一种新架构的数字预失真系统及其实现

针对当前数字预失真系统的软核处理能力较差、速度较慢等问题,提出了一种基于Zynq和AD9361联合预失真的架构。该架构具有高集成度、高计算效率的特点。功率放大器的数字模型采用记忆多项式模型,并采用新提出的基于查找表和卷积模块的硬件实现方法,更易于工程实现。自适应算法采用归一化最小均方误差算法,结合正交频分复用技术调制信号,分析、仿真和实验证明,在记忆深度为Q、非线性阶数为K、运算单元延迟分别为P与M时,新提出的预失真器结构的硬件乘法器消耗相较于目前常用的多项式与查找表结构分别减少了Q个和2Q+3个,同时其运算周期相较于目前常用的记忆多项式与查找表实现方式分别降低了(3K-1)P与M个。通过频谱仪观察预失真后的信号,其邻信道功率比改善了10 dBc左右。

一种适用于间接学习结构的功率放大器线性化算法

针对目前基于间接学习结构(indirect learning architecture,ILA)的线性化算法对于功率放大器的非线性补偿效果较差、频谱失真改善效果不明显的缺点,提出了一种基于功率检测模块的交替迭代算法.该算法利用数据窗截取ILA中后失真器反馈回来的数据流并通过功率检测模块计算其功率大小,筛选出功率最大的信号数据流,根据迭代次数,使得其输出在大功率信号流与随机信号流之间相互切换并送至后失真模块进行训练.预失真模块和后失真模块均采用记忆多项式模型.采用峰均比为9 dB的LTE信号通过在线测试平台RF WebLab对真实GaN功放进行仿真,结果表明,新提出算法的带外抑制效果相对于传统的顺序数据流处理算法与大功率数据流处理算法分别优化了5 dB与2.5 dB左右,其平均归一化均方误差也分别优化了1 dB与0.6 dB左右.

面向应急通信的高集成度DRM基带调制器设计

针对重大自然灾害中大尺度区域应急通信需求,设计了一种高集成度的数字短波广播(Digital Radio Mondiale,DRM)发射系统。为实现高集成度和设计灵活性,采用片上系统(System on Chip,SoC)结构,将基带信号与上变频芯片进行耦合设计,利用硬件电路的高速数据处理能力完成多载波调制,并利用软件设计的灵活性在单芯片上生成基带信号。采用Zynq-7020开发板,搭建基带信号调制系统,设计了无线传输整体硬件电路。在提高发射系统集成度的基础上,还具有发射频点可重构的优点,以有效应对短波频率选择性衰落。理论分析与仿真结果表明,基于SoC结构的DRM调制系统可以正确稳定输出用于上变频的器件的基带I/Q信号,具备较高的工程价值。

均方偏差分析的多态可变步长LMS算法

最小均方(least mean square,LMS)算法在时变信道的最小稳态均方偏差(mean square deviation,MSD)由输入功率、噪声功率、随机扰动信号功率以及滤波器长度共同决定。为达到系统中最小的MSD值,传统的LMS算法存在有迭代次数较多和收敛速度慢等问题,提出了一种多态可变步长最小均方(multi-state variable step size least mean square,MVSS-LMS)算法。该算法通过添加暂态递减步长作为过渡,实现以更快的收敛速度达到系统中最小的MSD值。理论分析与仿真结果表明,与目前最新的Prob-LMS算法相比,所提算法在时变信道以及突变信道都具有更快的收敛速度和更低的MSD值,且算法的复杂度更低。