[发明专利]一种实现数字预失真的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通讯领域中的预失真技术，尤其涉及的是，一种实现数字预失真的装置和方法。

背景技术

目前，射频功率放大器所带来的非线性失真问题已经引起了越来越多的关注。较为成熟的做法是将数字预失真技术与信号峰均比控制技术联合使用，以保持系统线性度。这种方式的基本原理是信号首先通过数字预失真模块产生一个与功放失真相反的非线性失真，从而使失真后的信号再经过功放时，转换为无失真信号输出，见图1。

就典型的利用增益查找表实现数字预失真的方式而言，构建查找表表项是依据功放的振幅调制特性、相位调制特性，对功放输出非线性部分提供补偿，即根据瞬时输入信号的功率，查表得到相应预失真应扩张的增益，二者相乘后再输入到高功放实现高功放的线性化，如图2所示，数字预失真模块内分别包括地址发生器，增益查找表和乘法器，参数控制模块用于根据功放输入信号和功放反馈信号生成增益查找表，模型拷贝模块将参数控制模块生成的增益查找表赋予预失真模块的增益查找表。

这种方式实际实行起来难度大、结构复杂并存在如下缺点：查找表内存储的增益系数的计算都是通过数字处理器实现，数字处理器在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法，因而完成增益系数计算的所需时间较长；另外，查找表所存储的增益系数随着反馈信号功率而改变，但因计算所需时间较长，使得预失真系统无法针对信号变化及时做出调整；并且，只有当信号功率发生较大变化时，增益系数才重新计算，所以与预失真输入信号相乘的增益系数均为实际增益曲线的近似值，这限制了预失真系统的处理能力。

因此，现有技术还存在缺陷，有待于改进和发展。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种实现数字预失真的装置和方法，使用该装置和方法可以减少计算时间、提高预失真处理的效率。

为解决上述技术问题，本发明采用以下方案：

一种实现数字预失真的装置，所述装置由可编程逻辑结构实现，包括：参数控制模块、数字预失真模块和模型拷贝模块，所述参数控制模块与功率放大器连接，用于利用所述功率放大器的功放输入信号和功放反馈信号同步计算并更新记忆多项式模型中的所有功放模型参数；所述模型拷贝模块与所述参数控制模块和所述数字预失真模块连接，用于将功放模型参数从所述参数控制模块传递给所述数字预失真模块，作为其模型参数；所述数字预失真模块与所述模型拷贝模块连接，用于利用所述模型参数对输入信号作预失真处理。

所述的装置，其中，所述参数控制模块包括与所述功率放大器反馈信号连接的第一多次幂乘法器，用于顺序计算并存储所述功放反馈信号序列每一点的多次幂、形成功放反馈信号的多次幂序列；与所述功率放大器的输入端和所述第一多次幂乘法器的输出端连接的自适应横向滤波器，用于以所述功放反馈信号的多次幂序列为输入抽头序列，以所述功放输入信号为期望序列，以功放模型参数为滤波系数和反馈系数，结合设定的搜索步长完成所有功放模型参数的同步计算和更新。

所述的装置，其中，所述数字预失真模块包括第二多次幂乘法器，用于顺序计算并存储所述输入信号序列的每一点的多次幂、形成输入信号的多次幂序列；与所述模型拷贝模块的输出端和所述第二多次幂乘法器输出端连接的有限冲击响应滤波器，用于以输入信号的多次幂序列为输入抽头序列，以所述模型参数为滤波系数对输入信号进行预失真处理。

本发明还提供一种实现数字预失真的方法，利用可编程逻辑结构实现以下步骤：S1、参数控制模块利用功率放大器的功放输入信号和功放反馈信号同步计算并更新记忆多项式模型中的所有功放模型参数；S2、模型拷贝模块将所述功放模型参数的数值赋值给数字预失真模块中相应的模型参数；S3、数字预失真模块根据模型参数对输入信号作预失真处理。

所述的方法，其中，所述步骤S1包括以下步骤：S11、依据功放反馈信号序列的顺序，第一多次幂乘法器顺序计算并存储所述功放反馈信号序列中每个功放反馈信号的多次幂、形成功放反馈信号的多次幂序列；S12、以所述功放反馈信号的多次幂序列为输入抽头序列，以功放输入信号为期望序列，以功放模型参数为滤波系数和反馈系数，结合设定的搜索步长通过所述自适应横向滤波器同步计算和更新所有的所述功放模型参数。

所述的方法，其中，所述步骤S3包括以下步骤：S31、依据输入信号序列的顺序，第二多次幂乘法器顺序计算并存储所述输入信号序列中每个输入信号的多次幂、形成输入信号的多次幂序列；S32、以输入信号的多次幂序列为输入抽头序列，以模型参数为滤波系数通过所述有限冲击响应滤波器完成输入信号的预失真处理。