[发明专利]基于二维IMSA函数的双频功放数字预失真装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于二维瞬时样本索引的幅度选择仿射函数的双频功放数字预失真装置及方法。本发明利用二维IMSA函数通过分割和逼近的方法代替2‑D‑DPD模型中的复杂基函数，所给出的基于二维IMSA函数的双频功放数字预失真模型(2‑D‑IMSA)在分割后的每个小区域内都是简单的线性结构，在保证优异的预失真性能的前提下大大减少了计算复杂度，显著降低了模型所需要的硬件加法及乘法器资源和功耗。并且按照模型两个输入信号幅值的平方进行分割与逼近时，不需要用于平方根计算的流水线坐标旋转数字计算(CORDIC)模块，降低了数字信号处理的难度和复杂度。

技术领域

本发明属于涉及射频功放数字预失真领域，尤其涉及一种基于二维瞬时样本索引的幅度选择仿射(IMSA)函数的双频功放数字预失真装置及方法。

背景技术

随着现代无线通信技术的快速发展，用户对数据传输速率的要求越来越高。载波聚合技术可以有效地将分散的频谱组合成一个完整的频谱，已成为现代数字通信系统中用来提供高数据速率和频谱利用率的常用技术。多个不同频带间基本载波的带间非连续聚合会产生多带信号，在多带信号的并发激励下功率放大器(PA)的输出信号往往表现出比单频带情况更复杂的失真特性，此时传统单频带数字预失真(DPD)模型的线性化性能将显著下降。

早期的研究是围绕双带PA进行的，Bassam等人开创了经典的2-D-DPD模型，通过分别捕捉两个频带内的失真信息进行两次DPD处理。该模型为后续的双频DPD研究指明了方向，但其结构非常复杂。二维修正MP(2-D-MMP)模型通过使用包络耦合因子成功地实现了与单频带MP相似的复杂度，但这些因子需要通过二进制搜索算法。二维简化MP(2-D-SMP)模型消除了2-D-MMP模型中的包络耦合因子且复杂度较低，但在五阶项以上损失了一些建模精度。

以上这些模型可以显著补偿每个频带内的失真且性能优异。但是它们的结构和计算过程大多非常复杂，不利于实际硬件的实现。最近提出了一种基于幅度选择仿射函数(MSA)的新方法，该方法依据信号序列的幅度进行分区和选择，使得每个分区内的模型结构变为线性结构，大大降低了计算复杂度，该方法已经实现了单频带功放的DPD，表现出优秀的线性化能力。

发明内容

本发明目的在于降低上述现有技术中双频带功放行为模型在结构和计算上的复杂度。本发明的第一目的是提供一种基于二维瞬时样本索引的幅度选择仿射(IMSA)函数的双频功放数字预失真装置。同时，本发明的第二目的是基于所述装置提供一种基于二维IMSA函数的双频功放数字预失真方法。

为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

本发明提供的一种基于二维IMSA函数的双频功放数字预失真装置，包括以下模块：

基于二维瞬时样本索引的幅度选择仿射(IMSA)函数的双频功放数字预失真器：该预失真器包含基于二维IMSA函数的双频功放数字预失真模型，对第一频段输入数字基带信号x₁(n)和第二频段输入数字基带信号x₂(n)进行预失真处理，产生第一频段数字预失真信号x_pre1(n)和第二频段数字预失真信号x_pre2(n)；

第一数模转换器：对第一频段数字预失真信号x_pre1(n)进行数模转换；

第二数模转换器：对第二频段数字预失真信号x_pre2(n)进行数模转换；

第一调制器：对第一数模转换器的输出信号进行调制，产生第一频段射频信号；

第二调制器：对第二数模转换器的输出信号进行调制，产生第二频段射频信号；

功率合成器：将第一频段射频信号和第二频段射频信号合成一路信号；

功放：对功率合成器的输出信号进行放大并输出；