射频功放数字预失真算法的验证平台

主要针对射频功放的数字预失真线性化技术,建立了一个用来验证多种数字预失真算法的数字化平台,它由A/D转换、D/A转换、FPGA(现场可编程门阵列)、下变频等硬件电路和相应的算法软件构成。测试用其实现的一种开环复增益查表法对CDMA2000系统功放ACPR(邻道功率比)的改善值,得出了与系统仿真较为一致的结果。     

5G光载无线通信前传系统数字预失真线性化研究

第五代移动通信系统新空口(5G NR)的信号带宽、调制度和峰均比相比4G信号高很多。用于小蜂窝或微蜂窝基站组网的光载无线通信(Radio-over-Fiber, RoF)前传系统的非线性失真也更加严重。为了使5G NR信号线性传输,采用记忆多项式(Memory Polynomial, MP)和广义记忆多项式(Generalized Memory Polynomial, GMP)模型构建数字预失真器,矫正5G RoF前传系统的非线性。在实验中搭建了2 km光纤的RoF前传系统,并采用100 MHz带宽5G NR信号作为测试信号对其进行线性化测试。实验结果表明,采用MP和GMP数字预失真器进行线性化时,5G RoF前传系统的邻信道功率比(Adjacent Channel Power Ratio, ACPR)可分别改善13 dB和17 dB以上。这说明MP和GMP数字预失真器对5G RoF前传系统的非线性具有显著的抑制作用。因此基于MP和GMP两个模型的数字预失真器均可用于5G RoF前传系统的线性化,而且GMP预失真器比MP预失真器对该系统线性化的能力更强。     

基于FPGA的记忆多项式数字预失真器的实现

介绍了一种基于FPGA的记忆多项式数字预失真器的实现。首先,通过间接学习结构采用LMS算法提取记忆多项式系数;其次,变换记忆多项式的形式,构造易于FPGA实现的基于查找表（LUT）的预失真单元;最后给出了顶层模块图及实验结果,结果充分表明了该预失真器的有效性。     

记忆多项式数字预失真线性化逆E类功放

采用记忆多项式模型的数字预失真器,用于线性化逆E类射频功率放大器,从而获得具有高线性和高效率的射频放大系统,使得开关型的逆E类功率放大器可以适用于具有非恒包络的调制信号的发射。文中设计了一个工作于S频段的具有10W饱和功率的逆E类功率放大器,以具有5MHz信号带宽的单载波WCDMA信号作为测试信号,使用记忆多项式的预失真器对其进行线性化。实验表明,该记忆多项式预失真器能够很好地抑制逆E类功放的动态非线性引起的带外寄生频谱,可以使逆E类功放同时工作于高线性和高效率状态。     

并发双波段射频功放数字预失真同步性研究

在并发双波段调制信号驱动下,射频功放的非线性更显著和复杂,对其进行线性化将面临新的问题。文中研究了低频波段和高频波段的同步性对线性化的影响,提出同步并发双波段射频信号生成方法,用于解决两频段信号加载时的不同步问题。文中使用1001型(中间两个载波空缺)CDMA2000信号和单载波WCDMA信号分别作为低频段和高频段的测试信号,施加到一个峰值功率为51dBm的Doherty功放上进行实验验证。实验结果表明:两频段不同步将造成无法使用数字预失真方法对功放进行线性化;在同步情况下,采用记忆多项式(MP)可显著提高并发双波段射频功放的线性度。     

A Generalized Memory Polynomial Model for Digital Predistortion of RF Power Amplifiers

Conventional radio-frequency (RF) power amplifiers operating with wideband signals, such as wideband code-division multiple access (WCDMA) in the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) must be backed off considerably from their peak power level in order to control out-of-band spurious emissions, also known as “spectral regrowth.” Adapting these amplifiers to wideband operation therefore entails larger size and higher cost than would otherwise be required for the same power output. An alternative solution, which is gaining widespread popularity, is to employ digital baseband predistortion ahead of the amplifier to compensate for the nonlinearity effects, hence allowing it to run closer to its maximum output power while maintaining low spectral regrowth. Recent improvements to the technique have included memory effects in the predistortion model, which are essential as the bandwidth increases. In this paper, we relate the general Volterra representation to the classical Wiener, Hammerstein, Wiener–Hammerstein, and parallel Wiener structures, and go on to describe some state-of-the-art predistortion models based on memory polynomials. We then propose a new generalized memory polynomial that achieves the best performance to date, as demonstrated herein with experimental results obtained from a testbed using an actual 30-W, 2-GHz power amplifier.     

用于5G RF PA 线性化的多频段通用数字预失真器

文中提出了一种基于独热编码与长短时期记忆 (LSTM) 神经网络的多频段通用数字预失真非线性 模型,它可以有效地对工作在多个频段的宽带射频功放进行线性化。在训练集中引入表示不同频率信号的不同独 热编码,训练后的神经网络非线性模型可以在不改变网络结构和模型参数的情况下对不同频段的功率放大器进行 预失真线性化。为了验证该方法的有效性,建立了两个分别工作于2. 6 GHz 和4. 9 GHz 的射频功放实验平台,在这 两个频段预失真非线性建模的归一化均方误差(NMSE)均可达到-40 dB,然后使用100 MHz 带宽5G NR 信号,分别 对这两个射频功放进行预失真线性化实验验证。实验结果表明,该多频段通用数字预失真器可以将这两个功放的 邻信道泄漏比(ACLR)在中心频率下偏100 MHz 处分别改善19. 42 dB 和17. 91 dB,在中心频率上偏100 MHz 处分 别改善15. 73 dB 和15. 17 dB,验证了所提非线性模型的有效性。     

用于RF测量的微同轴"尾缆"

在射频设计、调试中面临的挑战之一是准确测量没有接线端的信号通道参数, 例如:测量输入端连接在双工器、输出端连接在低噪声放大器(LNA)状态下的滤波器的插入损耗;或者测量功率放大器的输出功率和线性度,而此功放的一端连接在双工器,另一端连接在发送驱动器上。这二种假定情况及其它许多情况,都需要使用一     

Robust Power Control for 5G Small Cell Networks with Sleep Strategy

Wireless Personal Communications - In this paper, the resource scheduling and power control strategy is studied for a two-tier 5G network system, which is comprised of a central macrocell and...     

Optimization of Coverage in 5G Self-Organizing Small Cell Networks

Heterogeneous two-tier network with hybrid deployed small cells and macrocells is a promising solution for fifth generation (5G) wireless networks. However, with the higher and higher spectrum band used in 5G, the coverage and capacity of indoor environment is not good enough for the users’ increasing demand. In this paper, we proposed a self-organizing capacity and coverage optimization scheme using power adaptation to enhance the capacity and improve the coverage. Simulation results show that the proposed self-organizing scheme can effectively improve the capacity and coverage.     

单路反馈射频功放预失真线性化方法

该文基于记忆多项式模型,提出一种采用单路反馈的射频功放预失真线性化新方法,只需用正交解调后的IQ信号中的一路,就可完成对预失真器模型参数的获取。该方法可消除使用正交解调器所带来的增益和相位不平衡问题,且节省了一路反馈采样电路,在降低成本、简化设计的同时还能提高预失真线性化的性能。仿真和物理实验结果表明,该文提出的方法是正确的,能达到比较好的线性化效果。     

一种行波管用毫米波射频预失真线性化器

射频预失真是提高功率放大器线性度的一种有效手段,精确补偿放大器的非线性失真需保证幅度和相位补偿同时满足要求.针对Ka波段行波管放大器的线性化,提出一种新型射频预失真电路.该电路由前置、后置电平调节模块和基于矢量合成技术的非线性信号产生模块构成.改变两电平调节模块的增益,可实现补偿区间的调节;改变非线性信号产生模块中两支路的偏置电压,可实现预失真补偿量调节及幅度/相位的独立调节.将实际电路与配用Ka行波管联测,在输出功率回退6 dB时,行波管三阶互调系数提高约11.5 dBc.     

射频功率放大器数字预失真技术及其发展趋势

3G无线通信系统对功率放大器的设计提出了更加严格的要求。为了有效地利用宝贵的频谱资源,功率放大器既要保证高线性度以减小带外发射功率以及误码率,又要有较高的效率以减少电源消耗。在众多功放线性化高效率技术中,数字预失真技术被认为是最有效的解决方案,受到越来越多的关注。本文对数字预失真技术作了详细介绍,结合实例分析了当前主要的几种预失真模型和对应的预失真方案,并展望了Doherty放大器技术与数字预失真结合的应用方向。     

适用于DLA结构的新型功率放大器数字预失真算法

数字预失真技术通过在功率放大器的前端级联数字预失真器来补偿功放的非线性失真,而直接学习结构(Direct Learning Architecture,DLA)作为一种广泛使用的自适应数字预失真算法结构,因其预失真性能优良,前景最为看好.传统DLA预失真算法需要求得功率放大器高精度模型,其结构复杂且计算量大.针对这一问题...     

ROF与PA结合系统的数字预失真处理

建立了一个光载无线通信(RoF)与功率放大器(PA)结合的无线通信系统的数字预失真仿真结构,使用Matlab软件建立RoF和PA的模型,并运用间接学习结构的预失真方法和最小均方误差(LMS)算法搭建了预失真仿真系统,采用联合补偿和单独补偿两种方式的补偿结构,分析了两种结构的优缺点。通过功率谱密度图的对比,分析了两种补偿方式的效果。仿真结果表明,预失真处理有效地补偿了RoF与PA组成的无线通信系统的非线性。     

针对5G/B5G的大规模MIMO系统射频前端设计

大规模多输入多输出(MIMO)成为支撑5G/B5G同时满足大数据率和大空间覆盖的必选技术,包含天线阵和射频驱动的射频前端设计技术成为5G/B5G时代的关键技术之一。成本效益将主导大规模MIMO系统的商业化,面向成本的设计(DfC)是新的趋势。介绍了当前针对射频前端系统DfC的最新进展和引入大规模MIMO后带来的新挑战,指出如何修正传统的香农定理成为5G/B5G时代的最基础理论挑战。     

数字电视发射机功放的预失真技术研究

介绍了一种可识别HPA记忆效应的数字预失真器的结构、特点,以Hammerstein预失真器为例仿真了可识别功放记忆效应的基带数字预失真器,并在数字电视发射机功放线性化中加以应用,结果表明记忆效应预失真结构应用在数字电视发射机功放的线性化中可以取得令人满意的效果.     

一种基于FPGA与DSP的数字射频发射机的设计与实现

射频发射机是通信系统中的一种必不可少的设备。本文设计了一种包括数字基带电路和发射电路的数字射频发射机。数字基带电路主要是使用DSP芯片来实现,通过对DSP的编程来实现数据信号的封装与编码;数字基带电路能提供方便的用户接口以实现与上位机的通信,以及组网等功能。发射电路是采用射频测试平台技术来实现,使用模块化的结构设计。在ADS软件环境下对数字射频发射机的电路进行了仿真,仿真结果说明本文的数字射频发射机的设计是有效和可行的。     

WiMAX CPE 3.5G射频收发系统的设计和实现

随着WiMAX标准的受欢迎程度日益上升,该技术必将成为一项长期而前景广阔的技术.价廉的CPE(customer premise equipment)的研究,将是在成本、性能上都具有很强竞争力的产品.缘于此,研制了CPE(3.5G频段)的射频收发系统,系统设计于6层PCB板上,测试指标满足802.16d标准.     

使用多智能体反馈神经网络实现的数字预失真器

近年来,深度学习（Deep Learning,DL）在通信场景中的应用逐渐兴起,其中就包括射频发射机的数字预失真（Digital Predistortion,DPD）处理。然而,由于射频功率放大器（Power Amplifier,PA）固有的非线性失真和记忆效应特点,如果直接应用传统DL算法去实现DPD会出现拟合效果不佳、自适应性差等现象。针对这个问题,本文提出了一种由多智能体反馈神经网络实现的数字预失真器（Multi-Agent Feedback Enabled Neural Network for Digital Predistortion,MAFENN-DPD）,该网络引入了具有高纠错能力的反馈智能体结构,其主要特点是基于Stackelberg博弈理论去加速网络训练和收敛,同时我们还应用信息瓶颈理论指导网络超参数设计以增强MAFENN-DPD对PA记忆效应变化的动态适应能力。我们进行了一系列的实验来验证MAFENN-DPD的有效性。与使用典型前馈网络实现的DPD方案相比,基于MAFENN-DPD的方案在相邻信道功率比（Adjacent Channel Power Ratio,ACPR）指标上提高了约5 dB。同时,在没有通信过程中的大量先验知识的情况下,MAFENN-DPD实现了与使用记忆多项式方法建模的DPD方案十分接近的ACPR性能。仿真结果说明MAFENN-DPD相比传统神经网络可进一步提升ACPR性能,同时相比记忆多项式方法具有更好的自适应建模能力和通用性,并且具有多智能体反馈结构特征的神经网络未来在其他的通信场景中也具有应用推广的潜力。