[发明专利]机载数据链中固态功放OFDM信号数字预失真模块及实现方法

权利要求书

1.机载数据链中固态功放OFDM信号数字预失真模块的预失真实现方法，其特征在于：数字预失真模块，包括迭代限幅滤波单元、升余弦滤波单元和过采样预失真单元，迭代限幅滤波单元用于降低输入信号的峰均比，并输出给升余弦滤波单元；升余弦滤波单元降低信号频谱带外干扰，并输出给过采样预失真单元；过采样预失真单元对接收信号中的过采样信号幅度进行非线性处理，得到预失真处理的OFDM信号并输出；

预失真实现方法包括如下步骤：

步骤(一)、根据机载数据链终端固态功率放大器的参数特性配置数字预失真模块，包括迭代限幅滤波单元的目标限幅幅度A_M、升余弦滤波单元的带外抑制γ_C、过采样数字预失真的功放饱和幅度D_S；

步骤(二)、迭代限幅滤波单元对机载终端的OFDM信号进行初步预失真处理，得到峰均比降低后的OFDM信号；

步骤(三)、升余弦滤波单元对峰均比降低后的第i个OFDM符号x_i(n)进行时域加窗，得到加窗后带外抑制γ_C的OFDM信号x_i,w(n)，对加窗后的OFDM信号x_i,w(n)采用sinc插值函数联合Kaiser窗滤波器进行时域上采样与滤波得到OFDM过采样信号y(n)；

步骤(四)、过采样预失真单元对OFDM过采样信号y(n)按照非线性函数进行幅度失真处理，得到预失真处理的OFDM信号s(n)。

2.根据权利要求1所述的预失真实现方法，其特征在于：所述步骤(一)中，机载数据链终端固态功率放大器的参数特性为输入信号s(t)的幅度与输出信号z(t)的幅度关系特性，其相位关系特性保持不变，设固态功放一般的幅度关系特性F(A_I(t),A_O(t))为：

其中，A_I(t)为固态功放输入信号s(t)的幅度电平，表示为：A_I(t)＝|s(t)|，A_O(t)为固态功放输出信号z(t)的幅度电平，A_O(t)＝|z(t)|，A_S为固态功率放大器的饱和电平。

3.根据权利要求1所述的预失真实现方法，其特征在于：所述步骤(二)的实现方法如下：

(2.1)、迭代限幅滤波单元生成机载终端时域等效数字基带OFDM信号x(n)：

(2.2)、对时域等效数字基带OFDM信号x(n)进行时域限幅，具体方法为：

根据目标限幅幅度A_M，根据判据|x(n)|A_M或|x(n)|≤A_M对幅度进行判决，其中|·|表示求信号幅度操作，判决后进行如下处理：

其中，x'(n)为时域限幅后的信号；θ(n)为信号x(n)的相位，c(n)为被限幅分量；

(2.3)、对被限幅分量c(n)进行FFT变换到频域数据C(k)，对频域数据C(k)进行滤波，得到更新的OFDM数据xⁱ⁺¹(n)；

(2.4)、对步骤(2.3)得到的更新OFDM数据xⁱ⁺¹(n)，按步骤(2.2)进行迭代更新，如果迭代次数达到设计的最大迭代次数M₀，则终止迭代并输出信号，否则迭代执行步骤(2.2)～(2.4)，直至达到设计的最大迭代次数M₀。

4.根据权利要求3所述的预失真实现方法，其特征在于：所述步骤(2.1)的实现方法如下：

对信源数据X(k)在频域上经过长度为N_s的逆傅里叶变换IFFT得到时域等效数字基带OFDM信号x(n)，表达式为

其中：n为正整数，且0≤n≤N_s-1；k为正整数，且0≤k≤N_s-1；长度为N_s的数据X(k)包含N_u个数据子载波和N_s-N_u个零值虚子载波；E_s为发送信号功率。