[发明专利]一种宽带数字预失真方法及数字预失真器

权利要求书

1.一种宽带数字预失真方法，其特征在于，包括：

对输入数字预失真器的反馈信号进行数据预处理：计算经数据筛选后反馈信号的整数时延和小数时延，并对反馈信号进行时延对齐、相位对齐、幅值对齐，输出预处理后的反馈信号；

根据预处理后的反馈信号、数字预失真器的输入信号进行功放建模，建立PA模型，恢复全速率反馈信号；根据输入信号和全速率反馈信号建立数字预失真DPD模型；

进行参数辨识，计算得到DPD模型的多项式系数；

生成数字预失真查找表，将输入信号进行过表，得到数字预失真器输出的预失真信号；其中

所述计算经数据筛选后的反馈信号的整数时延和小数时延，包括：

对输入信号进行数据筛选、循环时移、与经数据筛选后的反馈信号进行互相关运算，得到互相关运算值d(i)，确定互相关运算值d(i)中的最大值对应的索引为整数时延i；

根据所述整数时延i进行二阶多项式拟合，计算反馈信号的小数时延；

根据输入信号和经数据预处理后的反馈信号进行功放建模，包括：

对输入信号进行数据筛选，选取N个样本点；

计算宽带数字预失真系统中DAC采样速率与ADC采样速率的比值m；其中，数字预失真器的输出信号输入至DAC，ADC将反馈信号输入至数字预失真器；

确定PA多项式模型的阶数R，PA多项式模型的记忆深度S；

其中，按照公式10进行建立PA模型：

其中H为滤波器的滤波矩阵，h为滤波器的脉冲响应系数，p为M序列，D矩阵为由M序列中每一个值构成的对角矩阵；

其中，根据输入信号x_in和全速率反馈信号x_fa按照公式11建立DPD模型：

R为DPD模型的多项式阶数，S为DPD模型的记忆深度，a_rs为DPD模型的多项式系数；

其中，利用最小二乘法进行参数辨识，计算DPD模型的多项式系数a_rs；

根据多项式系数a_rs以及输入信号生成数字预失真查找表；将输入信号x_in进行过表，得到数字预失真器输出的预失真信号

根据整数时延i确定二阶多项式系数p，其中，

根据整数时延i的互相关运算值d(i)、i-1的互相关运算值d(i-1)、i+1的互相关运算值d(i+1)，按照公式(2)计算二阶多项式系数p：

根据小数时延的精度确定第一步进值step1；

根据二阶多项式系数p、第一步进值step1构建二阶多项式，并计算小数时延；

按照公式(3)根据二阶多项式系数p、第一步进值step1得到二阶多项式f(j)：

其中，index1为将-1到1以第一步进值step1等间隔划分得到的一组序列值；

确定f(j)中的最大值对应的索引j_max，根据索引j_max按照公式(4)计算小数时延delay_frac；

对经数据筛选后的反馈信号进行整数时延对齐；

将整数时延对齐后的反馈信号通过farrow filter滤波器进行小数时延对齐：确定farrow filter的阶数；根据小数时延选择对应farrow filter系数；对整数时延对齐后的反馈信号进行farrow filter滤波处理，得到时延对齐后的反馈信号。

2.一种数字预失真器，其特征在于，包括：

数据预处理单元，用于计算经数据筛选后的反馈信号的整数时延和小数时延，并对反馈信号进行时延对齐、相位对齐、幅值对齐，输出预处理后的反馈信号；

建模单元，根据预处理后的反馈信号、数字预失真器的输入信号进行功放建模，建立PA模型，恢复全速率反馈信号；根据输入信号和全速率反馈信号建立数字预失真DPD模型；

参数辨识单元，计算得到DPD模型的多项式系数；

处理单元，用于生成数字预失真查找表，将输入信号进行过表，得到数字预失真器输出的预失真信号；其中

所述数据预处理单元，包括：

整数时延计算单元，对输入信号进行数据筛选、循环时移、与经数据筛选后的反馈信号进行互相关运算，得到互相关运算值d(i)，确定互相关运算值d(i)中的最大值对应的索引为反馈信号的整数时延i；

小数时延计算单元，根据所述整数时延进行二阶多项式拟合，计算反馈信号的小数时延；

所述小数时延计算单元，包括：

第一计算子单元，根据整数时延i的互相关运算值d(i)、i-1的互相关运算值d(i-1)、i+1的互相关运算值d(i+1)，按照公式(2)计算二阶多项式系数p：

index＝[-1 0 1]^T

p＝[d(i-1) d(i) d(i+1)]*[index² index I)]^-1

确定子单元，根据小数时延的精度确定第一步进值step1；

第二计算子单元，根据二阶多项式系数p、第一步进值step1构建二阶多项式，并计算小数时延；

所述第二计算子单元，按照公式(3)构建二阶多项式f(j)：

其中，index1为将-1到1以step1等间隔划分得到的一组序列值；

所述第二计算子单元，还用于确定f(j)中的最大值对应的索引j_max，根据索引j_max按照公式(4)计算小数时延delay_frac；

所述建模单元，包括：第一建模单元，用于按照公式10进行功放建模：

其中，m为宽带数字预失真系统中DAC采样速率与ADC采样速率的比值；R为PA多项式模型的阶数，S为PA多项式模型的记忆深度；p为M序列，D矩阵是由M序列中每一个值构成的对角矩阵；N为选取的样本点个数；

所述建模单元，还包括：

第二建模单元，根据输入信号x_in和全速率反馈信号x_fa按照公式11建立DPD模型：

R为多项式阶数，S为记忆深度，a_rs为DPD建模的多项式系数。