一种可抑制谐波和互调失真的短波发射机制造技术

本发明专利技术涉及无线通信技术领域，为解决现有短波发射机不能同时抑制或改善互调和谐波失真，且系统效率低复杂度高的问题，而提供了一种可抑制谐波和互调失真的短波发射机。本发明专利技术包括数字预失真处理模块、输出信号处理模块、数模转换器(DAC)、功率放大器(PA)、滤波器、模数转换器(ADC)和天线；所述输出信号处理模块能够产生用于数字预失真处理模块中的消除谐波和互调的新输出信号，其放大了干扰信号，保持基波信号不变，以至于在求取的关于表征谐波和互调的预失真模型系数会变小，进而信号在预失真处理后经过功放，所得的输出信号的谐波和互调会被消除。互调会被消除。互调会被消除。

【技术实现步骤摘要】
一种可抑制谐波和互调失真的短波发射机


[0001]本专利技术涉及无线通信
，具体涉及一种可抑制谐波和互调失真的短波发射机。

技术介绍

[0002]现代社会中，高频已广泛的被应用于远距离通信中。高频也称为短波，是指频率为2～30MHz的频段，它是以天波的形式传播，在电离层和大地的反射下可以进行很远距离的传播，因用高频传播信号不需要昂贵的基础设施，因此被广泛应用。
[0003]对于短波发射机而言，为了使其获得更好的输出性能，功率放大器产生了包含有互调和谐波的非线性失真。为了确保通信的可靠性，则需要对谐波进行抑制，传统的办法是采用模拟滤波器组进行高次谐波的滤除，但是该方法需要占用很大的体积且有损耗，数字域的研究却很好的克服了这一缺点，因此传统的模拟滤波器将逐渐被数字器件所替代。
[0004]数字预失真技术的研究主要是在针对功放的线性化中提出的。近些年来数字预失真技术也逐步应用于谐波消除的研究，数字预失真技术的效率高低主要是被表征功放特性的预失真模型所决定的，但是随着模型精度的提高，其实现的复杂度也会增大。为了抑制这些低频带产生的高次谐波和互调，传统的办法是在功放输出端和天线之间直接增加模拟滤波器组，而这种方案不可避免的会带来插损和增大系统的体积，不利于系统实现小型化，在数字域上的研究，就可以很好的克服这一缺点，但是传统的数字预失真模型对谐波和互调的消除能力却是有一定的局限性。
[0005]中国专利CN211981855U，专利名称为：一种短波发射机，通过数字谐波消除模块在功放前端预先注入与失真谐波幅度相同、相位相反的谐波分量，使得功放输出的谐波被抵消，由此避免滤波器的插损，提升整机效率，减小系统的体积还有重量，实现系统小型化。在经过数字谐波消除模块补偿后，功放输出的各次失真谐波功率相对基波功率的比值均满足系统需求。但是只是对输出信号的谐波失真进行了消除，却忽略了互调失真，因此研究一种可以同时抑制或改善互调和谐波失真，且复杂度低的高效的短波发射机是非常必要的。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是解决现有短波发射机不能同时抑制或改善互调和谐波失真，且系统效率低复杂度高的问题，而提供了一种可抑制谐波和互调失真的短波发射机。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种可抑制谐波和互调失真的短波发射机，其特殊之处在于：包括数字预失真处理模块、输出信号处理模块、数模转换器(DAC)、功率放大器(PA)、滤波器、模数转换器(ADC)和天线；
[0009]所述数字预失真处理模块的第一输入端和输出信号处理模块的第一输入端均与基带信号连接；
[0010]所述数字预失真处理模块用于对输入的基带信号进行预失真处理，其输出端与数
模转换器(DAC)的输入端连接；
[0011]所述数模转换器(DAC)用于将所述数字预失真处理模块的输出信号转换为模拟信号，其输出端与功率放大器(PA)的输入端连接；
[0012]所述功率放大器(PA)用于对所述数模转换器的输出信号的功率进行放大，其输出端与天线连接，将输出信号通过天线输出，同时输出端还与滤波器的输入端连接；
[0013]所述滤波器用于滤除掉输出信号中的干扰信号，其输出端与模数转换器(ADC)的输入端连接；
[0014]所述模数转换器(ADC)用于将所述滤波器的输出信号转换为数字信号，其输出端与输出信号处理模块的第二输入端连接；
[0015]所述输出信号处理模块的输出端与数字预失真处理模块的第二输入端连接，用于培养出放大了干扰信号的新输出信号送入数字预失真处理模块，进而使得在数字预失真处理模块中培养出可以消除谐波和互调的预失真模型系数。
[0016]进一步地，所述的数字预失真处理模块包括数字预失真功能单元和数字预失真系数培养单元；
[0017]所述数字预失真功能单元的第一输入端与基带信号连接，第二输入端与数字预失真系数培养单元的输出端连接，用于将输入信号进行数字预失真处理；所述数字预失真系数培养单元的输入端与输出信号处理模块的输出端连接，用于接收输出信号处理模块培养出的放大了干扰信号的新输出信号，进而培养出可以消除谐波和互调失真的模型系数。
[0018]进一步地，所述第一最大参考峰值电压查找模块的输入端连接基带信号，用于得到第一最大参考峰值电压，其输出端连接第一增益约束模块；所述第一增益约束模块的另一输入端连接基带信号，用于将基带信号约束到一定范围内；
[0019]所述第二最大参考峰值电压查找模块的输入端连接模数转换器(ADC)的输出端，用于得到第二最大参考峰值电压，其输出端连接第二增益约束模块；所述第二增益约束模块的另一输入端连接模数转换器(ADC)的输出端，用于将输出信号约束到一定范围内；
[0020]所述第一增益约束模块的输出端经第一乘法器反相后，再与第二增益约束模块的输出端经第一加法器求和，得到干扰信号；
[0021]所述干扰信号在第二乘法器进行N倍放大并与第二最大参考峰值电压相乘后，再与模数转换器(ADC)的输出信号经第二加法器求和，获得放大了干扰信号的新输出信号。
[0022]进一步地，所述第一增益约束模块用于将基带信号的幅值控制在0到1之间；
[0023]所述第二增益约束模块用于将输出信号的幅值控制在0到1之间。
[0024]进一步地，所述的数字预失真处理模块中的数字预失真模型采用的是广义记忆多项式(GMP)模型
[0025]进一步地，所述滤波器为抗混叠滤波器。
[0026]进一步地，所述第二乘法器的放大倍数N为2.5。
[0027]本专利技术相比现有技术的有益效果是：
[0028]1、本专利技术可抑制谐波和互调失真的短波发射机结构简单，容易实现，能够有效的消除输出信号中的谐波和互调失真。
[0029]2、本专利技术可抑制谐波和互调失真的短波发射机包括输出信号处理模块，连接在功放的输出端和数字预失真处理模块的输入端之间，通过输出信号和输入信号培养出放大了
干扰的新输出信号，利用该新输出信号进行预失真处理时，会使培养出的预失真模型系数在对输入信号处理后，可以更有效的对功放的谐波和互调失真进行消除，提升了整机的效率。
[0030]3、本专利技术可抑制谐波和互调失真的短波发射机除去了传统的模拟滤波器组，大大减小了系统的体积和重量，便于系统的实现和小型化。
附图说明
[0031]图1是现有带有数字预失真处理模块的可抑制谐波和互调失真的短波发射机结构示意图；
[0032]图2是本专利技术短波发射机结构示意图；
[0033]图3是本专利技术中采用的一种数字预失真模型结构；
[0034]图4是本专利技术短波发射机中输出信号处理模块原理示意图；
[0035]图5是本专利技术短波发射机中谐波和互调消除前后整体频谱对比图；
[0036]图6是本专利技术短波发射机中谐波和互调消除前后基波对比图；
[0037]图7是本专利技术短波发射机中谐波和互本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可抑制谐波和互调失真的短波发射机，其特征在于：包括数字预失真处理模块、输出信号处理模块、数模转换器(DAC)、功率放大器(PA)、滤波器、模数转换器(ADC)和天线；所述数字预失真处理模块的第一输入端和输出信号处理模块的第一输入端均与基带信号连接；所述数字预失真处理模块用于对输入的基带信号进行预失真处理，其输出端与数模转换器(DAC)的输入端连接；所述数模转换器(DAC)用于将所述数字预失真处理模块的输出信号转换为模拟信号，其输出端与功率放大器(PA)的输入端连接；所述功率放大器(PA)用于对所述数模转换器的输出信号的功率进行放大，其输出端与天线连接，将输出信号通过天线输出，同时输出端还与滤波器的输入端连接；所述滤波器用于滤除掉输出信号中的干扰信号，其输出端与模数转换器(ADC)的输入端连接；所述模数转换器(ADC)用于将所述滤波器的输出信号转换为数字信号，其输出端与输出信号处理模块的第二输入端连接，；所述输出信号处理模块的输出端与数字预失真处理模块的第二输入端连接，用于培养出放大了干扰信号的新输出信号送入数字预失真处理模块，进而使得在数字预失真处理模块中培养出可以消除谐波和互调的预失真模型系数。2.根据权利要求1所述的可抑制谐波和互调失真的短波发射机，其特征在于：所述的数字预失真处理模块包括数字预失真功能单元和数字预失真系数培养单元；所述数字预失真功能单元的第一输入端与基带信号连接，第二输入端与数字预失真系数培养单元的输出端连接，用于将输入信号进行数字预失真处理；所述数字预失真系数培养单元的输入端与输出信号处理模块的输出端连接，用于接收输出信号处理模块培养出的放大了干扰信号的新输出信号，进而培养出可以消除谐波和互调失真的...

【专利技术属性】
技术研发人员：任继军，王兴，宋秋爽，杨欣蓉，程秦秦，朱鹏，李瑞彪，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：