论文部分内容阅读
我国自主研发的DTMB标准已经成为全球DTTB标准(数字电视地面广播)中的一员,该标准中的多载波模式创新性地采用了][DS-OFI M时域同步正交频分复用)技术。OFDM技术具有频谱利用率高,抗多径效应能力和频率选择性衰落能力强等优点,TDS-OFDM技术利用PN序列填充循环前缀,同时在频域充当导频信号,进一步提高了频谱利用率,简化了接收机同步和信道估计等操作。但是TDS-OFDM技术具有较高的PAPR(峰值平均功率比),使信号更容易进入发射机中射频功率放大器的非线性区,造成严重的带内失真和带外干扰,破坏各个子信道间的正交性,从而降低通信系统性能。为了解决OFDM系统的高峰均功率比和功率放大器的非线性之间的矛盾,提高通信系统的性能,本文从功放线性化的角度出发,在DTMB标准的激励器系统中引入预失真技术。本设计通过实际采集射频功率放大器的非线性特性曲线,利用软件算法确定预失真系数,使用查询表技术的预失真器补偿方式,实现了对功率放大器的线性化处理,最终获得更优的前端发射系统性能。本文按照实际工作顺序,首先设计了固定参数预失真器,通过在双音系统和激励器系统中的实际测试,验证了设计思路和预失真器硬件实现的正确性。考虑固定参数预失真器在实际应用中的不足,接着对可变参数预失真系统进行设计。可变参数预失真系统由FPGA中的预失真器及其PC机中的用户控制界面组成。在PC机建立人机界面,借助该界面可根据工作环境的变化,适当调整功放的非线性特性曲线,产生相应的预失真系数,并利用FPGA平台内嵌的NiosⅡ微处理器完成数据网络通信的设计,最终将预失真系数传递给硬件端,更新激励器中预失真模块的查询表,同时在PC机中也可以控制预失真功能的开启和关闭。通过将本课题设计完成的预失真功能模块添加到激励器整体设计中,构成一个具有预失真功能的完整的DTMB激励器系统。通过对数据通信、硬件实现、实际电视信号的测试,表明所设计的可变参数预失真系统可以有效弥补固定参数预失真器在实际应用中存在的不足,改善功放的非线性特性,纠正发射系统中因功放非线性造成的图像马赛克现象,本课题的研究达到了预期效果,完成了设计目的。