDM)技术以其高频谱利用率、强抗多径干扰及窄带干扰能力、便于移动接收等优点，成为未来无线通信高速率传输中十分有竞争力的一种技术。但高峰值平均功率比使其对功率放大器的非线性十分敏感，尤其是功放的非线性失真。

信号在发送之前需先经过功率放大器放大，功率放大器的非线性可以用AM/AM和AM/PM曲线表示。AM/AM反映了信号幅值的放大倍数关系，AM/PM则是输出相位随输入信号幅值的变化关系。小信号经过功率放大器可以无失真地线性放大，大信号将产生非线性失真，由于功率放大器工作在临近饱和区，功率放大器的非线性失真表现在带内的星座图弥散和带外噪声起伏，导致恶化的误码率和邻信道干扰，严重影响信号接收质量，因此功率放大器线性化研究是通信领域的热点课题。

功放线性化有很多方法。如功率回退技术（输入信号功率从功放的1dB压缩点回退）使得功放的工作范围远离饱和区域，有效地避免了非线性失真，但它导致功放效率极低。近几年，预失真结合峰均比抑制的功率线性化技术得到了大家的重视。众所周知，预失真在功放的饱和区域无能为力，这时候，只能求助峰均比抑制技术。通常将信号用较小的功率回退通过理想线性功放模型后得到较大的饱和失真，然后对失真信号进行相应处理来获得峰均比的抑制。

理想线性功放模型如图1，当输入信号较小，即时，功放输出信号与输入信号成线性，然而，当时，由于输出范围有限，即使不断增大，功放的输出也不再变化。本发明就是要实现一种线性化的功放，使其能够接近理想功放模型。

理想线性化功放（Linear HPA，LHPA）模型分为线性区和饱和区，饱和是将超过设定门限的信号截断，是一种非线性操作。输入复信号

设定饱和门限为A，原理如下：

a~(t)=m~(t)|m~(t)|≤Am~(t)/|m(t)|×A|m~(t)|>A---(1)]]>

当小于等于门限值A时，没有非线性操作，当幅值大于A时，模型将限定在A。

传统LHPA由乘除运算实现，图2示意了传统LHPA的结构框图。CORDIC模块计算复信号幅值Mag；MULT模块实现如下功能：若幅值Mag大于门限值Vclip，输出门限值Vclip与向量的乘积，否则Mag与向量乘积；DIV模块完成除法运算，除以向量的模值Mag。传统LHPA的乘法模块消耗了乘法器，除法模块由较大的组合时序逻辑实现，限制了设计的时钟速率。因此提出新的LHPA模型，减小硬件开销，提高设计速率有着重要意义。