[发明专利]一种基于参数拟合的超大带宽信号预失真补偿方法

摘要

本发明涉及一种基于参数拟合的超大带宽信号预失真补偿方法，该方法通过对失真的超大带宽信号进行分析，提取出超大带宽信号产生系统的失真特性，计算出与其失真相关的幅度失真参数和相位失真参数，利用幅度失真参数和相位失真参数与超大带宽信号的理论值进行简单乘法和除法计算可以实时补偿超大带宽信号的基带数据，最后利用现场可编程门阵列(FPGA)和数字模拟转换器(DAC)将补偿后的超大带宽信号的基带数据送出，即可得到补偿后的超大带宽信号。该方法不需要构造预失真滤波器等复杂操作，实现简单；不需要大量的乘法器或大容量存储器，资源消耗少；补偿后幅度误差和相位误差减小到补偿前的十分之一，补偿效果明显；适用于超大带宽信号的预失真补偿。

主权项

一种基于参数拟合的超大带宽信号预失真补偿方法，其特征包括步骤如下：(1)从雷达采集超大带宽信号，对该超大带宽信号进行判断，若该超大带宽信号为中频或射频信号，则采集一路该中频或射频信号，进入步骤(2)；若该超大带宽信号为基带信号，则同时采集该基带信号的I路和Q路的数据，进入步骤(3)；(2)对步骤(1)采集的中频或射频信号进行数字下变频处理，得到下变频后的基带信号的I路和Q路两路数据，进入步骤(3)；(3)设步骤(1)或步骤(2)的基带信号的理论值为0≤n<N，N为整个采集持续时间内的采集点数，A[n]为步骤(1)或步骤(2)的基带信号的理论值的幅度，为步骤(1)或步骤(2)的基带信号的理论值的相位；(4)将步骤(1)或步骤(2)的基带信号的实测值表示为复信号形式b[n]＝B[n]ejθ[n]，0≤n<N，式中B[n]为步骤(1)或步骤(2)的基带信号的实测值的幅度，θ[n]为步骤(1)或步骤(2)的基带信号的实测值的相位；(5)根据步骤(4)的B[n]与步骤(3)的A[n]，计算步骤(1)的超大带宽信号的产生系统，即雷达，的幅度失真特性F[n]，公式如下：F[n]＝B[n]/A[n]；(6)根据步骤(4)的θ[n]与步骤(3)的计算步骤(1)的超大带宽信号的产生系统的相位失真特性δ[n]，公式如下：(7)使用多项式拟合加正弦波拟合的方式对步骤(5)的超大带宽信号的产生系统的幅度失真特性F[n]进行拟合，得到以下表达式F[n]'：式中，M1为多项式拟合的次数，N1为正弦波拟合的正弦频率个数，为多项式拟合的系数，为正弦波拟合的幅度，为正弦波拟合的频率，为正弦波拟合的相位；使用多项式拟合加正弦波拟合的方式对步骤(6)的系统的相位失真特性δ[n]进行拟合，得到以下表达式δ[n]'：式中M2为多项式拟合的次数，N2为正弦波拟合的正弦频率个数，为多项式拟合的系数，为正弦波拟合的幅度，为正弦波拟合的频率，为正弦波拟合的相位；(8)将步骤(7)的F[n]'和δ[n]'注入到步骤(3)的基带信号的理论值，得到补偿后的超大带宽信号的基带数据a′[n]，完成超大带宽信号预失真补偿计算，公式如下：