[发明专利]基于带限的简化非线性滤波器的数字预失真装置及方法

权利要求书

1.基于带限的简化非线性滤波器的数字预失真装置，其特征在于包括：由数字预失真器、数模转换器、宽带正交调制器、功率放大器、模拟带通滤波器、衰减耦合器、宽带正交解调器、模数转换器、数字低通滤波器和预失真模型训练模块依次串联形成的环路；其中：

数字预失真器基于带限的简化非线性滤波函数的预失真模型对输入的数字基带输入信号和预失真模型训练模块输出的模型参数进行预失真处理，向数模转换器输出预失真处理后的信号；预失真处理后的信号依次经过数模转换器进行数模转换、宽带正交调制器进行正交调制、功率放大器进行功率放大后得到模拟射频信号；

模拟射频信号依次经过模拟带通滤波器进行带通滤波、衰减耦合器进行功率耦合、宽带正交解调器进行正交解调、模数转换器进行低采样频率的模数转换、低通滤波器进行低通滤波后，得到带限的数字基带信号并传递给预失真模型训练模块；

预失真模型训练模块根据数字基带信号和带限的数字基带信号对预失真模型的参数进行训练，并将训练得到的模型参数传递给数字预失真器；

衰减耦合器的输出信号即为所述基于带限的简化非线性滤波器的数字预失真装置的输出信号；

所述预失真模型为：

其中，表示为数字基带输入信号在采样时刻n的复数包络数据；表示衰减耦合器的输出信号经宽带正交解调器、模数转换器和数字低通滤波器后在采样时刻n的带限的复数包络数据；表示数字低通滤波器的系数矢量；M表示预失真模型的记忆深度；J表示预失真模型的门限数；K表示数字低通滤波器的阶数；β_j表示第j个门限的分段点值；c_m，j表示预失真模型的参数，m∈[0，1，…，M]。

2.基于带限的简化非线性滤波器的数字预失真方法，其特征在于，该方法包括步骤：

(1)构建如权利要求1所述的基于带限的简化非线性滤波器的数字预失真装置；

(2)在当前采样时刻n，通过数字预失真器基于带限的简化非线性滤波函数的预失真模型对数字基带输入信号进行数字预失真处理，得到处理后的信号

(3)通过数模转换器、宽带正交调制器和功率放大器对依次进行数模转换、正交调制和功率放大处理后，得到模拟射频信号；

(4)通过模拟带通滤波器、衰减耦合器、宽带正交解调器、模数转换器和数字低通滤波器对模拟射频信号依次进行模拟带通滤波、功率耦合、正交解调、低采样频率的模数转换和低通滤波处理后，得到带限的数字基带信号

(5)预失真模型训练模块据门限值β_j、模型的记忆深度M、数字低通滤波器的阶数K，利用最小二乘算法对数字基带输入信号和带限的数字基带信号进行参数训练，计算在下一采样时刻n+1的预失真模型参数，并将计算得到的n+1的预失真模型参数上传给数字预失真器；

(6)判断是否满足n≥n_max，n_max为预设的最大迭代次数；若满足n≥n_max，则停止迭代；否则，令n＝n+1，返回步骤(2)。

3.根据权利要求2所述的基于带限的简化非线性滤波器的数字预失真方法，其特征在于，所述各门限的分段点值在0到1之间均匀分布，β_j＝(j-1)/J。

4.根据权利要求3所述的基于带限的简化非线性滤波器的数字预失真方法，其特征在于，所述预失真模型的记忆深度M和预失真模型的门限数J满足：M≤3，J≤10。