第一代MSDPD平台的200MHz输入带宽。AD9122的片内32位NCO（数字控制振荡器）支持以小于1Hz的步长灵活地产生IF频率，有助于设计人员满足信道栅要求。如果没有NCO，则需要使用RF PLL中的分频器，这种方法可能会降低杂散性能。片内还集成了数字增益、相位和失调补偿功能，帮助减少LO馈通及模拟正交调制器引入的无用边带，从而将RF滤波要求降至最低。
双通道DAC后接一个五阶低通滤波器，用以消除无用的DAC镜像或时钟相关杂散。滤波器截止频率按照高要求设计，以便在整个发射带宽内保持平坦的频率响应和低群延迟变化。滤波之后，ADL5375正交调制器将模拟IF上变频为最终RF，选择ADL5375的原因是它具有宽频带和极低的噪底（-159dBm/Hz）。ADL5375支持禁用功能，在TDD突发脉冲的Rx部分，可以禁用输出。
发射路径的本振（LO）利用ADF4150 PLL和外部VCO在片上产生，以提供出色的相位噪声性能。复中频发射架构还有一个好处，因为观测接收机采用高中频采样架构，所以发射和观测接收路径可以共用LO。
正交调制器之后是RF放大链。由于PA的增益会随着频率和温度变化而改变，因此需要某种模拟增益控制来均衡发射机。为使SNR降幅最小并实现最佳OIP3（输出三阶交调点）性能，建议大部增益范围调整在各放大级之间进行。ADL5541 15dB固定增益模块后接一个PIN二极管衰减器，用于模拟增益控制。固定增益模块的线性度和噪声性能通常优于VGA（可变增益放大器）。预驱动器宽带放大器ADL5320是MSDPD板RF放大链的最后一个器件，提供13dB的额外增益和42dBm的OIP3，2.1GHz时的噪声系数（NF）为4.5dB。级联RF放大链提供22dB的增益，最大增益下的OP1dB为24dBm，OIP3为41dBm。
整个DPD带宽内的通带平坦度和群延迟变化也是发射机的重要特性参数。数字算法会尝试均衡上变频器的频率响应。这将直接影响发射机的动态范围，其降幅为整个通带内的纹波或衰减量。MSDPD板发射路径的滤波器设计经过优化，整个带宽内的通带平坦度小于1dB，群延迟变化小于0.5ns。
5 中频采样观测接收机
MSDPD板内置一个完整的实中频采样观测接收机，旨在对PA的耦合输出进行数字化处理，并将其提供给DSP元件。此接收机的作用是观测发射路径的特性，因此其线性度和噪声性能应优于受监控的对象，这样才不会影响整体性能。观测路径导致的PA耦合输出失真增加无法与PA失真区分开来，势必影响DPD算法的有效性。为了获得最佳的DPD性能，滤波器在目标频段内应具有相对平坦的频率响应和低群延迟变化。
观测接收机包括一个双平衡无源混频器AD5365/7，它工作在900-2500MHz的RF频段。这个高度线性的混频器具有36dBm的输入IP3，并且集成RF和LO巴伦及SPDT开关，支持在两个LO源中进行选择。混频器将RF信号下变频为184 MHz的典型IF信号，但该IF频率可根据应用要求而改变。混频器之后是数字控制可变增益放大器（DGA） AD8375，它提供24 dB的增益范围，确保ADC的完整动态范围得以维持。接下来是一个抗混叠滤波器，用以消除谐波和宽带噪声，然后由12位250MSPS ADC AD9230对信号进行数字化处理。四载波WCDMA回送结果显示，ADC输出端的实测性能为60dB SNRFS和77dBc无杂散动态范围（SFDR）。
6 闭环性能
利用MSDPD板进行闭环发射机估算的典型设置如图3所示。有了FPGA开发套件和MSDPD板之后，只需要电源连接、一台带USB接口的计算机和一个PA级就能构成完整的估算系统并运行。
图3：带FPGA开发平台的MSDPD设置
图4显示使用MSDPD板进行线性化之前和之后的典型闭环DPD性能，测试信号为2.14GHz的20MHz带宽LTE信号。结果令人振奋，预示着可以利用更低廉的PA来实现更高的电源效率和线性度。频谱性能一般可提高至少25dB，具体取决于DPD算法。
图4：MSDPD闭环性能
7 结语
ADI公司的MSDPD板是一款完备的工具，可供无线公司研究DPD技术在其系统中的作用。通过ADI的混合信号数字预失真平台，设计人员可以灵活地设计、估算、优化DPD算法，而不必使用预封装的封闭式解决方案。这款完整的无线电估算平台不仅能帮助无线基础设施设备的设计人员估算DPD，而且也为其它使用高功率放大器的应用快速估算DPD的作用开启了方便之门，如有线广播系统、微波点对点链路和无线中继器等。理论上，它不仅可以补偿高功率PA，也可以补偿发射链本身的非线性。未来将有更多应用能够受惠于DPD技术。
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