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RF功率放大器非线性及移动通信关键技术研究

曾兴斌  
【摘要】:第三代移动通信的实际应用及面向下一代移动通信的射频关键技术是目前移动通信领域的研究热点。本文主要研究了射频功率放大器的非线性建模和线性化关键技术、CDMA的相关关键技术等问题。 针对射频功率放大器的非线性问题,本文创新提出了三种非记忆性模型:基于Saleh函数的正交带通模型(模型A),将功率放大器的AM-AM、AM-PM失真特性转化为仅需考虑AM-AM失真的I、Q两路正交信道;基于反正切函数的非线性模型(模型B),通过引入四个参数,较好地描述了功率放大器的强非线性行为;通过将模型B与正交带通模型相结合,得到的模型C改正了模型B不能处理功率放大器AM-PM非线性的缺点,在三种模型中具有最好的性能。 在功率放大器非线性模型研究的基础上,本文创新提出了两种适用于非记忆性系统的自适应预失真线性化算法,从理论上对各算法进行了分析和仿真验证。椭圆形自适应算法改善了预失真系统的线性度,并可较好地满足系统的实时性要求,在自适应预失真系统中优于牛顿法和梯度法;基于圆族工作函数的自适应预失真线性化算法能提高自适应收敛速度,在功率放大器的1dB压缩点附近改善尤其明显。 基于CDMA技术或OFDM技术的移动通信都需要较宽的传输带宽,而基于功率放大器无记忆非线性模型的预失真器对宽带信号的IMD改善能力是有限的。在均匀时延预失真器的基础上,本文创新提出了按指数函数分布的非均匀时延预失真函数,对无记忆预失真器和非均匀时延预失真器的性能进行了比较,仿真结果表明该预失真器能较好地降低功率放大器的交调失真,可应用于宽带功率放大器的预失真模块中。 此外,本文还研究了CDMA移动通信系统中长码状态的确定、成形滤波器的设计、基带系统精确相干解调等移动通信中的关键问题,创新提出了基于信号的二进制表征进行系统设计的基本思想和有特色的解决方案。通过适当增加硬件仔储器,实现了CDMA系统长码状态的快速确定,极大地缩短了确定长


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