[发明专利]一种频率选择性谐波抑制的数字预失真系统及方法

说明书

本发明涉及一种频率选择性谐波抑制的数字预失真系统及方法，其采用并行的双通道预失真单元处理架构，通过主预失真器对位于中心频率的功放带内失真进行抑制，通过从预失真器对位于选择频率的功放谐波失真进行抑制；利用预失真参数估计模块根据主预失真器和从预失真器的输出信号以及功放在中心频率和选择频率处采样输出获取预失真系数矩阵，主预失真器和从预失真器根据该预失真系数矩阵分别进行预失真系数调整。本发明只抑制感兴趣的目标频点处的谐波干扰，相对于同时抑制多个谐波的多通道预失真方法具有较低的实现复杂度。其次，将主预失真器和从预失真器的优化目标加权合并成单一目标函数，并引入粒子群算法，加快了算法的收敛速度。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种频率选择性抑制谐波的数字预失真系统及方法。

背景技术

功率放大器(Power Amplifier,PA)是现代无线通信发射机射频前端的核心设备，也是其能量消耗的主要来源。同时，功率放大器固有的非线性也是影响发射信号质量的主要因素，不仅会使带内信号产生不可滤除的失真，影响自身的信息传输质量；并且会产生频谱再生和杂散发射，潜在地对工作在对应频谱邻近范围的其它通信系统产生干扰。并且，由于现代无线通信系统广泛使用的高阶频谱调制信号具有很高的峰均功率比(Peak toAverage Power Ratio,PAPR)，需要对功放的平均功率进行较大的回退，将整体的动态范围限制在1dB压缩点以内，从而导致功放的效率严重下降。为了解决上述问题，出现了数字预失真(Digital Predistortion,DPD)技术，它在满足通信发射机线性度指标的前提下，通过减小功放的回退值扩展功放工作的动态范围从而实现效率的提升。

但是随着载波聚合技术的发展，出现了能够同时支持多个波段信号的并行多波段功放。传统的单波段数字预失真技术主要抑制的是功放的带内失真和频谱再生，而多波段并行功放的非线性还会引起杂散发射，主要包括三阶互调失真和谐波失真，特别是当低波段信号的谐波分量落入高波段时，会引起谐波干扰。传统方法用RF滤波器来滤除杂散发射，然而这一方法在多波段发射系统中是困难的，无法动态设置中心频率，并且会引入插入损耗，使得发射功率下降。因此，设计频率可选的数字预失真方法和系统对目标频点的谐波失真进行抑制是十分必要的。由于谐波失真的多样性，频率选择性方法的好处在于只对目标谐波进行抑制，避免了全谐波抑制方法的复杂性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种频率选择性抑制谐波的数字预失真系统及方法，其采用并行的双通道预失真单元处理架构，其中主预失真器用来抑制发射载频附近的失真，从预失真器用来抑制目标频率处的谐波失真；只对目标谐波进行抑制，避免了全谐波抑制方法的复杂性。

一种频率选择性谐波抑制的预失真系统，包括主预失真器、从预失真器、主前向通道模块、从前向通道模块、合成器、功放、衰减器、主反馈通道模块、从反馈通道模块和预失真参数估计模块；

所述的主预失真器的输入端连接信号源，输出端分别与主前向通道模块和预失真参数估计模块连接；所述的从预失真器的输入端连接信号源，输出端分别与从前向通道模块和预失真参数估计模块连接；主前向通道模块的输出端和从前向通道模块的输出端分别连接到合成器的输入端；合成器的输出端与功放连接；

所述功放的输出端经过衰减器后分别与主反馈通道模块和从反馈通道模块连接；主反馈通道模块的输出端和从反馈通道模块的输出端分别与预失真估计模块连接；

所述预失真参数估计模块的输出端分别与主预失真器和从预失真器连接，主预失真器和从预失真器根据预失真参数估计模块得到的预失真系数矩阵分别进行预失真系数调整。

所述主前向通道模块包括第一数模转换器和第一上变频器，第一数模转换器的输入端连接主预失真器，输出端连接第一上变频器，而第一上变频器的输出端连接合成器。