[发明专利]自适应带限数字预失真在宽带卫星通信系统中应用的方法

说明书

本发明涉及卫星通信技术领域，具体涉及自适应带限数字预失真在宽带卫星通信系统中应用的方法；第一个分支由BL‑DPD，SC‑MP功放模型，带通滤波器BPF，功放训练模型SC‑MP，两个低通滤波器LPF1和自适应算法1模块组成；第二个分支由BL‑DPD，功放训练模型SC‑MP，数字预失真训练序列网络和自适应算法2模块组成；在功率放大器输出端插入一个带通滤波器，将功率放大器输出信号的带宽限制在一定的带宽之内，从而降低ADC的采样率；与此相对应，在构建预失真器的时候在传统预失真器中添加一个低通FIR滤波器，将模型的输出信号带宽限制在一定范围内，对带限内的频谱进行预失真补偿；通过该方法能够有效提高数字预失真器补偿宽带功率放大器的非线性性能。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，具体涉及自适应带限数字预失真在宽带卫星通信系统中应用的方法。

背景技术

近年来，卫星通信技术发展迅速，承载的通信业务也越来越多，卫星信道的频谱资源日益紧张。为了充分利用有限的频谱资源，非恒定包络线性调制技术，如振幅移相键控M-APSK(Amplitude Phase Shift Keying,APSK)等具有高频谱利用率的调制技术在卫星通信中已经获得越来越广泛的应用。然而，采用这些技术调制的信号具有非恒定包络、宽频带和高峰均比(Peak-to-Average Power Ratio，PAPR)等特点。当这类信号经过功率放大器(Power Amplifier，PA)时，将会不可避免地引入非线性失真。要使功放输出信号具有良好的线性度，早期一般采用简单的功率回退法，使功放工作状态远离饱和区。但该方法降低了功放的效率，造成了资源的浪费。为了提高功放的效率，功放通常工作在饱和点附近。此时，功放将引入严重的带内失真，增大通信系统误码率，同时还会产生带外频谱扩展，干扰邻近信道。为了改善功放非线性失真的影响，数字预失真技术(Digital Predistortion，DPD)是目前发展最快的一种功放线性化技术，可同时满足提高功放效率和改善线性度指标的应用需求。

目前，在传统的自适应数字预失真技术中，由于功放的非线性造成输出信号产生频谱扩展，在预失真器实现时，前向发射通道和反馈侦测接收通道的带宽是输入信号带宽的3～5倍。然而，宽带卫星通信带宽大于等于500MHz，这就意味着在利用传统数字预失真技术时，前向发射通道和反馈侦测接收通道的带宽需要高达2.5GHz，根据奈奎斯特采样定理，DAC和ADC的采样率至少需要5Gsps。而如此高速采样的DAC和ADC，一方面需要提高对硬件以及算法收敛速度的要求，另一方面国内市场尚未有对应的产品，而国外市场对我国进行封闭。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供自适应带限数字预失真在宽带卫星通信系统中应用的方法。

一方面，本发明提供了自适应带限数字预失真在宽带卫星通信系统中应用的方法，所述方法包括如下述步骤：

S1：初始化BL-DPD的权系数w(n)，以及SC-MP模型系数，并预设自适应带限数字预失真结构的切换阈值e₀＝0.02，预设误差判断门限|e₁(n)|＝|e₂(n)|＝1；

S2：根据|e₂(n)|大于e₀，第一个分支路工作，由第一个分支路接收输入信号序列x(n)，并将信号序列x(n)输送至带限BL-DPD处理，得到序列信号z(n)，序列信号z(n)一方面经过功放SC-MP模型处理，获得信号y(n)，序列信号z(n)另一方面经过SC-MP训练模型处理得到信号

S3：针对信号y(n)进行耦合处理，并通过带通滤波器BPF后获得信号序列再将信号序列通过低通滤波器LPF1获得信号y_L(n)；同时，信号通过低通滤波器LPF1获得信号

S4：根据y_L(n)和得到e₁(n)，获得绝对误差信号|e₁(n)|，并经自适应算法1模块进行处理，得到BL-DPD所对应的系数w₁(n)；