[发明专利]数字预失真处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地说，涉及一种数字预失真处理方法及装置。

背景技术

基站系统中大约80％功耗是由射频功放产生的，因此随着数字移动通信技术的发展，高效率功放成为各大系统设备制造商所必须满足的要求之一。同时，随着频谱资源日益紧张，现代通信系统更趋向于采用与恒定包络调制方式相比具有更高频谱效率的非恒定包络的线性调制方式，而这种调制方式对高功率放大器的线性度要求较高，所以采用这种调制方式需要采用线性化技术来改善功率放大器的线性度。

目前，功放线性化技术中最主流的技术就是预失真技术，它最初应用于模拟通信系统的射频部分，随着DSP(Digital Signal Process，数字信号处理)技术的发展，亦可在数字域内实现，形成DPD(Digital Pre-Distortion，数字预失真)技术。DPD技术既可以应用在数字通信系统的基带部分，也可以应用在射频部分，而且DPD技术还可以利用自适应原理来跟踪补偿功率放大器由于温度、湿度等环境因素改变而造成的误差。总之，DPD技术不但可以提升发射机的效率，降低成本与缩小体积，亦能有效增加发射机的线性度，以提升系统效能与通信质量，DPD技术是一种适应现代数字通信发展的线性化技术。

为了便于实现，预失真结构采用的是LUT(Look-Up Table，查找表)方法。LUT的原理是将预失真特性存放在一张数据查找表中，根据输入信号读取表中数值，然后进行相应的处理，得出需要输出的预失真信号，查找表中的数值通过自适应的快速收敛算法不断更新，从而能够很好地体现出与功放的非线性特性相反的预失真特性。图1为一种基本的提取查找表的结构示意图。其中，X为输入信号，Y为输出(反馈)信号。首先根据需求确定输出功率，第一次运行时，系统直通，表格参数为全“1”，X′＝X，信号通过功放之后，得到第一组输出数据，反馈进行预失真，根据min|X′-Y′|，获得表格参数，然后在迭代过程中不断修正表格参数，直到输出信号Y得到满意的效果，提取此时表格参数作为这一输出功率下的查找表供系统使用。

图2为预失真系统的结构示意图。如图2所示，预失真系统结构包含两个通道：数据训练通道和预失真通道。数据训练通道是一个环路结构，其核心部分为预失真算法模块，该预失真算法模块对经功放后的反馈信号和原输入信号进行处理，得到功放的预失真特性，然后得到功放预失真特性的表格参数。预失真通道主要实现前向信号索引查找表，得出预失真信号X′。以复增益预失真算法为例，根据前向信号的功率值索引查找表得到预失真值，前向信号X与预失真值相乘得到预失真信号X′。在理想情况下，X′过功放后，输出Y＝X。

上述预失真系统是根据前向信号的功率值，利用前向信号索引查找表得到预失真信号X′，其中查找表的索引值为整数，但是前向信号功率值不一定为整数，如果用非整数的前向信号功率值去查找索引值为整数的查找表会造成索引到的预失真值与真实的预失真值之间存在误差，该误差带入X′后，有可能被功放进一步放大，造成DPD性能恶化。尤其是当前向信号功率值较大时，有可能索引到的查找表区间曲率较大，也即查找表相邻档位之间预失真值差异很大，此时的索引误差可能很大，此误差与前向信号相乘后会被进一步放大。这一现象在实际测试中已得到验证，即索引误差较大时，不仅会造成DPD指标变差，甚至会带来信号过表后噪底抬起的问题，对系统的稳定性造成破坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提出一种数字预失真处理方法及装置，减小索引误差，提升数字预失真系统的性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种数字预失真处理方法，包括：

根据预失真模型，求取所述预失真模型的预失真多项式系数；

根据预失真多项式，得到整数查找表和N个小数查找表，所述N个小数查找表包括1阶泰勒小数查找表至N阶泰勒小数查找表；其中，N大于或等于1；

根据前向信号功率值分别索引出整数查找表和N个小数查找表的预失真值，按照泰勒公式计算前向信号功率值对应的预失真值；

根据前向信号和前向信号功率值对应的预失真值，得到预失真信号。

进一步的，所述根据预失真模型，求取所述预失真模型的预失真多项式系数包括：基于反馈信号经过预失真模型后的信号与前向信号之间的误差最小的准则，求取所述预失真多项式系数。

进一步的，所述方法还包括：计算小数的n次方值，将所述小数的n次方值存储到数据表中；当按照泰勒公式计算前向信号功率值对应的预失真值，通过查询数据表得到计算过程中所使用的参数。