[发明专利]用于多频带功率放大器中数字预失真器的基带等效伏尔泰拉级数

说明书

本文公开了用于为由多频带信号馈给的功率放大器和预失真器建模的方法、系统和设备。根据一方面，方法包括接收多频带信号，并且基于收到的多频带信号，生成离散基带等效BBE伏尔泰拉级数，其中，该级数具有根据确定的共享核编组的失真产物。基于实值连续时间通带伏尔泰拉级数的变换，确定共享核而无核删减。

技术领域

本发明涉及放大器和传送器，并且具体而言，涉及用于多频带功率放大器和传送器中数字预失真的方法和系统。

背景技术

高级调制技术和接入技术允许用户进行高速移动接入。然而，这些技术增大了无线电收发器的开发的复杂性。对灵活和动态网络的持续探索向设计人员提出了开发能够处理多频带和频率聚合多标准、多载波通信信号的新颖无线电系统的挑战。虽然无线电系统设计人员能够使用多个功率放大器(PA)10、12(每一个功率放大器专用于特定射频(RF)频带)，如图1所示，但此解决方案大幅增大了网络的部署成本，并且限制了网络灵活性。备选，用于将来通信系统的一个更适合的解决方案是使用独特的多频带PA 14放大组合的多频带多载波和多标准信号，如图2所示。这将产生更低的材料成本和更大的部署灵活性。然而，此解决方案增加了新的效率和线性挑战。实际上，单个多频带PA应提供类似于多个单频带PA模块的RF性能(效率、增益、输出功率)。另外，在使用通过间隔频率散播的多个信号并发驱动时，多频带PA实际上能够加重遇到的失真问题。

诸如负载(Doherty)和漏极供电(包络跟踪)调制等改进单频带PA的效率和线性的以前成果已被应用以改进在单频带PA的回退区域的效率。最近的研究认识到带宽限制的来源，并且设计了减轻它们的解决方案。几个概念验证原型展示了在范围广大的频率内在回退区域中的极佳效率。

另一方面，诸如数字预失真(DPD)等线性化技术已被应用以扩展单频带PA的线性区域。展示了极佳线性能力的多个DPD方案已被开发。这些方案从低复杂性方案(例如，无记忆多项式、Hammerstein和Wiener模型、记忆多项式)演进到更全面方案(例如，伏尔泰拉级数和人工神经网络(ANN))。

就伏尔泰拉级数而言，其对展示相当大记忆效应的单频带PA的线性化的应用取决于其成功删减。这激励了研究人员研究多频带DPD方案以放弃伏尔泰拉级数选项，担心它将导致难以管理和不可行的解决方案。因此，大多数最近的工作一直集中于努力推广前面提及的低复杂性方案到双频带PA上下文。

双频带信号能够表达如下：

其中，x(t)是组合双频带双标准信号，x₁(t)和x₂(t)分别是围绕角频率ω₁和ω₂调制的单频带多载波信号，并且分别表示x₁(t)和x₂(t)的基带包络。

双频带输入信号能够表示为如下给出的角载波频率等于(ω₁+ω₂)/2的宽带信号：

其中，是组合信号的基带包络。在双频带信号由PA放大时，输出信号y_pb(t)的通带分量能够描述为：

其中，y₁(t)和y₂(t)分别是围绕角频率ω₁和ω₂调制的多载波输出信号，并且分别表示y₁(t)和y₂(t)的基带包络。

在典型的PA行为建模方案中，将PA行为建模为单输入单输出(SISO)系统，其中，如(4)中所示，PA输出随PA输入变化：

其中，是如图3所示描述PA 16的功能的SISO。要注意的是，图3所示的输出是理想化的。SISO模型的数字化要求如下所示对在高频率速率的和进行采样：