倍内插模式,最大滤波器长度为127(对于不同的标准最大滤波器长度不一样),一般PFIR 的设计方法有低通和RRC 两种,对于CDMA 多数采用低通滤波器。下图5 是一个PFIR 的频谱响应,其为低通滤波器,通带波动为0.05db,阻带衰减为80db,长度为61。
CFIR 的主要目的是用来补偿CIC 引起的通带不平坦,可以完成1.5,2,2.5 或3 倍的内插,最大长度取决于输入数据速率和内插倍数,其设计方法同时用一低通滤波器与一段反sinc 卷积得到,在设计低通滤波器时,其通带和阻带一般要比PFIR 的通带阻带略宽,这是为了保证其不影响PFIR 的性能。下图6 是CFIR 和CIC 卷积后的频谱。
Figure 5 PFIR 频谱响应
Figure 6 CFIR 频谱响应
2.3 CFR参数的设定
与CFR 有关的参数包括削峰门限、滤波器、削峰脉冲的分配等,其中最关键的是滤波器和削峰门限的确定,如果系统有多个载波,削峰滤波器与载波的位置有关系,即与NCO 的频点值有关系。以4 载波CDMA 为例,如果载波位置发生变化,则CFR 滤波器要作相应的更新,我们通常与设计PFIR 的方法类似,设计一个CDMA 单载波的低通滤波器,只是其阻带抑制一般比PFIR略低,然后将这个单载波低通滤波器搬移到各个载波位置上然后合成。滤波器的阻带抑制一般影响信号的ACPR, 如果这个值设置得过高过低,都会引起ACPR 的恶化。GC5322 最大的CFR tap数为256,通常CFR 的运行速率和DUC 的输出速率一样,对于CDMA 来说,都为61.44M。下图是一个用ScopeFIR 设计的CDMA CFR 滤波器的例子,实际应用中要根据需要调整阻带抑制以得到最好的ACPR,其原则是削峰前后信号的ACPR 要基本一致。
Figure 7 CFR 滤波器
CFR另一个重要参数就是门限,门限的确定主要根据信号的输入功率而定,在GC5322 应用中,我们通常固定门限,用户可以通过调整增益而获得合适的PAR输出,增益越高,PAR输出越小,EVM(CDMA对应的是RHO和MaxIT)就会越大,反之PAR输出越大,EVM越小,根据系统的需求在一定EVM(RHO)内获得尽可能低的PAR输出。对于CDMA EVDO系统而言,门限的设置非常关键,以4 载波EVDO系统为例,其原始PAR很高,一般在13db@0.01%,如果门限设置的过高,意味着如果要想获得尽可能低的PAR,必须设置很高的增益,这可能会引起sumchain益处,在频谱上会看到很多毛刺,如果门限设置的过低,会造成DA低信号输出,因此模拟链路需要更多的增益,这会带来大的噪声,不利于整个系统。
一般CDMA EVDO 系统中,首先根据信号的PEAK 值(可以通过GC5322 的功率检测得到)确定CFR 计算门限所需的RMS 值,然后根据削峰量来确定门限。
GC5322 多处可以调整信号的增益,主要有3 处,DUC通道增益,合波后的增益,以及LONGDPD里的增益,其中影响CFR 的是前2 处,合理分配这两处的增益以及合理的门限设置非常关键,尤其要注意sumchain 的益处,否则会影响信号输出的质量,而带来小的毛刺,从而影响杂散模板的测试。
3.总结
本文虽然描述的是GC5322 在CDMA 中的应用,但各标准之间的差异主要是在带宽和码片速率,对于GC5322 而言只是duc 的应用稍有不同,其设计方法和思路都是一样的。下图是采用GC5322 后实测的DPD 对功放的线性改善结果,信号是CDMA6 载波,总带宽为7.38M,黄线是DPD 前,蓝线是DPD 后,其近端有21db 的改善。
Figure 8 GC5322 实测效果图
DPD 系统是一个很复杂的系统,GC5322 的参数设置是保证系统正常运行的前提,其中较为复杂的是DUC 和CFR 参数的设置,DPD 主要完成非线性的校准功能,只要设置正确的速率和合适的中频,DPD 就能正常的运行,但是要发挥出DPD 的最优的性能,需要和射频、DUC 和CFR的参数结合起来,尤其射频的增益分配,噪声系数都会以及链路的毛刺等因素都会影响DPD 的性能,因此如果要发挥GC5322 的最大的性能,需要认真仔细设计系统中的任何部分,尤其是射频链路。
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