[发明专利]功率放大器非线性校正方法、装置和功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及功率放大器技术，尤指一种功率放大器非线性校正方法、装置和功率放大器。

背景技术

功率放大器(下文可简称为功放)是通信发射机中不可缺少的设备。众所周知，由于功率放大器的输入和输出之间存在非线性区域，一方面，如果仅使用线性区域，当然可以保证输出信号的质量，但是由于可用的无线频谱变窄，必然大大降低功率放大器的利用率；另一方面，为了提高功率放大器的利用率，使用其非线性区域，则必然会使得输出信号出现失真。

目前，在通信系统中常采用一些先进的线性调制技术来提高功率放大器的利用率。但是在这些线性调制技术中，采用的调制信号如OFDM调制信号，其包络存在较大的波动，这种波动对功率放大器非线性极其敏感，尤其是当功率放大器具有较高的工作效率如工作在接近饱和点时，信号会产生严重的带外频谱泄露和带内失真，而带外频谱泄露会引起邻道干扰，带内失真将导致系统误码率的提高。

为了保证功率放大器的工作效率和信号能够正常传输，就必须采用功放线性化技术，自适应数字基带预失真技术因为能与现代数字信号处理相结合而被认为是最有前途的功放线性化技术。功放线性化技术的基本思想是在功放前串联一个预失真器，该预失真器的特性是功放非线性的逆特性，从而达到将包括预失真器和功放在内的发射链路线性化的目的。功放非线性预失真技术的关键在于选择合理的功放模型对实际功放进行建模。在现有的实现方案中，对功放的刻画大致分为两种类型：带记忆的功放模型和不带记忆的功放模型。对于不带记忆的功放模型，较多采用的是基于查找表和多项式的方式来实现非线性预失真；对于带记忆的功放模型，较多采用的是基于伏特拉(volterra)模型，维纳(wiener)模型，汉默斯坦(hammerstein)模型，或者维纳-汉默斯坦(wiener-hammerstein)模型来实现非线性预失真。

在OFDM系统中，功率放大器往往呈现记忆效应，所以完全依赖查找表的方式来实现非线性预失真效果不佳；wiener模型，hammerstein模型，或者wiener-hammerstein模型对实际功放不具备鲁棒性，因此实际应用中是不采用的。volterra模型尽管有良好的普适性，但由于计算复杂，计算量庞大而在实际应用中很少使用。

标准的volterra模型如公式(1)所示：

y(k)＝H_n[x(k)]＝H₀+H₁(x(k))+....+H_n(x(k))               (1)

其中，x(k)为输入信号，y(k)为输出信号；

M表示参与刻画功放模型的样本点数，n表示交调阶数。

标准的volterra模型中，参数的个数随着阶数的增加，指数型的迅速增加，其计算量可想而知，因此，如果直接采用标准的volterra模型来实现非线性预失真处理，必然会带来计算复杂，计算量庞大等实际问题.

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种功率放大器非线性校正方法，能够降低计算复杂，减少计算量。

本发明的另一目的在于提供一种功率放大器非线性校正装置，能够降低计算复杂，减少计算量，保证输出信号的质量。

本发明的又一目的在于提供一种功率放大器，能够提高功率放大器的利用率，保证输出信号的质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种功率放大器非线性校正方法，预先设置具有预设数量的样本点的非线性校正模型；该方法还包括：

利用预先设计的非线性校正模型，对待放大的输入信号进行非线性校正后输出给功率放大模块；同时，根据功率放大模块放大后的信号更新非线性校正模型中的校正参数；

所述非线性校正模型为其中，K为预设样本点数，Q为样本点数减一，a_kq为校正参数；y()表示校正后的信号，x()表示待放大的信号。

所述参数k取[1，K]之间的偶数。

所述样本点数为三。

所述更新非线性校正模型中的校正参数的方法为归一化的最小均方误差NLMS算法。

一种功率放大器非线性校正装置，该装置包括：非线性校正模块、校正参数更新模块、增益衰减模块和加法器，其中，