數(shù)字預(yù)失真基本原理的探討

1、數(shù)字預(yù)失真基本原理的探討2004年2月20日1CDMA系統(tǒng)對(duì)功放線性度的要求CDMA系統(tǒng)采用BPSK、QPSK、16QAM等調(diào)制方式為非恒定包絡(luò)、高峰均比（PAR）信號(hào)至使功放產(chǎn)生互調(diào)分量，引起 帶內(nèi)有信號(hào)間干擾 帶外有頻譜再生，對(duì)相鄰信道干擾2回退（Backoff)前饋（Feedward)模擬預(yù)失真（Analog Predistortion)削峰（Crest Factor Reduction)數(shù)字預(yù)失真（Digital Predistortion) 功放常用的線性化技術(shù)3單載波對(duì)功放線性度的要求單載波系統(tǒng)對(duì)功放線度的要求4多載波系統(tǒng)對(duì)功放線性度要求更高多載中3、5階互調(diào)分量都起作用5回退HP

2、A用回退來(lái)保證線性度 單載回退9dB， 四載回退12dB以上回退越多，效率越低。6功放常用的線性化技術(shù)回退（Backoff)前饋（Feedward)模擬預(yù)失真（Analog Predistortion)削峰（Crest Factor Reduction)數(shù)字預(yù)失真（Digital Predistortion) 7削峰削峰可以達(dá)到回退相同的效果 削峰是以惡化信號(hào)EVM為代價(jià)的 削峰的算法很多，也較為成熟。 可削23dB 對(duì)EVM基本沒(méi)惡化一般在多載波合路后，且未內(nèi)插時(shí)進(jìn)行削峰處理可以節(jié)省資源。TSP設(shè)計(jì)趨勢(shì)加入削峰功能。8功放常用的線性化技術(shù)回退（Backoff)前饋（Feedward)模擬預(yù)失

3、真（Analog Predistortion)削峰（Crest Factor Reduction)數(shù)字預(yù)失真（Digital Predistortion) 9前饋10功放常用的線性化技術(shù)回退（Backoff)前饋（Feedward)模擬預(yù)失真（Analog Predistortion)削峰（Crest Factor Reduction)數(shù)字預(yù)失真（Digital Predistortion) 11預(yù)失真描述VRFVinVRFVinOverall LinearResponseVrf = kVinVRFVinPAVrf = kVinIdeal PAVdVPAPAVrf = fnlkVdReal P

4、APDVd = 1/fnlVinVdVinPredistorter12功放常用的線性化技術(shù)回退（Backoff)前饋（Feedward)模擬預(yù)失真（Analog Predistortion)削峰（Crest Factor Reduction)數(shù)字預(yù)失真（Digital Predistortion) 13數(shù)字預(yù)失真描述Overall LinearResponseVrf = kVinVRFVinPAVrf = kVinIdeal PAVRFVinVRFVinVdVPAPAVrf = fnlkVdReal PADigital PreDistortion14功放失真特性描述 AM-AM失真（IMD失真

5、）表示式為只與輸入信號(hào)有關(guān)，數(shù)學(xué)表達(dá)式簡(jiǎn)單，基帶易于實(shí)現(xiàn)15功放失真特性描述 AM-PM失真 設(shè)信號(hào)為加上AM和PM失真后，可以表示為 只與輸入信號(hào)有關(guān)，數(shù)學(xué)表達(dá)式簡(jiǎn)單，基帶易于實(shí)現(xiàn)16功放失真特性描述 熱學(xué)記憶效應(yīng)失真 熱電耦合半導(dǎo)體器件的結(jié)參數(shù) 變化功放失真特性變化TAMB為環(huán)境溫度 為直流耗散功率導(dǎo)致溫度變化， 功率包絡(luò)引起的溫度變化 很難在數(shù)字域表征 可以看出其與信號(hào)包絡(luò)有關(guān)17功放失真特性描述 電學(xué)記憶效應(yīng)失真 節(jié)點(diǎn)阻抗在包絡(luò)頻率處隨頻率變化 指管子工作點(diǎn)在受輸入信號(hào)包絡(luò)的調(diào)制。 18數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)的基本架構(gòu)19查找表方案中基帶處理模塊20查找表方案中基帶處理模塊功能：對(duì)基帶進(jìn)行預(yù)失

6、真處理 常用的架構(gòu)如下：21查找表方案中基帶處理模塊架構(gòu)PMC的架構(gòu)22查找表方案中基帶處理模塊架構(gòu)Altera的架構(gòu)+Optional PipeliningOutput RegistersOutput MUX+ - S+ - SInput Registers23查找表方案中基帶處理模塊架構(gòu)InterSil的架構(gòu)24查找表方案中表格存儲(chǔ)模塊25查找表方案中表格存儲(chǔ)模塊功能描述：存儲(chǔ)預(yù)失真處理部分所需要的參數(shù)一般是一個(gè)多維表 讀取速度要很快常用的架構(gòu)如下：26查找表方案中表格存儲(chǔ)模塊PMC的多維表結(jié)構(gòu)賽車和賽車手27查找表方案中表格存儲(chǔ)模塊InterSil的兩表方案 一個(gè)多維表來(lái)表征功放的AM-

7、AM、AM-PM失真 表來(lái)表征其他非線性失真 28查找表方案中表地址產(chǎn)生模塊29查找表方案中表地址產(chǎn)生模塊功能描述：根據(jù)輸入基帶，求出預(yù)失真處理所用的參數(shù)在表中的地址。常用的架構(gòu)如下：30查找表方案中表地址產(chǎn)生模塊PMC的表地址產(chǎn)生方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行了微分和積分，把功放的記憶效應(yīng)包含了。31查找表方案中表地址產(chǎn)生模塊Altera的表地址產(chǎn)生方法 用FIR濾波器來(lái)求表地址，也把功放的記憶效應(yīng)包含了32查找表方案中表地址產(chǎn)生模塊InterSil的表地址產(chǎn)生方法 沒(méi)有包含功放的記憶效應(yīng)，需外部處理來(lái)計(jì)算功放記憶效應(yīng)即用表來(lái)表征功放的記憶效應(yīng)33查找表方案中失真量提取模塊34查找表方案中失真量提取模塊功能

8、描述：根據(jù)反饋回來(lái)的信號(hào)，求出功放的失真量。常用的架構(gòu)如下：35查找表方案中失真量提取模塊36查找表方案中失真量提取模塊37查找表方案中失真量提取模塊38查找表方案中參數(shù)表更新模塊39查找表方案中參數(shù)表更新模塊功能、特點(diǎn)描述：根據(jù)所得到的失真量，用一定的自適應(yīng)算法，對(duì)參數(shù)表進(jìn)行更新可以是慢自適應(yīng)，不需進(jìn)行立即更新是預(yù)失真方案的核心40實(shí)現(xiàn)數(shù)字預(yù)失真方案的關(guān)鍵問(wèn)題和難點(diǎn)41實(shí)現(xiàn)數(shù)字預(yù)失真方案的關(guān)鍵問(wèn)題和難點(diǎn)能提取到的失真量一般只有2個(gè)：相位、幅度處理參數(shù)很多處理參數(shù)與失真量的關(guān)系式各處理參數(shù)占的權(quán)重，而且這些權(quán)重應(yīng)該是可變的 如何進(jìn)行自適應(yīng)處理如何使自適應(yīng)收斂？如何避免收斂到一個(gè)極點(diǎn)，而不是最佳

9、點(diǎn)的問(wèn)題42實(shí)現(xiàn)數(shù)字預(yù)失真方案的關(guān)鍵問(wèn)題和難點(diǎn) 系統(tǒng)控制接口的設(shè)計(jì)如何收集整個(gè)環(huán)路信息如何便于系統(tǒng)控制43實(shí)現(xiàn)數(shù)字預(yù)失真方案的關(guān)鍵問(wèn)題和難點(diǎn) 與模擬預(yù)失真的組合單一的線性化技術(shù)已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)要求目前基本上是削峰+數(shù)字預(yù)失真方案削峰對(duì)于過(guò)渡帶很少的CDMA系統(tǒng)，可削值不大數(shù)字預(yù)失真的改善度與功放的回退量有關(guān)，對(duì)效率的提高值有限功放回退量-信號(hào)PAR-0.5dB: 數(shù)字預(yù)失真改善度為1517dB功放回退量-信號(hào)PAR-0.5dB: 數(shù)字預(yù)失真改善度10dB44實(shí)現(xiàn)數(shù)字預(yù)失真方案的關(guān)鍵問(wèn)題和難點(diǎn)目標(biāo)是削峰+數(shù)字預(yù)失真+模擬預(yù)失真。 與模擬預(yù)失真的組合TElASIC公司正在做這個(gè)方案，具說(shuō)效果不錯(cuò)，但其模擬預(yù) 失真的改善度不高，只有3dB。實(shí)測(cè)PMC+侯曉華的模擬預(yù)失真，效果不好，變差。45實(shí)現(xiàn)數(shù)字預(yù)失真方案的關(guān)鍵問(wèn)題和難點(diǎn) TELASIC方案特點(diǎn)46實(shí)現(xiàn)數(shù)字預(yù)失真方案的關(guān)鍵