[发明专利]基于正交频分复用信号幅度特性的查找表预失真方法

说明书

技术领域

本发明涉及宽带通信邻域，特别是涉及一种基于正交频分复用信号幅度特性的查找表预失真方法。

背景技术

射频功率放大器(RF power amplifier，简称RF功放)用于将已调信号放大到需要的功率，然后通过天线将信号发射出去，它是现代无线通信系统中不可或缺的关键部件，但RF功放本身具有非线性特性，特别是在宽带通信中，RF功放又呈现出记忆效应。依据维纳（Wiener）模型，功放的记忆性失真可以表示为一个有限冲击响应（Finite impulse response，简称FIR）滤波器串联一个无记忆功放组成。非线性失真和记忆性失真都严重影响了通信信号的正常传输，可能会导致误码率(Bit error rate，简称BER)性能下降、扩展频谱、邻道干扰(Adjacent channel interference，简称 ACI)，因此，有必要采用一些方法来避免信号失真。

为了解决这一问题，现有技术提出了功放的线性化技术，通过展宽功放的线性区间，来达到避免失真的目的。其中，查询表预失真法由于实施效果好，实现简单，得到了广泛的应用。

在处理功放的非线性失真时，查询表预失真法在构建查找表时通过输入信号的幅度作为索引，确定其对应的索引地址，然后将对应地址的修正数值取出，对输入信号进行预畸变处理，使处理后的畸变信号呈现功放的逆特性。畸变信号通过功放后，就能扩展功放的线性放大区间，有效地弥补失真，与此同时根据反馈信号更新前述查找表。

现有技术的查找表预失真技术仅对输入信号进行均匀量化，忽略了功放输入信号的统计特性。在无线宽带通信系统中，作为系统发射机末端的功放其输入信号是具有特定统计特性的，例如正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称OFDM)信号。OFDM技术有频率利用率高、抗多径、抗频率选择性衰落等多种优势，因而广泛地应用于通信系统中。但是，OFDM信号存在严重的峰均比问题。由于功放存在非线性失真，高峰均比特性的OFDM信号对功放的失真特别敏感，峰值信号经常会超出线性范围，甚至超过饱和范围，造成严重的失真影响。

为了解决高峰均比造成的失真问题，在实际系统中往往需要把功放的输出功率回退ibo，使大部分OFDM信号落入功放的线性区间，从而将OFDM信号的峰值压回功放的饱和区以减小非线性失真，但这又造成了功放效率很低的问题，造成能量的极大浪费，达不到绿色无线电的需求。

对于以输入信号幅度作为查询依据的查询表来说，在构建查找表时，通常采用的查找表索引地址都是采用均匀索引，即：

其中，x是输入信号幅度，cap是查询表的大小，max是设定的所允许的输入信号的最大幅度。

现有技术的线性索引方法与输入信号的幅度统计特性无关，能广泛地应用在任何系统之中。但线性索引方法不考虑信号统计特性，因此对于每个查询表子区间来说，信号并不是以等概率落入的。考虑OFDM系统对于小信号和大信号对应的区间，信号落入其中的概率较低；而对于中等信号对应的区间，信号落入的概率较高。在自适应查找表预失真系统中，会出现查询表更新不同步的问题，影响最终的迭代结果，降低性能。

此外，由于没有参考OFDM信号的幅度统计特性，现有技术的线性索引方法需要查询表项数目过大，且需要知道功放的饱和幅度，无法对抗功放饱和点漂移等问题。

因此，业界急需一种针对OFDM信号的幅度分布特性的新的查找表预失真方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种基于正交频分复用信号幅度特性的查找表预失真方法，其能够结合正交频分复用信号的固有特性高效准确地实现预失真处理。

为解决上述问题，本发明提供一种基于正交频分复用信号幅度特性的查找表预失真方法，其至少包括如下步骤：首先，获取输入信号的幅度；接着，根据所获取输入信号的幅度以及等概率条件得到对应的查找表地址；最后，获取所述对应的查找表地址中存储的预失真因子，并根据所述预失真因子对所述输入信号进行预失真处理。

本发明的基于正交频分复用信号幅度特性的查找表预失真方法针对正交频分复用信号的幅度呈瑞利分布的特性，利用这一点来改进现有技术的预失真方法。通过改进从信号映射到查找表地址，使落入每个表项的概率相等，这样便能充分地利用查找表，而不像现有技术中采用的均匀映射的方式导致一些表项被落入的概率极小造成了资源的浪费。本发明的基于正交频分复用信号幅度特性的查找表预失真方法经仿真验证，适应能力强，收敛性好，对于OFDM系统有极佳的适用性。