[发明专利]宽带ROF系统包络辅助RF/IF数字预失真技术

权利要求书

1.宽带ROF系统RF/IF辅助包络数字预失真方法，其特征在于：

(i).预失真记忆多项式表示为：

其中x(n)是RF/IF信号，w(n)是所有子载波的基带包络绝对值之和，J和P分别是RF/IF信号的非线性阶数和记忆深度，K和Q分别是基带信号的非线性阶数和记忆深度，a_jp是RF/IF信号的模型系数，b_kq是基带信号的模型系数；式子(1)的第一部分用来消除RF/IF信号引起的短期记忆效应，第二部分用来消除基带信号包络引起的长期记忆效应；当有多个波段信号时，所有基带包络绝对值相加，模型仅用到相加后的总和，模型系数的数量不会随信号波段数量的增加而增加，亦即模型的复杂性不会随信号波段数增加而增加；

(ii).采用间接学习结构实现DPD，采用最小二乘法计算(1)中的模型系数：

a.RF/IF信号x(n)和基带信号包络w(n)通过数字预失真模块(A)的输出信号z(n)被馈入非线性器件，非线性器件的输出信号y(n)被衰减G倍，G代表非线性器件的增益；衰减后，RF/IF信号x_b(n)和基带信号包络w_b(n)通过数字训练预失真模块(B)进入反馈回路，该训练预失真模块(B)与前馈回路中的预失真模块(A)相同；输出信号z_b(n)用于与预失真信号z(n)比较，z(n)与z_b(n)之间的误差e(n)用于训练预失真模块；

b.数字预失真模型(A)与数字预失真模型(B)的系数相同，数字预失真模型系数在反馈回路中计算，而不是在前馈回路中计算；

c.前馈回路数字预失真模型(A)输出信号和输入信号之间的关系表示为：

u_jp(n)＝x(n-p)|x(n-p)|^j-1 (2)

v_kq(n)＝x(n)|w(n-q)|^k-1 (3)

则把(1)式改写为：

或以向量的形式改写为：

z(n)＝[u₁₀(n)，...，u_1P(n)，...，u_J0(n)，...，u_JP(n)，

v₁₁(n)，...，v_1Q(n)，...，v_K1(n)，...，v_KQ(n)]^α (5)

其中α＝[a₁₀，...，a_1P，...，a_J0，...，a_JP，b₁₁，...b_1Q，...，b_KQ]^T，

采用最小二乘法计算模型系数：

或简化形式：

Z＝Uα (7)

d.反馈回路数字预失真模型(B)的输入信号x_b(n)是输出信号y(n)被衰减G倍的信号，输出信号为z_b(n)； 可以得到x_b(n)和z_b(n)之间相似的表达式：

Z_b＝U_bα (8)

e.z_b(n)和z(n)之间的差异可以用均方误差(MSE)的形式来表示：

MSE最小值可以通过对式(10)的求导等于零求得； 可以得到：

Z＝U_bα (10)

由于矩阵U_b不是方阵，不能简单地对它求逆，而要用常微分方程来估计系数：

U_b^H代表U_b的厄密共轭转置。