[发明专利]一种信号预失真处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种信号预失真处理方法及装置

背景技术

现实生活中功率放大电路的应用很广泛，比如在通信系统中，信号被发送后，会在传播介质中传播并在传播的过程中产生损耗，如果该信号的功率太小会导致该信号的接收端无法正常接收到该信号，因此需要功率放大电路在该信号被发送前，将该信号放大到一定的功率再发送，才能保证信号的接收端能够正常接收到该信号。

功率放大电路通常具有三种工作状态，对应这三种工作状态可以理解为功率放大电路工作在三个区域：截止区、放大区和饱和区。功率放大电路工作在哪个区域，取决于输入该功率放大电路的输入信号的功率P_in的值。当P_in非常小，以致经过该功率放大电路放大后输出的信号的功率P_out接近零，此时该功率放大电路工作在截止区；随着输入信号的功率P_in的增大，该输入信号经过该功率放大电路放大后，输出的输出信号的功率P_out随着P_in的增加线性增加，即P_out=βP_in，此时该功率放大电路工作在放大区，也就是该功率放大电路将该输入信号的功率P_in放大了β倍并输出；当输入信号的功率P_in继续增大，经过该功率放大电路放大后，输出的输出信号的功率P_out随着P_in的增加不再呈线性增加，而是缓慢增加甚至开始减小，此时该功率放大电路工作在饱和区。放大区又叫线性区，是功率放大电路正常工作的区域，相对线性区，饱和区和截止区都称为非线性区。若功率放大电路工作在截止区，则输入信号的功率P_in太小，可能无法驱动功率放大电路工作；若功率放大电路工作在饱和区，则输出的信号将产生线性失真，甚至深度饱和会造成功率放大电路被烧坏，因此功率放大电路应尽量避免工作在非线性区。

信号的非线性失真会影响通信系统的正常运行，比如增加接收信号的难度，产生邻道干扰等。因此需要尽量控制输入功率放大电路的输入信号的功率Pin，以免输入信号的功率过大，使功率放大电路进入饱和区，导致输出的输出信号的功率Pout产生严重的非线性失真。因此，如何保证功率放大电路工作在线性区，使得输出信号的功率不产生非线性失真成为亟待解决的问题。

现有技术中通常采用数字预失真（DPD，Digital Pre-Distortion）技术。DPD技术的原理为：在信号输入功率放大电路之前，首先经过DPD的处理。而DPD对信号的处理方式呈功率放大电路对信号的处理方式的逆特性，即通过对功率放大电路的非线性失真进行补偿，使功率放大电路对输入信号产生线性输出。为了便于对功率放大电路的逆特性的理解，下面举个例子：图1a为理想的功率放大电路的对输入信号的放大效果，即经过功率放大电路的处理，输出信号的P_out随着输入信号的功率P_in的增加线性增加，而如图1b所示，假设功率放大电路对输入信号的放大结果呈曲线y=x²(x>0)，也就是如果对输入信号不加处理直接输入功率放大电路，能够得到P_out＝P_in²，不是呈线性增加，而如果利用功率放大电路的逆特性，也就是在信号输入功率放大电路之前，预先对该信号进行与功率放大电路相逆的处理，如图1c所示，为y=x²(x>0)的逆函数，先将输入信号的功率P_in进行相逆的预处理，再输入功率放大电路就能够得到线性的输出信号，即：

DPD技术由于具有成本低、生产方便等优点逐步成为通信系统线性化技术的主流。在实际应用过程中，为了提高功率放大的稳定性，提出了很多改进DPD技术的方法，然而单纯通过算法的优化来提高功率放大的效率结果都不理想。因为DPD不单纯是一个功能模块，更是整个功率放大系统的一部分，因此，整个功率放大系统中的每一个环节都可能影响功率放大的效率，比如温度，单纯改进DPD算法来提高功率放大的效率是不实际的。如何保证DPD技术对待放大信号处理的稳定性，从而提高功率放大的效率是现有技术中亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种信号预失真处理方法及装置，用以解决现有技术中功率放大稳定性低的问题。

基于上述问题，本发明实施例提供的一种信号预失真处理方法，包括：