射频功率放大器非线性校正技术研究

目录

摘要 I

ABSTRACT II

引言 1

１　射频功率放大器非线性特性分析 2

1.1　功率放大器的非线性 2

1.1.1　谐波失真 2

1.1.2　互调失真 3

1.1.3　AM/AM 和 AM/PM 特性 4

1.2　放大器非线性特性的描述指标 4

1.2.1　1dB压缩点 4

1.2.2　三阶截断点 4

1.2.3　相邻信道功率比（ACPR） 5

２　射频功率放大器线性化技术 6

2.1　功率回退技术 6

2.2　反馈技术 6

2.3　前馈技术 7

2.4　预失真技术 8

2.4.1　中频预失真 9

2.4.2　射频预失真 10

2.4.3　基带预失真 10

３　数字基带预失真原理与实现 11

3.1　基带预失真基本原理 11

3.2　基于查表法的数字预失真技术 12

3.3　自适应算法研究 13

3.4　系统中关键模块的实现 15

3.4.1　TWTA的非线性特性 15

3.4.2　预失真算法的实现 17

3.4.3　系统仿真和结果分析 21

3.5　小结 25

结论 26

致谢 27

参考文献 28

摘要

随着无线通信技术的飞速发展，射频功率放大器起着越来越重要的作用。出于对更高频谱利用率和更高功率效率的需求，线性调制技术和高效率的射频功率放大器得到了广泛应用。但包络变化的信号经过非线性射频功率放大器后会产生互调失真，造成严重的码间干扰及邻道干扰。为保证通信质量需要使用高线性的功率放大器，而高效率的功率放大器通常是非线性的。要解决这个问题，必须采用线性化技术来改善高效率功率放大器的非线性特性。

本文首先从理论上分析了功率放大器的非线性特性，介绍了目前各种线性化技术的原理和优缺点。重点研究了线性化技术中效率高，成本低，且有着广泛应用前景的预失真技术。分析了一种自适应数字预失真方案。从算法原理入手，分析查找表方法的预失真技术。对数字预失真的关键技术提出了设计方法，并采用Matlab软件对其进行仿真。首先仿真了行波管放大器(TWTA)的模型，并在这一模型下验证预失真算法。

仿真结果表明，通过预失真算法可大大降低由TWTA 非线性所引入的带内失真和频谱再生。通过软件仿真，验证了这一设计方案的可行性，取得了预期的效果。最后总结了本课题研究过程中的结论和体会，提出存在的问题和不足之处，并展望今后继续努力的方向。

关键词：射频功率放大器；预失真技术；查找表