包络线跟踪电源多电感选择开关电路设计

包络线跟踪(ET)技术可以大幅降低高峰均比射频(RF)线性功放的能耗。针对包络线跟踪电源(ETPS)中开关变换器开关频率高、拟合精度较低的问题,提出了多电感选择开关电路结构,用不同的电感对RF信号的包络上升周期进行拟合跟踪,在保证拟合精度的情况下,开关频率低于信号带宽。此处建立了多电感开关变换器损耗模型,并对电感配比的方法和不同电感配比的开关变换器损耗以及跟踪精度进行了详细讨论。最后,以5MHz带宽、10.07dB峰均功率比的正交频分复用(OFDM)调制测试信号为例,搭建了多电感选择ETPS原理样机,输出电压为8.3~22.4V,实验结果验证了该架构和方法的可行性。

基于BP神经网络的射频信号包络线预测研究

包络线跟踪电源相较于传统恒压供电大大提高了功放效率,但对硬件要求更高且会产生较高的额外时延。针对以上问题本文提出了一种基于BP神经网络的射频信号包络线的数据预测方案,用于提前生成控制开关变换器的基准信号。首先,基带数据经正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术生成射频信号的包络线数据。其次,将处理好的数据用于训练包络线跟踪电源的预测模型。最后,改变OFDM调制的子载波数以及选取不同正交振幅调制方式(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)分别训练网络。在12子载波下,分别选取16QAM~512QAM之间的6种映射方式进行仿真实验:512QAM在最佳隐含层节点16下训练得到的均方根误差值(Root Mean Squared Error,RMSE)为0.3143;在映射方式为16QAM,64QAM映射方式下,分别选取12、28、52子载波进行仿真,52子载波64QAM映射下的RMSE值最大为0.1752。预测结果中RMSE值均较小,满足预测误差的要求,且预测结果图中包络线与实际包络线拟合效果很好。通过对BP网络预测模型与传统调制模型浮点运算次数的计算,求取52子载波映射方式为64QAM的信号包络,计算次数节省率可以达到49.40%。