[发明专利]分段线性放大技术在高峰均比系统中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种分段线性放大技术在高峰均比系统中的应用，属于通信领域。

背景技术

随着无线通信系统的快速发展，OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)等具有高峰均比特性的调制技术运用范围越来越广泛。但是作为通信系统中不可缺少的功率放大器模块来说，其存在的非线性失真和饱和性失真对通信系统造成了极大的负面影响。对高峰均比信号来说，放大器的非线性失真会导致信号被非线性放大，信号频谱带外扩展，大大降低接收端的误码率性能。

同时，由于放大器饱和失真的存在，会造成峰值信号的饱和性失真，大信号无法被正常放大，同样会造成接收端误码率性能的下降。因此放大器造成了严重的失真，降低了系统的性能。

为了解决这一问题，需要归结到两个方面的技术突破：放大器动态范围内的线性化技术和放大器的动态范围扩展技术。传统的方法是采用线性化技术（Power Amplifier Linearization）对放大器进行线性化处理，使放大器呈现为一个理想的线性放大器。线性化技术对放大器动态范围内的非线性失真的弥补非常有效，但是却无法扩展放大器的动态范围，也无法纠正饱和性失真；文章《OCHIAI H.Amplifier Efficiencies of OFDM Systemswith Peak Ppower and Envelope Variance Reduction》（TheSixth IEEE International Symposium on Signal Processing and Information Technology,2007,445Hoes Lane/P.O.Box1331,Piscataway,NJ,United States:Instituteof Electrical and Electronics Engineers Inc）提出了一种新型的基于多放大器联合放大的方法，称为分段功率生成（segment power generation,SPG）方法。SPG将信号幅度分段后，利用多个放大器分别放大然后合成。SPG方法无需使用额外的线性化器件就可以达到线性化的目的，但是其线性化程度的好坏与同时使用的放大器数目紧密相关，需要使用较多的放大器才能达到较好的线性放大特性。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种新的分段线性放大器(segment linearization power amplifier,SL-PA)，将信号分段为两部分，分别送入两个放大器进行放大处理，并利用放大器自身的函数输出特性互相弥补，达到扩展放大器动态范围，同时补偿放大器非线性失真的目的。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种分段线性放大技术，其特征在于，引入分配比λ，将输入信号幅度x通过信号分配器分段为λx和(1-λ)x两部分，并分别送入两个放大器中进行放大处理，最后将两个放大器的输出信号功率合成后输出，用于发送。

前述的分段线性放大技术，其特征在于，使用查表法来确定对应输入信号幅度x的最优分配比λ^*：首先依据输入x建立查询表，确定对应的索引地址add，再依据索引地址确定最优分配比λ^*。

前述的分段线性放大技术，其特征在于，由于无法直接确定分配比λ，因此需要对查询表进行初始化处理，并采用更新算法对λ不断更新，利用自适应的方法获得最优分配比λ^*。

前述的分段线性放大技术，其特征在于，利用自适应的方法获得最优分配比λ^*的方法如下：

定义误差e：e=x-f(x)   式（一）；

每次更新后，λ的变化值Δλ由下式确定：

△λ=λ'-λ=μG(e)      式（二）；

其中，μ是更新的步长，

λ’是更新后得到的新的分配比值，

G(e)是误差e的函数，并且G(e)满足如下条件：

（1）、G(0)=0；

（2）、G(e)是一个单调递增函数；

（3）、G’(e)是一个非单调递减函数。

前述的分段线性放大技术，其特征在于，满足前述三项条件的函数G(e)有很多，其中最简单的函数形式是线性函数G(x)=x，将线性函数G(x)=x带入式（二），得到最终的更新公式：

λ'=λ+μ·(x-f(x))      式（三）。