利用数字预失真线性化宽带功率放大器
度和相位传输特性,此特性一般指AM到AM(即增益压缩)和AM到PM特性。对这种无记忆性功放,可以采用一种通用查询表(LUT)做前置补偿器增益/相位校正。图1示意了一种典型Doherty PA的增益压缩和AM-PM特性。因为PA的增益和相位特性随温度、电压、元件老化而变化,要达到真正高效和有效的线性化,就需要自适应控制查询表。
对于PA必须支持更高射频调制带宽的通信系统,无记忆模式证明还不够,因为它只依赖于幅度,而不是依赖于频率。必须支持大信号带宽的PA表现出明显的记忆效应,这是由于DC偏置网络中元件的时间常数大,以及有源器件的快速热效应。这样造成PA特性随早先输入水平而变,因此需要使用能降低记忆效应的预失真结构。
任何高效的线性化方案都要求前置补偿器有高度精确的模型,如果PA采用直接学习自适应架构,则也要求有高度精确的模型。文献中提出了大量具有记忆性的非线性系统模型化技术,没有一种方法能是一个普遍的解决方案。因此,模型选择很难,并且依赖于应用。有效的PA模型必须能以合理的精度表示不同类型的非线性和记忆效应。
Volterra数列是一种更普遍的具有记忆性的时变非线性系统模型。包括多维卷积之和,分立时间因果形式下可以写成式1,式A详细给出条件,其中多维矩阵h1、h2、… hn为模型化非线性的n阶Volterra系数,Mn为非线性的有限记忆长度。鉴于RF PA考虑到长记忆深度(达1微秒)和非线性级(达11级),上述模型在数学上无法处理。必须采用简化方案以得到实际的前置补偿器产品。这些简化可以分为两种基本方法:算术法和模型简化法。对第一种,式1中的一般Volterra模型具有许多吸引人的算术特征,可以用于得到高效实现方案。对于模型简化法,虽然需要完整的一般Volterra(或者某些其它一般模型),如大家所知,RF功率放大器模型一般有大量Volterra项,这些项在实施中没有意义。这些项可以丢弃,不会造成线性性能出现可测量的恶化。