一种用于包络追踪功放的数字预失真方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种用于包络追踪功放的数字预失真方法和设备，应用于包括预失真器、包络追踪功放、矢量信号发生器和矢量信号分析仪的系统中，该方法包括：将所述矢量信号发生器发出的矢量信号输入所述包络追踪功放，以使所述包络追踪功放输出测试射频信号，所述矢量信号是根据包含当前输入复数信号和超前复数信号的交叉项的行为模型产生的；通过所述矢量信号分析仪判断所述测试射频信号是否满足预设线性度；若是，将所述矢量信号对应的模型参数输入所述预失真器，以使所述预失真器生成所述包络追踪功放的在线预失真信号，从而提高了数字预失真信号的精度，进而提高了包络追踪功放的线性度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于包络追踪功放的数字预失真方法和设备
本申请涉及通信
，更具体地，涉及一种用于包络追踪功放的数字预失真方法和设备。
技术介绍
功率放大器是影响通信系统功耗的主要器件之一，而且随着无线通信系统中宽带业务的不断拓展，功放的功耗也随之增大，采用包络追踪技术的射频功放可降低系统功耗，提高通信系统的整机效率。包络追踪技术是通过将包络信号叠加在漏极电压上，功率放大器的射频晶体管可以在很宽的功率水平范围内以压缩方式连续工作，这大大提高了功放的功率效率。然而，随着漏极电压的变化，包络追踪系统具有与增益和相位变化相关的固有非线性。作为标准的功率放大器，在宽带和大功率的操作下，记忆效应在包络追踪系统中也会变得明显。为了提高系统的性能，需要采用线性化技术保证功率放大器不失真的前提下，提高包络追踪功放的效率。DPD(DigitalPredistortion，数字预失真)的基本原理就是通过在功率放大器的前面插入一个与其幅度和相位特性相反的预失真器，来补偿由功率放大器引起的非线性失真，使得整个复合系统的输入和输出呈线性关系，最终达到功率放大器线性化的目的。数字预失真的原理图如图2所示。基于记忆效应预失真模型的数字预失真虽然在一定程度上提高了数字预失真的优化效果，但包络追踪功放具有强记忆效应，随着记忆长度和系统阶次的增加，其参数会急剧增加，由于无法快速对这些参数进行处理，使产生的数字预失真信号的精度较差，导致无法满足包络追踪功放的线性化要求。因此，如何针对包络追踪功放的强记忆效应进一步提高数字预失真信号的精度，进而提高包络追踪功放的线性度，是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于包络追踪功放的数字预失真方法，用以解决现有技术中基于包络追踪功放的数字预失真信号精度较低，无法满足线性度要求的技术问题，该方法应用于包括预失真器、包络追踪功放、矢量信号发生器和矢量信号分析仪的系统中，包括：将所述矢量信号发生器发出的矢量信号输入所述包络追踪功放，以使所述包络追踪功放输出测试射频信号，所述矢量信号是根据包含当前输入复数信号和超前复数信号的交叉项的行为模型产生的；通过所述矢量信号分析仪判断所述测试射频信号是否满足预设线性度；若是，将所述矢量信号对应的模型参数输入所述预失真器，以使所述预失真器生成所述包络追踪功放的在线预失真信号；若否，根据所述包络追踪功放的输入基带信号和输出射频信号训练所述行为模型；其中，所述当前输入复数信号为当前输入所述包络追踪功放的复数信号，所述超前复数信号为在所述当前输入复数信号之前的输入复数信号。优选的，在将所述矢量信号发生器发出的矢量信号输入所述包络追踪功放之前，还包括：根据所述包络追踪功放输出的下变频信号相对于所述输入基带信号的时延调整所述下变频信号，以生成与所述输入基带信号在时间上对齐的对齐下变频信号；将所述对齐下变频信号输入所述行为模型；基于最小二乘法求逆确定所述行为模型的带宽扩展记忆多项式的系数；根据所述系数提取所述模型参数。优选的，在将所述对齐下变频信号输入所述行为模型之前，还包括：根据所述预设线性度确定所述交叉项中超前交叉项目数的最小值；将所述最小值输入所述行为模型。优选的，根据所述包络追踪功放的输入基带信号和输出射频信号训练所述行为模型，具体为：基于射频前端移动产业处理器接口使所述包络追踪功放按预设参数运行，所述参数至少包括频段，功率模式和栅压；按预设采样速率对所述参数下的所述输入基带信号和所述输出射频信号进行采样；基于时域激励响应测量出与所述采样的结果对应的I/Q数据流；根据所述I/Q数据流训练所述行为模型。优选的，所述带宽扩展记忆多项式具体为：其中，x(n-m)为所述输入基带信号，y(n)为所述输出射频信号，M为记忆深度，K为模型阶数，hmkq为模型系数，Q为所述超前交叉项目数。相应地，本专利技术还提出了一种用于包络追踪功放的数字预失真设备，应用于包括预失真器、包络追踪功放、矢量信号发生器和矢量信号分析仪的系统中，所述设备包括：输入模块，用于将所述矢量信号发生器发出的矢量信号输入所述包络追踪功放，以使所述包络追踪功放输出测试射频信号，所述矢量信号是根据包含当前输入复数信号和超前复数信号的交叉项的行为模型产生的；判断模块，用于通过所述矢量信号分析仪判断所述测试射频信号是否满足预设线性度；生成模块，用于将所述矢量信号对应的模型参数输入所述预失真器，以使所述预失真器生成所述包络追踪功放的在线预失真信号；训练模块，用于根据所述包络追踪功放的输入基带信号和输出射频信号训练所述行为模型；其中，所述当前输入复数信号为当前输入所述包络追踪功放的复数信号，所述超前复数信号为在所述当前输入复数信号之前的输入复数信号。优选的，还包括提取模块，用于：根据所述包络追踪功放输出的下变频信号相对于所述输入基带信号的时延调整所述下变频信号，以生成与所述输入基带信号在时间上对齐的对齐下变频信号；将所述对齐下变频信号输入所述行为模型；基于最小二乘法求逆确定所述行为模型的带宽扩展记忆多项式的系数；根据所述系数提取所述模型参数。优选的，所述提取模块，还具体用于：根据所述预设线性度确定所述交叉项中超前交叉项目数的最小值；将所述最小值输入所述行为模型。优选的，所述训练模块，具体用于：基于射频前端移动产业处理器接口使所述包络追踪功放按预设参数运行，所述参数至少包括频段，功率模式和栅压；按预设采样速率对所述参数下的所述输入基带信号和所述输出射频信号进行采样；基于时域激励响应测量出与所述采样的结果对应的I/Q数据流；根据所述I/Q数据流训练所述行为模型。优选的，所述带宽扩展记忆多项式具体为：其中，x(n-m)为所述输入基带信号，y(n)为所述输出射频信号，M为记忆深度，K为模型阶数，hmkq为模型系数，Q为所述超前交叉项目数。与现有技术对比，本专利技术具备以下有益效果：本专利技术公开了一种用于包络追踪功放的数字预失真方法和设备，应用于包括预失真器、包络追踪功放、矢量信号发生器和矢量信号分析仪的系统中，该方法包括：将所述矢量信号发生器发出的矢量信号输入所述包络追踪功放，以使所述包络追踪功放输出测试射频信号，所述矢量信号是根据包含当前输入复数信号和超前复数信号的交叉项的行为模型产生的；通过所述矢量信号分析仪判断所述测试射频信号是否满足预设线性度；若是，将所述矢量信号对应的模型参数输入所述预失真器，以使所述预失真器生成所述包络追踪功放的在线预失真信号；若否，根据所述包络追踪功放的输入基带信号和输出射频信号训练所述行为模型，从而提高了数字预失真信号的精度，进而提高了包络追踪功放的线性度。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于包络追踪功放的数字预失真方法，应用于包括预失真器、包络追踪功放、矢量信号发生器和矢量信号分析仪的系统中，其特征在于，所述方法包括：/n将所述矢量信号发生器发出的矢量信号输入所述包络追踪功放，以使所述包络追踪功放输出测试射频信号，所述矢量信号是根据包含当前输入复数信号和超前复数信号的交叉项的行为模型产生的；/n通过所述矢量信号分析仪判断所述测试射频信号是否满足预设线性度；/n若是，将所述矢量信号对应的模型参数输入所述预失真器，以使所述预失真器生成所述包络追踪功放的在线预失真信号；/n若否，根据所述包络追踪功放的输入基带信号和输出射频信号训练所述行为模型；/n其中，所述当前输入复数信号为当前输入所述包络追踪功放的复数信号，所述超前复数信号为在所述当前输入复数信号之前的输入复数信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于包络追踪功放的数字预失真方法，应用于包括预失真器、包络追踪功放、矢量信号发生器和矢量信号分析仪的系统中，其特征在于，所述方法包括：
将所述矢量信号发生器发出的矢量信号输入所述包络追踪功放，以使所述包络追踪功放输出测试射频信号，所述矢量信号是根据包含当前输入复数信号和超前复数信号的交叉项的行为模型产生的；
通过所述矢量信号分析仪判断所述测试射频信号是否满足预设线性度；
若是，将所述矢量信号对应的模型参数输入所述预失真器，以使所述预失真器生成所述包络追踪功放的在线预失真信号；
若否，根据所述包络追踪功放的输入基带信号和输出射频信号训练所述行为模型；
其中，所述当前输入复数信号为当前输入所述包络追踪功放的复数信号，所述超前复数信号为在所述当前输入复数信号之前的输入复数信号。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述矢量信号发生器发出的矢量信号输入所述包络追踪功放之前，还包括：
根据所述包络追踪功放输出的下变频信号相对于所述输入基带信号的时延调整所述下变频信号，以生成与所述输入基带信号在时间上对齐的对齐下变频信号；
将所述对齐下变频信号输入所述行为模型；
基于最小二乘法求逆确定所述行为模型的带宽扩展记忆多项式的系数；
根据所述系数提取所述模型参数。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在将所述对齐下变频信号输入所述行为模型之前，还包括：
根据所述预设线性度确定所述交叉项中超前交叉项目数的最小值；
将所述最小值输入所述行为模型。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述包络追踪功放的输入基带信号和输出射频信号训练所述行为模型，具体为：
基于射频前端移动产业处理器接口使所述包络追踪功放按预设参数运行，所述参数至少包括频段，功率模式和栅压；
按预设采样速率对所述参数下的所述输入基带信号和所述输出射频信号进行采样；
基于时域激励响应测量出与所述采样的结果对应的I/Q数据流；
根据所述I/Q数据流训练所述行为模型。


5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述带宽扩展记忆多项式具体为：



其中，x(n-m)为所述输入基带信号，y(n)为所述输出射频信号，M为记忆深度，K为模型阶数，hmkq为模型系...

【专利技术属性】
技术研发人员：高运超，夏勤，
申请(专利权)人：陕西亚成微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61