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现代移动通信系统中,为了保证一定的覆盖范围,通常用功率放大器对信号进行放大,而功率放大器的非线性特性会造成信号的带内失真和频谱的扩展,且现代通信系统信号具有高峰均比的特点,更容易引起功放性能的下降。因此,功率放大器线性化技术成为无线通信系统的关键技术之一。
本文对WCDMA数字直放站功率放大器的线性化技术进行了系统的研究。首先介绍了功率放大器的非线性特性和线性化指标及功率放大器的无记忆和有记忆数学模型。其次介绍了常用的峰均比降低技术,并利用MATLAB软件进行了仿真验证。在综合考虑几种峰均比降低技术的效果与实现复杂度的基础上,采用峰值抵消算法在FPGA上进行了实现。再次介绍和仿真了基于间接学习和直接学习结构的数字预失真技术,对欠采样的情况下的数字预失真算法进行了仿真,提出了基于平均功率调整的CFR和DPD联合设计方法,采用记忆多项式的模型在FPGA上实现了数字预失真的前向链路。最后在硬件平台上对峰值抵消技术和数字预失真算法,欠采样的数字预失真进行验证,结果表明峰值抵消算法不仅消耗较少的硬件资源,而且削峰后的信号频谱不扩散;数字预失真的测试结果表明功放输出的邻道功率抑制比改善大于20dB,减小了信号的带内失真和对邻道信号的干扰,有效的改善了功率放大器的非线性特性;欠采样的数字预失真测试结果说明以欠采样的方式可以很好的补偿功放,降低了对反馈链路的采样率的要求。