[发明专利]一种功率放大器的数字预失真处理方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域中的数据处理方法和装置，特别涉及一种实现高效数字预失真处理的方法和装置，本发明属于通信领域。

背景技术

功率放大器（PA）是通信系统中影响系统性能关键部件，而非线性是功放的固有特性。PA的非线性会给系统带来误码率上升等方面的问题。为了降低非线性对系统性能的影响，一般使PA工作在较低的输入工作条件下（或称为回退），即，将PA工作曲线的线性部分作为工作区间。但是，对于目前新的传输体制，比如宽带码分复用（WCDMA）、正交频分复用（OFDM）、以及长期演进技术（LTE）等，输出的信号具有非常高的峰平比（PAPR），也就是说，信号包络的起伏非常大，这意味着PA需要从其饱和区回退很大的范围才能满足对信号峰值进行线性放大的要求，但是由于峰值信号并不经常出现，这样会大大降低PA的效率。

为了同时保证PA的线性和效率，可以使用多种方法对PA进行线性化处理，比如笛卡尔反馈技术、前馈线性化及数字预失真等方法。与反馈技术、前馈技术相比，数字预失真有着诸多优势：优异的线性化能力，充分利用数字信号处理器/变换器，保证系统的总体功率等等。因此，预失真技术是对功率放大器进行线性化的一种理想的技术。

预失真技术的基本思想是在调制后的输入信号与主功放级之间插入一个非线性模块，即预失真器，预失真器将输入信号扩展为非线性信号，而这种非线性特性正好和功放的压缩特性互补，这使得两者组合后的传输特征呈现线性化特性，从而消除PA输出的非线性特性。

数字预失真通常以两种方式实现，记忆模型和无记忆模型。无记忆模型主要是针对那些信号输出仅与当前通过该非线性系统的输入信号有关的PA类型。

实际上，当信号的带宽越来越宽时，PA的记忆效应越来越显著，其结果造成PA当前的输出不仅依赖于当前的输入信号，同时也和过去的输入相关，此时不能够忽略PA的记忆性。对于这种PA，无记忆预失真算法只能够提供非常有限的线化能力，因此，必须使用有记忆结构的数字预失真技术。

有记忆结构的数字预失真技术多采用记忆多项式预失真器来实现，对于记忆多项式预失真器的设计，就是用记忆多项式来逼近PA的非线性，其预失真器（PD）模型也是用多项式模型来描述。用数字预失真（DPD DigitalPre-DistortiON数字预失真）模块来更新PD模块的参数。一般来说，可以通过查找表（LTU），最小二乘法（RLS）和最小均方误差（LMS）算法来计算实时的系数值，并将这些参数复制给DPD模块，从而不断地更新DPD的预失真系数来得到正确的预失真结果。

现行的一些DPD数字预失真中存在的问题有：

1、为了使预失真器充分、正确。自适应算法需要处理大量的数据，并进行多次的迭代，这使算法的运算量大，耗时多，预失真器的系数更新缓慢，实时性不高，对快速变化的信号适应能力不佳，难以达到最佳的矫正效果。

2、由于要处理大量的源信号和反馈信号，自适应算法很复杂，需要的存储容量很大，这使整个系统对硬件要求很高，一些系统甚至需要额外的DSP处理器来运行算法，增加了系统成本，功耗和实现难度。

3、对数字预失真处理运行过程中出现的一些异常的情况的处理，恢复机制少，系统的稳定性和健壮性不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种功率放大器的数字预失真处理方法，极大地提高的处理效率。

本发明所采用的技术方案是：

一种功率放大器的数字预失真处理方法，包括以下步骤：（1）采集经过削峰模块消峰后进入预失真模块的前向数据和经过功率放大器放大后反馈回来的同一数据源通道的反馈数据；（2）将得到的前向数据和反馈数据进行数据延时计算，根据计算得到的延时进行数据对齐处理后，采用基于QR分解的RLS方法计算预失真模块中记忆多项式的参数，通过直接处理经QR分解的输入数据矩阵来完成最小二乘权向量的计算，快速计算出系数；（3）对得到的浮点型的系数进行2^9定点化处理以满足预失真模块中整数型系数要求，定点化处理的实现表达式为：

y=x*(a1*29+r]]>