[发明专利]一种基于可编程器件的宽带自适应数字预失真引擎装置

摘要

本发明涉及一种基于可编程器件的宽带自适应数字预失真引擎(WADPDE)装置。该装置包括：输入矩阵模块、仿真基带信号发射模块、插值器模块、峰值削波模块、宽带数字预失真器模块、输出矩阵模块、MPU控制内核模块和USB接口模块，上述模块均通过高速片上通信总线相互连接。其中宽带数字预失真器模块包括：滤波器输入生成模块、预失真滤波器阵列模块、滤波器输出合路模块、系数缓冲模块、DDC模块、延迟匹配模块、信号数据缓冲模块、接口控制模块和系数估计和更新算法模块。本发明WADPDE装置集成度高，硬件架构简单，处理速度高，灵活性强，通用性好，可实现实时信号处理，并能与PC机直接通信，可根据实际应用调整，便于人机交互。

主权项

1.一种基于可编程器件的宽带自适应数字预失真引擎装置，其特征在于包括：输入矩阵模块(102)、仿真基带信号发射模块(111)、插值器模块(103)、峰值削波模块(104)、宽带数字预失真器模块(105)、输出矩阵模块(106)、微处理器MPU控制内核模块(109)和USB接口模块(110)，上述模块均通过高速片上通信总线E口相互连接并受微处理器MPU控制内核模块的控制和调度并集成到一片现场可编程门阵列FPGA(112)中实现；所述的输入矩阵模块(102)通过A口与宽带信号基带调制器(101)进行接口连接以接收来自宽带信号基带调制器(101)的复数基带I/Q信号并连接仿真基带信号发射模块(111)，所述的仿真基带信号发射模块(111)模拟基带数据源产生用于测试和验证数字预失真DPD性能的基带It和Qt信号，输入矩阵模块(102)用于实现数据速率匹配、数据格式转换以及对宽带信号基带调制器(101)和仿真基带信号发射模块(111)输出的基带信号数据源进行2选1选择输出；所述的插值器模块(103)实现对基带信号进行插值达到预失真处理带宽，插值的倍数为fs/BW，其中fs为采样时钟，BW为基带信号信道带宽大小；所述的峰值削波模块(104)实现对插值后的高速数据流中峰值功率与平均功率的比值PAPR较高的基带信号的幅度进行压缩以输出宽带基带IA和QA信号；所述的宽带数字预失真器模块(105)实现对宽带基带IA和QA信号进行数字预失真和预处理实时操作，产生与宽带高功率放大器WHPA非线性相反的预失真基带IB和QB信号，纠正基带IB和QB信号后就可以补偿由宽带高功率放大器WHPA和发射机链路的非线性所造成的失真，达到宽带高功率放大器WHPA的非线性失真实时补偿处理，同时，接收来自输出矩阵模块(106)的采样基带IC和QC信号进行比较并自适应地调整数字预失真滤波器系数；所述的输出矩阵模块(106)分别完成与后级的数字模拟转换器DAC(107)和模拟数字转换器ADC(108)的B口和C口连接，实现输出数据速率匹配和时序格式转换，并对宽带数字预失真器模块已预失真的输出基带信号进行插值，滤波，使得基带数据满足DAC(107)转换要求，同时，接收反馈回来的模拟信号经过ADC(108)模数转换后送给宽带数字预失真器模块(105)；所述的MPU控制内核模块(109)完成输入矩阵模块(102)、仿真基带信号发射模块(111)、插值器模块(103)、峰值削波模块(104)、宽带数字预失真器模块(105)和输出矩阵模块(106)的配置、管理、控制和监测；所述的USB接口模块(110)通过D口实现该装置与PC机(113)USB总线的数据传输。