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论文研究-基于记忆多项式模型数字预失真算法的改进 .pdf 评分

基于记忆多项式模型数字预失真算法的改进,刘洋,,本文针对功率放大器工作于非线性区并且对于宽带信号具有记忆效应的特点,介绍了一种基于Hammerstein模型的数字预失真算法,并用归一�
山国武技文在线 http://www.paper.edu.cn 采集到功放的输入和输出,并不能得到功放增益G,因此参数G实际上是未知的。 为解决这个问题我们采取对功放的输入z和输出ν进行归‘化的办法: z(n) z(11) 0,…,N-1,其中 n=0,…,N-1,其中 对功放的输入z和输出ν归一化后(3)变为: ∑∑aay(n-ly( 此时可用211中的算法求出a'=[a0,a20,…,ak0,……,at,a2,…,a],但此时求 出的失真器系数并不是最终的预失真器系数,需要对其进行补偿(见附永): (8) 这时求出的预失真器系数则是最终所需要的 完整的算法步骤如卜: (1)初始化系数a:将输入数据直接经过功放得到y,对x和j归一化,利用(7) 求出并用进行补偿得到a的初值。 (2)将a的值复制到预失真器中,输入数据无经过预尖真器后得到z (3)将预失真器的输出乏经过功放得到。 (4)对和归一化,利用(7)求出a并用进行补偿,更新的值。 (5)判断是否满足线性化要求,如果满足,停止训练;如果不满足,则返回步骤(2) 4.改进算法仿真 为验证本文改进算法的有效性,采用 MATLAB进行仿真。功放采用(2)的奇次多项 式模型,最高阶次K=5,记忆深度L=2,功放系数b为 bo=3.153910.272ib2=0bo=0.1626-0.8700ibo=0b0=28971-21084i 10 b1=-0.2040-0.00691521=0b21=0.6702+06951ib=0b31=-0.7353-1.1205i 2=00867-0.0162ib2=0b2=0.1863-0.2796ib42=0b2=0.3687+04524i 预失真器采用(3)的记忆多项式模型。 输入信号采用子载波数为1024的OFDM宽带信号,没有符号间干扰,忽略保护间隔影 响,64QAM星座调制,米集点数N=8192 山国武技文在线 http://www.paper.edu.cn 无预矢貝星座图 )自预头真星座图 普的普 奪鬃簟砱 奇备髻帝卿学 嘠發歌崇春 问相笱量 同惟 图2功放输出信号星座图 图2(a)是输入信号没有经过预失真直接通过功放的输出结果。可以看出输出信号的 匾度和相位都发生畸变。且随着信号幅度的增加,畸变越明显,说输入信号已进入功放的 非线性区。图2(b)是输入信号先预失真再输入到功放的输岀结果。功放冋样工作在非线 性区,但是由于预失貞的作用使信号的幅度和相位都得到了较大的校止和补偿。 号真真 m一 一化频率 图3功放输入和输出信号归一化功率谱 图3显示了输入信号以及有无预失真功放的输出信号的功率谱。从图中可以看出,输入 信号在经过预失真后,功放的非线性特性带来的频谱扩展得到了极人的抑制,减少了相邻信 道的干扰。 5.结论 本文针对功率放大器工作于非线性区并且对于宽带信号具有记忆效应的特点,介绍了 和基于 Hammerstein模型的数字预尖真算法,并对该算法进行了改进,具有一定的实用价值。 仿真的结果表明,该改进算法能够有效抑制传输信号的带外频谱扩展冋时减小传输信号的带 内失真,实现了记忆非线性功率放人器的数字预失真 4 山国利技记文在线 http://www.paper.edu.cn 6.附录 归一化后(4)变为z′=Y’,其中:z Y=[92(1-) z(1=),…,90(m=,(,…90(1=) 将提出函数外得: Y=[4(),2,(1)…,k9( 中0(),m2()…,k0(0 L IL L于 带入z′=Yt’后得 =[第(2),m2(y2) px(1), ao(0),20( PKo(ol 10:020 1,a 进行简单的变换得: a1(y),a,(y),…,x,(y) d(,22(),…,女0(y 由于可近似为G1,并将移入函数内,上式变为: z=[G,,G-1),…,(G),…,如0G-元),0(G10)…,0(G- C K-1K 与(4)进行比较得与a的关系为: 107 K-1K 242 K-1 kL 山国武技文在线 http://www.paper.edu.cn 参考文献 1 Kim J and Konstantinou K. Digital predistortion of wideband signals based on power amplifier model with memory [a] Electron Lett. voL37C.2001.1417-1418 [2] Schetzen M. The Volterra and Wienner Theories of Nonlinear Systems[M]. New York: Wiley, 1980 [3] Eun C and Powers E J. A predistorter design for a memory-less nonlinearity preceded by a dynamic linear system [A]. Proc. Global Telecommunications Conference. vol I[C].Singapore: 1995.152-156 4 Benedetto S and Biglieri E. Principles of Digital Transmission with Wireless Applications[M]. New York Klumcr Acadcmic/Plenum. 1999 [5] Ding L and Zhou G. Effects of even-order nonlinear terms on predistortion linearization. [A]. Proc. 10IEEE DSP Workshoplc] Pine mountain: 2002 The Modification of Digital Predistortion Algorithm Based on Memory polynomial model Liu Y ang Department of Telecommunication Engineering, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing, China(100876) According to the power amplifier working at nonlinear area and having memory effects for wideband signals, a digital predistortion algorithm is proposed, which is based on the Hammerstein model. And the algorithm is modified by using normalized method. The results of computer simulation verify the validity of this modified algorithm. Keywords: nonlinearity; memory effects; digital predistortion; normalized; OFDM 6

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