OFDM功率放大器线性化快速算法-信号处理.PDF

第２８卷　第 １１期 信 号 处 理 Ｖｏｌ．２８　Ｎｏ．１１ ２０１２年１１月 ＳＩＧＮＡＬＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ Ｎｏｖ．２０１２ ＯＦＤＭ功率放大器线性化快速算法 朱仁祥　鲍吉龙　袁红星 （宁波工程学院电子与信息工程学院，宁波３１５０１６） 摘　要：针对ＯＦＤＭ功率放大器线性化问题，本文采用数字预失真的方法来补偿功率放大器的非线性失真。预失 真器采用Ｖｏｌｔｅｒｒａ序列来逼近，并提出一种重置ＢＦＧＳ算法来训练非线性预失真器。通过设定切换条件，使参数 学习在梯度下降法与拟牛顿法之间切换。这既增加了新算法的数值稳定性，又可提高收敛速度。仿真采用数字基 带预失真器对ＯＦＤＭ信号的功率放大器进行预失真，结果表明了新算法的高效性。并且，增加数字预失真模块 可大大改善ＯＦＤＭ功率放大器的性能。 关键词：功率放大器；数字预失真；正交频分复用；拟牛顿算法 中图分类号：ＴＮ９１１　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００３－０５３０（２０１２）１１－１６０２－０５ ＡＦａｓｔＡｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＯＦＤＭＰｏｗｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒＬｉｎｅａｒｉｚａｔｉｏｎ ＺＨＵＲｅｎｘｉａｎｇ　ＢＡＯＪｉｌｏｎｇ　ＹＵＡＮＨｏｎｇｘｉｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｉｎｇｂｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎｉｎｇｂｏ３１５０１６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｆｏｒｔｈｅｌｉｎｅａｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ（ＯＦＤＭ）ｐｏｗｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ，ａｄｉｇｉｔａｌｐｒｅ ｄｉｓｔｏｒｔｅｒｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｆｏｒｎｏｎｌｉｎｅａｒｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＴｈｅｐｒｅｄｉｓｔｏｒｔｅｒｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｂｙＶｏｌｔｅｒｒａｓｅｒｉｅｓ，ａｎｄ ａｒｅｓｔａｒｔｅｄＢＦＧＳａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｔｒａｉｎｉｎｇｏｆｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｐｒｅｄｉｓｔｏｒｔｅｒ．ＴｒａｉｎｉｎｇｏｆＶｏｌｔｅｒｒａｓｅｒｉｅｓｃａｎｂｅｓｗｉｔｃｈｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎｇｒａｄｉｅｎｔｄｅｓｃｅｎｄａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｑｕａｓｉＮｅｗｔｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂｙｓｅｔｔｉｎｇａｓｗｉｔｃｈｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｍａｋｅｓｔｈｅｎｅｗａｌｇｏ ｒｉｔｈｍｍｕｃｈｍｏｒｅｓｔａｂｌｅｗｉｔｈａｆａｓｔｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｒａｔｅ．ＴｈｅｐｒｅｄｉｓｔｏｒｔｅｒｉｓｕｓｅｄｆｏｒＯＦＤＭｐｏｗｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒｓａｎｄｉｔｈｉｇｈｅｆｆｉ ｃｉｅｎｃｙｉｓｐｒｏｖｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＯＦＤＭｐｏｗｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒｓｉｓａｌｓｏｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｔｈｅｐｒｅ ｄｉｓｔｏｒｔｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：　ｐｏｗｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒ；ｄｉｇｉｔａｌｐｒｅｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ｑｕａｓｉＮｅｗｔｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ 比信号，非线性失真将更大。信号的非线性失真将引 １　引言 起信号的带内失真和带外干扰。带内失真会恶化系统 正交频分复用（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌ 的误码率性能，带外失真将对相邻频带产生大的干扰。 ｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号具有良好的抗多径衰落能力和高的频谱 为解决功率放大器的非线性失真问题，常采用预失真 利用率而被广泛使用。然而，ＯＦＤＭ信号有高峰均比