[发明专利]一种基于宽带无线通信系统的数字预失真的方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于宽带无线通信系统的数字预失真的方法和装置，包括：生成训练序列，训练序列中相邻两个重复突发之间留有空隙，重复突发包括同步序列和单音信号；根据同步序列，确定每个重复突发的单音信号开始位置；固定训练序列的单音信号频率，调整单音信号的功率，训练得到功放的非线性失真特征，调整数字预失真器中非线性预失真参数；固定训练序列的单音信号功率在功放的线性区间内，调整单音信号的频率，训练得到功放的记忆性失真特性，调整数字预失真器中记忆性预失真参数。本发明只需在初始阶段，对预失真器里的参数进行训练，使自适应算法退变成训练算法。

技术领域

本发明涉及数字预失真技术领域，具体涉及一种基于宽带无线通信系统的数字预失真的方法和装置。

背景技术

随着无线通信技术的发展，有限的频谱资源，需要承载的数据量越来越大，故频谱资源日益紧缺。无线通信系统中通过把正交幅度调制(Quadrature AmplitudeModulation,QAM)等高阶调制技术和正交频分复用技术(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,OFDM)等宽带传输技术相结合，从而获得了提高频谱利用率。

OFDM作为第四代移动通信(Fourth Generation Mobile Communication,4G)的关键技术之一，也被普遍认为在第五代移动通信(Fifth Generation MobileCommunication,5G)中具有重要地位。但OFDM信号的峰均比(Peak-to-Average PowerRatio,PAPR)高，经过功率放大器(Power Amplifier,PA)时，功放非线性特性更容易导致信号失真。非线性失真可分为带内信号失真和带外频谱扩展。带内信号失真会带来信号的幅度畸变和相位畸变；带外频谱扩展会导致相邻频道泄漏比(Adjacent Channel LeakageRatio,ACLR)大，干扰与其相邻的信道，降低整个系统的可靠性。并且宽带无线通信系统中，传输的是宽带信号，故记忆性失真不可忽略。传统功放线性化方案，大部分仅适用于窄带系统，或者牺牲功放效率来达到线性化的输入和输出。所以宽带无线通信系统中更好地使用OFDM技术，必须要对宽带功放的非线性失真和记忆性失真同时进行处理。

1)功率放大器的失真特性

a)功放非线性失真

功放中由于非线性器件的存在，信号经过功放将会产生非线性失真。非线性失真在时域上表现为当输入信号幅度达到一定程度时，输出信号的幅度和输入信号的幅度将不再是线性关系。在频域上表现为频谱再生，即会在输出信号中产生新的频谱。若再生频谱在信号带宽内，则再生频谱会对信号产生带内干扰；若再生频谱在信号带宽外，则再生频谱可能对领近信道产生干扰。

b)功放记忆性失真

实际功放在工作中会受到温度、偏压、电压的变化，以及自身老化的影响，从而或多或少的具有记忆特性，将会产生记忆性失真。记忆性失真在时域表现为功放某个时刻的输出不仅与当前输入有关，还有历史输入有关。记忆性失真在频域上表现为功放对不同输入频率的信号的放大倍数不同，即频率选择性放大。

c)功放模型

在信号带宽相对于信道带宽来说足够小的情况下时，信号通过功放，记忆性失真可以忽略。但宽带无线通信系统中OFDM调制的信号带宽大，故功放的记忆性失真不能忽略。信号通过功放不仅会有非线性失真，同时也有记忆性失真。而且实际系统中，多少都会存在一定程度的记忆特性，所以考虑带有记忆性功放模型很有必要。

下面是几种典型的有记忆性的功放模型。

i.多项式模型

有记忆性功放的多项式模型中，输入和输出之间的关系，