宽带发射机线性化技术研究

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当今时代是一个信息量爆增的年代,人们通信的信息量已经达到了一个空前的等级。随着无线通讯的不断演进,传播的信息量包括文字语音视频图像等越来越大。随着数据量的增大,通信系统对通信技术的要求也在不断提高。为了满足这些要求,学术界提出了越来越多不同制式的通信系统。然而不同通信制式的调制方法以及所在通信频带也不一样,使得设计宽带的无线发射机变得非常困难。为了支持宽带且具有多信号制式的通信系统,软件无线电应运而生。软件无线电主要思想就是将通信协议如加密调制,解调等放在软件端去实现,而其他硬件功能只需要搭建一个通用硬件平台即可完成整个系统的设计。功放是通信系统中功耗最大的部分之一,提高功放线性度进而提高功放效率,能够大大节省通信过程中的功耗,而且对信号质量、通信稳定性、宽带资源利用率的提升也是非常有意义的。论文针对软件无线电中的多频多制式的宽带无线发射机中射频功放的非线性问题,进行了非线性抑制的研究,并对射频功放的非线性进行了有效的抑制。通过对落在频段内的交调失真和落在频段外的谐波失真分别作了预失真处理和谐波消除处理。通过搭建预失真和谐波抑制系统,可以使信号在进入射频功放之后消除其产生的非线性失真。最后对谐波抑制记忆多项式进行改进,提出了一种简化的基于广义记忆多项式的改进谐波广义记忆多项式模型,对谐波进行消除。在Matlab仿真验证后,做浮点转定点化处理。最终在实验平台上验证,达到预期效果。仿真结果表明数字预失真能使ACPR降低22dB,而谐波消除方案也可以将谐波降低20dB左右。仿真验证后结果表明,本文提出的方案能极大地抑制射频功放的非线性,初步验证了所提出方案的有效性。之后搭建硬件实验平台,通过实际信号验证表明数字预失真技术能使ACPR降低20dB左右。而用Matlab搭建的硬件实验平台也证明提出的谐波抑制系统能使谐波干扰降低14dB左右,达到预期目标,表明了本文提出的改进谐波广义记忆多项式模型的正确性。
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