数字预失真基本原理的探讨ppt课件.ppt

数字预失真根本原理的讨论2004年2月20日•CDMA系统对功放线性度的要求•CDMA系统采用BPSK、QPSK、16QAM等调制方式•为非恒定包络、顶峰均比〔PAR〕信号•至使功放产生互调分量，引起•  带内有信号间干扰   •  带外有频谱再生，对相邻信道干扰 回退〔Backoff)前馈〔Feedward)模拟预失真〔Analog Predistortion)削峰〔Crest Factor Reduction)数字预失真〔Digital Predistortion)   功放常用的功放常用的线线性化技性化技术术单载波对功放线性度的要求单载波系统对功放线度的要求多载波系统对功放线性度要求更高多多载载中中3 3、、5 5阶阶互互调调分量都起作用分量都起作用回退•HPA用回退来保证线性度•    单载回退9dB，•  四载回退12dB以上•回退越多，效率越低功放常用的线性化技术回退〔Backoff)前馈〔Feedward)模拟预失真〔Analog Predistortion)削峰〔Crest Factor Reduction)数字预失真〔Digital Predistortion)   削峰•削峰可以到达回退一样的效果 •削峰是以恶化信号EVM为代价的 •削峰的算法很多，也较为成熟。

• 可削2~3dB 对EVM根本没恶化•普通在多载波合路后，且未内插时进展削峰处置——可以节省资源•TSP设计趋势——参与削峰功能功放常用的线性化技术回退〔Backoff)前馈〔Feedward)模拟预失真〔Analog Predistortion)削峰〔Crest Factor Reduction)数字预失真〔Digital Predistortion)   前馈功放常用的线性化技术回退〔Backoff)前馈〔Feedward)模拟预失真〔Analog Predistortion)削峰〔Crest Factor Reduction)数字预失真〔Digital Predistortion)   预预失真描画失真描画VRFVinVRFVinOverall LinearResponseVrf = kVinVRFVinPAVrf = kVinIdeal PAVdVPAPAVrf = fnlkVdReal PAPDVd = 1/fnlVinVdVinPredistorter功放常用的线性化技术回退〔Backoff)前馈〔Feedward)模拟预失真〔Analog Predistortion)削峰〔Crest Factor Reduction)数字预失真〔Digital Predistortion)   数字预失真描画Overall LinearResponseVrf = kVinVRFVinPAVrf = kVinIdeal PAVRFVinVRFVinVdVPAPAVrf = fnlkVdReal PADigital PreDistortionDigital PreDistortionDigital PreDistortionDigital PreDistortion功放失真特性描画● AM-AM失真〔IMD失真〕表示式为只与输入信号有关，数学表达式简单，基带易于实现功放失真特性描画● AM-PM失真    设信号为加上AM和PM失真后，可以表示为  只与输入信号有关，数学表达式简单，基带易于实现功放失真特性描画● 热学记忆效应失真   热电耦合半导体器件的结参数    变化功放失真特性变化TAMB为环境温度           为直流耗散功率导致温度变化，                   功率包络引起的温度变化         很难在数字域表征        可以看出其与信号包络有关功放失真特性描画● 电学记忆效应失真   节点阻抗在包络频率处随频率变化  指管子任务点在受输入信号包络的调制。

 数字预失真系统的根本架构查找表方案中基带处置模块查找表方案中基带处置模块功能：对基带进展预失真处置 常用的架构如下：查找表方案中基带处置模块架构•PMC的架构查找表方案中基带处置模块架构•Altera的架构+Optional PipeliningOutput RegistersOutput MUX+ - S+ - SInput Registers查找表方案中基带处置模块架构•InterSil的架构查找表方案中表格存储模块查找表方案中表格存储模块功能描画：存储预失真处置部分所需求的参数普通是一个多维表 读取速度要很快常用的架构如下：查找表方案中表格存储模块•PMC的多维表构造赛车赛车和和和和赛车赛车手手手手查找表方案中表格存储模块•InterSil的两表方案•   ◇◇◇◇一个多一个多一个多一个多维维维维表来表来表来表来表征功放的表征功放的表征功放的表征功放的AM-AMAM-AMAM-AMAM-AM、、、、AM-PMAM-PMAM-PMAM-PM失真失真失真失真 ◇Δ◇Δ◇Δ◇Δ表来表征其表来表征其表来表征其表来表征其他非他非他非他非线线线线性失真性失真性失真性失真 查找表方案中表地址产生模块查找表方案中表地址产生模块功能描画：根据输入基带，求出预失真处置所用的参数在表中的地址。

常用的架构如下：查找表方案中表地址产生模块•PMC的表地址产生方法对对信号信号进进展了微分展了微分和和积积分，分，把功放的把功放的记忆记忆效效应应包含了查找表方案中表地址产生模块•Altera的表地址产生方法•   用用FIRFIR滤滤波器来求表地址，也把功放的波器来求表地址，也把功放的记忆记忆效效应应包含了包含了查找表方案中表地址产生模块•InterSil的表地址产生方法•   没有包含功放的没有包含功放的记忆记忆效效应应，需外部，需外部处处置来置来计计算功放算功放记忆记忆效效应应即用即用△△表来表征功放的表来表征功放的记忆记忆效效应应查找表方案中失真量提取模块查找表方案中失真量提取模块功能描画：根据反响回来的信号，求出功放的失真量常用的架构如下：查找表方案中失真量提取模块查找表方案中失真量提取模块查找表方案中失真量提取模块查找表方案中参数表更新模块查找表方案中参数表更新模块功能、特点描画：根据所得到的失真量，用一定的自顺应算法，对参数表进展更新可以是慢自顺应，不需进展立刻更新是预失真方案的中心实现数字预失真方案的关键问题和难点实现数字预失真方案的关键问题和难点◆◆◆◆能提取到的失真量普通只需能提取到的失真量普通只需能提取到的失真量普通只需能提取到的失真量普通只需2 2 2 2个：相位、幅度个：相位、幅度个：相位、幅度个：相位、幅度◆◆处处置参数很多置参数很多△△处处置参数与失真量的关系式置参数与失真量的关系式△△各各处处置参数占的置参数占的权权重，而且重，而且这这些些权权重重应该应该是可是可变变的的● ● 如何如何进进展自展自顺应处顺应处置置△△如何使自如何使自顺应顺应收收敛敛？？△△如何防止收如何防止收敛敛到一个极点，而不是最正确点的到一个极点，而不是最正确点的问题问题实现数字预失真方案的关键问题和难点● ● 系系统统控制接口的控制接口的设计设计◆◆◆◆如何搜集整个如何搜集整个如何搜集整个如何搜集整个环环环环路信息路信息路信息路信息◆◆◆◆如何便于系如何便于系如何便于系如何便于系统统统统控制控制控制控制实现数字预失真方案的关键问题和难点● ● 与模与模拟预拟预失真的失真的组组合合◆◆◆◆单单单单一的一的一的一的线线线线性化技性化技性化技性化技术术术术曾曾曾曾经经经经不能不能不能不能满满满满足系足系足系足系统统统统要求要求要求要求◆◆◆◆目前根本上是削峰目前根本上是削峰目前根本上是削峰目前根本上是削峰+ + + +数字数字数字数字预预预预失真方案失真方案失真方案失真方案◆◆◆◆削峰削峰削峰削峰对对对对于于于于过过过过渡渡渡渡带带带带很少的很少的很少的很少的CDMACDMACDMACDMA系系系系统统统统，可削，可削，可削，可削值值值值不大不大不大不大◆◆◆◆数字数字数字数字预预预预失真的改善度与功放的回退量有关，失真的改善度与功放的回退量有关，失真的改善度与功放的回退量有关，失真的改善度与功放的回退量有关，对对对对效率的提高效率的提高效率的提高效率的提高值值值值有限有限有限有限◆◆◆◆功放回退量功放回退量功放回退量功放回退量- - - -信号信号信号信号PAR>-0.5dB: PAR>-0.5dB: PAR>-0.5dB: PAR>-0.5dB: 数字数字数字数字预预预预失真改善度失真改善度失真改善度失真改善度为为为为15~17dB15~17dB15~17dB15~17dB◆◆◆◆功放回退量功放回退量功放回退量功放回退量- - - -信号信号信号信号PAR<-0.5dB: PAR<-0.5dB: PAR<-0.5dB: PAR<-0.5dB: 数字数字数字数字预预预预失真改善度失真改善度失真改善度失真改善度<10dB<10dB<10dB<10dB实现数字预失真方案的关键问题和难点◆◆◆◆目的是削峰目的是削峰目的是削峰目的是削峰+ + + +数字数字数字数字预预预预失真失真失真失真+ + + +模模模模拟预拟预拟预拟预失真。

失真● ● 与模与模拟预拟预失真的失真的组组合合◆TElASIC◆TElASIC◆TElASIC◆TElASIC公司正在做公司正在做公司正在做公司正在做这这这这个方案，具个方案，具个方案，具个方案，具说说说说效果不效果不效果不效果不错错错错，但其模，但其模，但其模，但其模拟预拟预拟预拟预 失真的改善度不高，只需失真的改善度不高，只需失真的改善度不高，只需失真的改善度不高，只需3dB3dB3dB3dB◆◆◆◆实测实测实测实测PMC+PMC+PMC+PMC+侯侯侯侯晓华晓华晓华晓华的模的模的模的模拟预拟预拟预拟预失真，效果不好，失真，效果不好，失真，效果不好，失真，效果不好，变变变变差实现数字预失真方案的关键问题和难点● TELASIC● TELASIC方案特点方案特点实现数字预失真方案的关键问题和难点● TELASIC● TELASIC方案特点方案特点◆Max2021◆Max2021◆Max2021◆Max2021可以可以可以可以控制其相位和增控制其相位和增控制其相位和增控制其相位和增益失真曲益失真曲益失真曲益失真曲线线线线，以，以，以，以与功放的失真曲与功放的失真曲与功放的失真曲与功放的失真曲线线线线一一一一样样样样◆Max2021+◆Max2021+◆Max2021+◆Max2021+功放功放功放功放可以看成一个可以看成一个可以看成一个可以看成一个线线线线性度更好的功放性度更好的功放性度更好的功放性度更好的功放实现数字预失真方案的关键问题和难点● ● 侯侯晓华晓华的模的模拟预拟预失真方案特点失真方案特点实现数字预失真方案的关键问题和难点● ● 侯侯晓华晓华的模的模拟预拟预失真方案特点失真方案特点终了终了。