[发明专利]基于输入序列的MIMO系统发射端数字预失真优化方法

说明书

本发明公开了一种基于输入序列的MIMO系统发射端数字预失真优化方法，包括如下步骤：使用记忆多项式模型对发射端的功率放大器进行表征；向功率放大器的模型输入预定的输入序列，使不同天线之间的输入信号具有关联关系，将多天线的记忆多项式模型简化为和单天线的记忆多项式模型相似，并估计出相应的系数；根据输入序列估计的系数，将串扰系数以及功率放大器的系数分离，对串扰影响以及功率放大器非线性的影响分开进行补偿。本发明通过优化设计输入序列，简化了非线性模型，降低了计算复杂度。

技术领域

本发明涉及一种数字预失真优化方法，尤其涉及一种基于输入序列的MIMO系统发射端数字预失真优化方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

MIMO(多输入多输出)系统由于采用了多天线方式，可以显著扩大系统的容量，同时对多径衰落信道具有鲁棒性，所以在现代无线通信系统中得到了广泛应用。然而，由于多根天线在同一个芯片上，这将带来天线之间的串扰。而发生于功率放大器(PowerAmplifier，简写为PA)之前的串扰，使得功率放大器的建模与SISO(单输入单输出)系统显著不同，其模型中同时还包括天线之间的串扰系数，这将使得MIMO系统中的功率放大器模型复杂化，传统的适用于SISO系统的数字预失真模型已经不再适用于MIMO系统。

S.A.Bassam等人在论文《Crossover digital predistorter for thecompensation of crosstalk and nonlinearity in MIMO transmitters》(刊载于IEEETrans.on Microwave Theory and Techniques，vol.57，no.5，pp.1119–1128，2009)中，提出了一种新的模型(crossover DPD，简写为CO-DPD)。它解决了MIMO系统中的功率放大器非线性以及非线性串扰的共同影响，其能在一定程度上缓解串扰造成的预失真的性能损失。但是，它没有对串扰以及功率放大器非线性的共同影响进行精确的建模，忽视了多项式模型中输入信号间的交叉项，从而造成一定的预失真性能损失，尤其是在串扰较大的情况下，性能的损失更为明显。

D.Saffar等人在论文《Behavioral modeling of MIMO nonlinear systems withmultivariable polynomials》(刊载于IEEE Trans.on Microwave Theory andTechniques，vol.59，no.11，pp.2994–3003，2011)中，提出了一种多变量多项式模型(multivariable polynomial，简写为MVP)，对MIMO系统中串扰以及功率放大器非线性对信号的联合影响进行了更精确的建模。它采用记忆多项式模型对功率放大器进行建模，并考虑了来自其他天线的耦合信号，相对于传统DPD(数字预失真)的功率放大器多项式模型，MVP模型根据多项式定理将多个输入的多项式分解，得到系数与输入矩阵相乘的形式，其中系数表示的是功率放大器的非线性与串扰的共同影响。但是，MVP模型相对于单输入情况所需要估计的系数个数有了极大的增加，使得计算量明显太大。而且，参数个数会随着天线数以及多项式的阶数和延迟的增加而增加，这将会带来非常大的资源消耗，甚至不可能完成。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于输入序列的MIMO系统发射端数字预失真优化方法。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种基于输入序列的MIMO系统发射端数字预失真优化方法，包括如下步骤：

使用记忆多项式模型对发射端的功率放大器进行表征；

向所述功率放大器的模型输入预定的输入序列，使不同天线之间的输入信号具有关联关系，将多天线的记忆多项式模型简化为和单天线的记忆多项式模型相似，并估计出相应的系数；