[发明专利]用于数字预失真系统的系数优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字信息处理领域，尤其涉及一种用于数字预失真系统的系数优化方法。

背景技术

DPD（Digital Predistortion，数字预失真）算法是无线发射链路中改善功放效率的非常有效的途径，在移动通信的基站、直放站等方面被广泛的应用。它的核心思路是根据功放的非线性失真和记忆效应等现象，将功放的失真现象描述为一个多阶多谐波复合模型。根据此模型，可以在发射链路上预先构造一个DPD系统，使其特性与功放的失真特性相反，从而使发射的信号得到纠正。DPD系统是有意引入无线发射链路的的波形预变化系统,以抵消其后传输通道的畸变作用或减小噪声对信号的影响。

图1为无线发射链路的示意图，其中示出了DPD系统的模型结构。在该模型结构中，标记有“D”的方框代表差分延迟单元，标记有A00、A01等的多个圆为DPD的乘数系数。该DPD系统的传递函数表示如下：

y(n)=Σq=0QΣk=0MAqkx(n-k)|x(n-k)|q---(1)]]>

其中n为数字信号y和x的时间序号，x(n)为基带输出即输入数字预失真系统的基带信号，y(n)为数字预失真系统的输出，M为补充记忆效应的差分阶数，Q是高次谐波的幂数。

系统采集功放的失真信号和基带的原始信号，通过一定的算法，计算出数字预失真系统的系数A_qk，更新到预失真模型中。

在工程应用中往往采用FPGA（Field Programable Gate Array，现场可编程门阵列）这种高速并行处理器件来实现上述DPD系统。由于器件的限制和对速度的需求，工程实现中，一般将DPD系统的传递函数中的系数A_qk量化为16bits、18bits或者24bits的定点数（例如量化为有符号二进制补码形式）等等，以便于实现。

由于业务需求不同，无线通信基站的基带信号特性也体现出巨大的差异，比如有时基带信号为单载波，有时候为连续多载波，有时候为离散多载波。信号特性的变化，将导致DPD系统的系数发生剧烈的波动，这样导致的问题是：对于一个特定的数字预失真系统，当选定其系数的定点bit长度之后，如果满足系数巨大的波动范围，势必牺牲精度，可能导致数字预失真效果受损；而如果只满足精度要求，则可能导致波动范围不够宽，同样也可能导致数字预失真效果受损；如果要兼顾系数波动范围和精度这两方面，势必要扩大二进制序列量化的位宽，这导致FPGA调用更多的硬件乘法器来实现所需的乘法位宽，从而将占用过多的资源。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采用二进制虚拟浮点量化方式，对现有技术所计算出来的DPD系统的传递函数中的系数进行虚拟浮点量化，以优化射频算法，规避上述的数字预失真效果受损或占用过多资源的问题。