羅煜相　歐振崇

摘 要 在構建的寬帶無線通信系統(tǒng)當中，功率放大器是一種重要的構件，因此，要想進一步的提升系統(tǒng)的功率，就需要在系統(tǒng)當中選擇高功率的放大器。放大器有著非線性的特征，因此，在發(fā)出的信號方面會有著一定的非線性失真，而這種非線性，會使得信號帶失真、帶外頻譜進一步擴大，因此會對傳輸信號產(chǎn)生一定的影響。為此，本文就無線通信射頻功率放大器非線性失真進行優(yōu)化設計，進而提升信號的穩(wěn)定性。

關鍵詞 無線通信射頻;功率放大器;非線性失真;放大器模型

前言

為了進一步提升對頻譜的利用率，就需要在無線通信系統(tǒng)當中，采用高頻譜調(diào)制的形式，例如可以使用正交頻分復用的方式。這非恒定包絡的調(diào)制，能夠具備著寬頻帶下進行信號的傳感數(shù)，同時還具備著高峰均比的特征。而當功率放大器在對高峰均比進行信號的放大時，其放大器會在保護區(qū)域中，出現(xiàn)非線性飽和的失真現(xiàn)象。但是使用的數(shù)字預示值只能夠有效對在飽和點內(nèi)的非線性特征起到改善的作用，而對于飽和區(qū)之上的非線性，只能夠用峰均比來對其進行制約。

1創(chuàng)建模型

1.1 功放線性概述

采用功放線性化，主要是采用預失真技術的形式，在PA之前，采用同PA非線性模塊相反的預失真器進行插入，而后在預處理輸入信號之后，便可以傳輸?shù)絇A之內(nèi)，進而實現(xiàn)AM/AM以及AM/PM的失真補償，并且在DPD以及PA級聯(lián)之后，其輸入以及輸出的信號均具備著有線性的特征。在創(chuàng)建出的模型當中，其數(shù)字預失真技術會在當中的輸出以及輸入均實現(xiàn)數(shù)字基帶信號類型，因此對其數(shù)字預失真的結構進行優(yōu)化設計，可以從使用快速以及收斂的自適應算法著手，對其PA模型進行準確的計算求逆。同時，在寬帶的OFDM之中，數(shù)字預失真的具體結構上，無法很好的對高分均值比的信號飽和失真，進行有效的補償。

1.2 HPA模型

從功率放大器的具體功能性進行分類，其選用的功率放大器建立起來的模型有著兩種不同的類型，分別為記憶模型以及非記憶模型。在4G網(wǎng)絡通信環(huán)境下，在進行記憶模型的選擇上，可以選擇記憶多項式模型、Weiner模型等，其中Weiner模型具有良好的優(yōu)勢性，能夠較為準確地反映出非線性系統(tǒng)的簡便性的記憶效果，之后信號便可以通過記憶非線性系統(tǒng)進行信號的輸出。在該模型下，能夠對功率放大器的記憶效應以及非線性特征進行描述，同時該模型的復雜程度，會伴隨著具體的階數(shù)的提升而提升，為此需要對其模型進行進一步的優(yōu)化設計[1]。

1.3 預失真模型

這種模型的建立，主要是通過采用記憶多項式的模型，而這模型相比較其他幾種，在計算的復雜性以及準確性方面具有良好的優(yōu)勢。

2自適應數(shù)字預失真

2.1 自適應提取計算

在對自適應數(shù)字預失真進行自適應參數(shù)的提取的過程中，主要是需要對自適應算法模塊進行實現(xiàn)，其中需要含功放輸出等一系列縮小信號、功率放大器的實際輸入信號以及期望輸出信號進行分析。之后再對其訓練器進行模擬功放，之后得到后逆差，而在訓練器的選擇上，采用記憶多項式模型。在傳統(tǒng)的自適應計算當中，主要是利用LMS算法進行函數(shù)偏差的降低，雖然長期以來訓練器當中的輸出，一直同功率放大器當中的輸入保持接近，但是為了進一步降低函數(shù)的偏差，還是需要將LMS計算的方式應用到最小平方差的偏差計算當中，以此來獲取到目標函數(shù)值。同時，可以在系統(tǒng)當中對其權系數(shù)進行參數(shù)的調(diào)節(jié)，進而使得恒變函數(shù)實現(xiàn)最小值。LMS算法當中，主要是利用步長因子，來對計算速度進行調(diào)節(jié)，并且訓練器當中，還需要對其記憶多項式當中的參數(shù)進行完整的拷貝，輸入到預失真器當中，進而可以保障功放非線性特征下，進行準確度較高的求逆。

2.2 算法優(yōu)化

由于LMS算法其收斂程度，會受到步長以及初始參數(shù)敏感的影響，因此收斂速度方面，會受到同數(shù)據(jù)有關的矩陣特征參數(shù)的影響。同時在特征的參數(shù)分散過程中，其收斂的實際速度也會影響到計算。因此，為了保障能夠很好地避免初始參數(shù)會對LMS造成一定的影響，就需要將一定量的訓練數(shù)據(jù)，同預算權向量參數(shù)進行相關計算，之后再使用LMS算法進行優(yōu)化參數(shù)的計算。在具體的實踐當中，則需要通過LMS的計算方式，來進行迭代，一直到收斂位置。研究人員在對LS計算的過程中分析得出，在矩陣以及矩陣逆時的計算當中，隨著矩陣維數(shù)的提升，需要進行的計算量參數(shù)也有著明顯的提升，但是在維度較小的矩陣計算當中，還是保持著較小的計算量，為此需要相關研究人員特別注意[2]。

3預失真和改進峰均比抑制聯(lián)合

在設計出的數(shù)字預失真系統(tǒng)當中，其需要在高峰制信號傳輸當中，進行放大器的設置，為此參數(shù)的壓擴進行相應的變化，進而將剩下的峰值全部去除，進而避免對一些錯誤代碼的傳輸。

4結束語

綜上所述，在對其進行詳細的分析之后，需要在聯(lián)合機構上進行自適應算法的優(yōu)化，并提出了LS-LMS算法，這樣便可以很好地抑制內(nèi)失真以及向外頻產(chǎn)生的一定擴展，進而降低了數(shù)字預失真在信號傳輸過程中的收斂效率，大大提升了DPD的實際性能。

參考文獻

[1] 王楠.無線通信技術發(fā)展下探討射頻功率放大器線性化技術的應用[J].數(shù)字技術與應用，2020，38（6）：24-25，28.

[2] 陳國海.無線通信中高效發(fā)射機線性化技術分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2019，9（5）：108-109.

作者簡介

羅煜相（1980-），男，廣東廣州人;學歷：大學本科，職稱：無，現(xiàn)就職單位：中國電子科技集團公司第七研究所，研究方向：無線傳輸、系統(tǒng)設計。