[发明专利]一种数字前馈辅助的宽带数字预失真方法及装置

说明书

本发明公开了一种数字前馈辅助的宽带数字预失真方法及装置，所述方法包括以下步骤：S1.构建带限数字预失真执行器模型；S2.构建功放前向模型；S3.基带信源产生信号输入带限数字预失真执行器模型中，得到第一路信号；与此同时，将基带信源产生的信号输入功放前向模型中，得到第二路信号；S4.将第一路信号进行数模转换和上变频处理后，进行带通滤波处理，然后传输给功放，由功放进行放大；将第二路信号经过高通滤波处理后，进行数模转换、上变频和调幅处理；S5.将功放放大后的信号与调幅处理得到的信号相减，得到最终的信号处理结果。本发明降低了对主发射通路的射频通道的带宽需求，且降低发射射频通路的带通滤波器对DPD线性化结果的影响。

技术领域

本发明涉及数字预失真技术，特别是涉及一种数字前馈辅助的宽带数字预失真方法及装置。

背景技术

功放通常工作在接近饱和区来提高效率。但是饱和区的增益压缩效应会导致非恒包络信号出现非线性失真。因此通常采用数字预失真技术对功放进行线性化，以同时保证功放的效率和线性度。预失真信号可以简单理解为信源信号额外添加了与功放非线性失真性质相反的失真。预失真信号通过功放，添加的失真刚好与功放引入的失真相抵消，从而实现功放输出信号的线性化。预失真信号的功率谱如图1所示。

可以看到，预失真信号的频谱与功放的非线性失真信号的频谱类似，都出现了频谱扩展现象。这种频谱扩展会增加发射射频通路的带宽需求。在5G通信以及未来的6G通信场景里，信号带宽会达到数百兆赫兹(MHz)甚至数吉赫兹(GHz)。发射射频通路的带宽需求也相应增加，此时会增加开销且难以实现。此外发射通路的信号经过DAC、上变频后通常会再通过一个带通滤波器以滤除杂散。在大带宽场景下，带通滤波器会把预失真信号频谱扩展的的带外分量也滤除掉，导致预失真无法对功放进行正常的线性化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种数字前馈辅助的宽带数字预失真方法及装置，降低对主发射通路的射频通道的带宽需求，且降低发射射频通路的带通滤波器对数字预失真线性化结果的影响。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种数字前馈辅助的宽带数字预失真方法，包括以下步骤：

S1.构建带限数字预失真执行器模型；

S2.构建功放前向模型；

S3.基带信源产生信号输入带限数字预失真执行器模型中，得到带限数字预失真信号作为第一路信号；与此同时，将基带信源产生的信号输入功放前向模型中，得到功放前向模型输出信号作为第二路信号；

S4.将第一路信号进行数模转换和上变频处理后，进行带通滤波处理，然后传输给功放，由功放进行放大；将第二路信号经过高通滤波处理后，进行数模转换、上变频和调幅处理；

S5.将功放放大后的信号与调幅处理得到的信号相减，得到最终的信号处理结果。

进一步地，在步骤S5得到最终的信号处理结果后，将获得的信号通过天线对外发送。

进一步地，所述步骤S1中包括以下子步骤：

S101.构建带限数字预失真执行器模型：

采用MP模型作为基础模型：

其中，x(n)为模型输入，y(n)为模型输出，K为非线性阶数，Q为记忆深度，h_kq为模型系数，MP模型一共含有L＝K×Q个模型项；

将第l个模型项记为：

u_l(n)＝x(n-q)|x(n-q)|^k-1 (2)

其中，l＝1,2，...，L；