[发明专利]基于支持向量回归的多分段数字预失真系统及方法

权利要求书

1.一种基于支持向量回归的多分段数字预失真系统，其特征在于：所述多分段数字预失真系统中：数字基带输入信号经过基于支持向量机的多分段数字预失真器、数模转换器、发射机链路、功率放大器产生线性放大的射频输出信号；再经反馈回路接收，通过模数转换器转化为输出数字信号，与数字基带输入信号基本保持一致；所述基于支持向量机的多分段数字预失真器包括幅度控制模块、数字预失真器多分段模型，数字基带输入信号首先通过幅度控制模块进行幅度选择，信号经过幅度选择后接入数字预失真器多分段模型，进入与其幅度区间对应的数字预失真器子模块，经过多分段数字预失真器处理后的信号通过数模转换器转变为模拟信号，连接发射机链路；

基于支持向量机的多分段数字预失真器的参数提取过程为数字基带输入信号经过数模转换器、发射机链路、功率放大器产生射频输出信号；再经反馈回路接收，通过模数转换器转化为输出数字信号，对数字基带输入信号和输出数字信号建立逆模型；对建模过程中的数字基带输入信号按照幅度大小划分为不同区间，建立各区间内的逆模型即数字预失真器子模块行为模型，所有数字预失真器子模块行为模型的集合为数字预失真器多分段模型，求解模型参数即为多分段数字预失真器的参数提取过程；

所述基于支持向量机的多分段数字预失真器的参数提取过程中，划分在各区间内的数字基带输入信号和与之对应的输出数字信号建立回归方程即数字预失真器子模块行为模型，为支持向量回归，根据式(1)得到：

f(x)＝w^Tx+b (1)

式(1)中，w为权数矢量，b为偏置，T表示转置；

所述基于支持向量机的多分段数字预失真器的参数提取过程中，所述数字预失真器子模块的行为模型分为实部和虚部两部分，根据式(2)得到：

式(2)中，M表示记忆深度，x(n)表示当前数字基带输入信号，y(n)表示当前输出数字信号，x(n-M)表示之前第M项数字基带输入信号，Re[]表示信号的实部，Im[]表示信号的虚部；为位于i区间内输出数字信号实部与数字基带输入信号的函数关系式，为位于i区间内输出数字信号虚部与数字基带输入信号的函数关系式；

所述基于支持向量机的多分段数字预失真器的参数提取过程中，所述支持向量回归的式(1)中w、b为使误差函数最小化时的值，误差函数根据式(3)得到：

其中x_i为包含当前数字基带输入信号与之前M项数字基带输入信号实部和虚部的输入向量，y_i为与输入向量对应的当前输出数字信号的实部或虚部，C为自定义的惩罚因子，为松弛向量超过最大允许的偏差的偏移量，自定义的最大允许偏差的偏移量为ε。

2.根据权利要求1所述的基于支持向量回归的多分段数字预失真系统，其特征在于：所述基于支持向量机的多分段数字预失真器的参数提取过程中，所述的w、b的值，其确定过程运用序列最小最优化算法，通过对变量不断迭代得到最佳解。

3.一种如权利要求1所述的基于支持向量回归的多分段数字预失真系统的预失真方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：通过测试，数字基带输入信号通过数模转换器、发射机链路、功率放大器产生射频信号，再经反馈回路接收、通过模数转换器采集到输出数字信号，获得功率放大器的实际的数字基带输入信号和输出数字信号，用于建立功率放大器的反向模型即数字预失真器多分段模型；

S2：按照此时数字基带输入信号幅度的大小将结果划分为多个区间，通过支持向量回归建立区间段内实测信号建立输入与输出间的函数关系式，即数字预失真器子模块的行为模型；

S3：重复S2中的操作，建立起每个区间内数字预失真器子模块的行为模型，得到完整的数字预失真器多分段模型；

S4：线性化过程中，数字基带输入信号经过数字预失真器子模块时，首先经过幅度判断，选通对应的数字预失真器子模块对数字基带输入信号进行预失真处理；

S5：经预失真处理后得到的预失真信号再经功率放大器的非线性放大，最终得到与原始数字基带输入信号呈线性放大关系的输出数字信号。