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浙江大学信息科学与工程学院 博壵学位论文 宽带通信中有记忆射频功率放大器的建模与预失真方法 姓名：金哲 申请学位级别：博士 专业：控制科学与工程 指导教师：宋执環;何加铭 摘要 随着用户数量的迅速增长和宽带通信业务的开展现有的通信频段已经变得 越来越拥挤。为了提高频谱利用率现代无线通信系统中广泛采用了非恒包络的 线性调制方式和多载波技术，这对射频功率放大器的线性度提出了很高的要求 而为了提高功率效率，一般让射频功率放大器工作在接近饱和点此时非线性变 得十分严重。要解决功率效率和频谱效率间的矛盾线性化技术十分关键。 预失真昰一种有广阔发展前景的线性化技术其效果的好坏，与所建立的功 放模型有着密切的联系在近年来迅速发展的WCDMA和OFDM等宽带通信系 统中，射频功率放大器的记忆效应显著传统的无记忆建模和预失真技术，很难 获得理想的效果 本论文运用非线性系统的相关理论和方法，对寬带通信系统中有记忆射频 功放的建模和预失真方法进行了研究，主要内容如下 1．分析了射频功率放大器的主要非线性特性，阐述了放大器建模的基本理论 2．提出了射频功率放大器记忆效应的分析方法。在宽带通信系统中放大器的 记忆效应十分显著，传统的无记忆模型无法分析由记忆效应引起的现象本 文在深入分析记忆效应的表现形式和产生机理的基础上，提出了基于 放的特性曲线和IMD不对称现象進行分析使理论模型和实际观测到的现 象能够很好地吻合。 3．提出了基于小波网络的射频功率放大器建模方法在该方法中，采用延时複 值小波网络构造有记忆功放模型并将训练样本、小波函数和放大器本身的 特性相结合，对模型进行初始化然后运用梯度算法训练模型中的复参数。 由于复值网络能直接处理放大器输入、输出信号的复包络所以模型的结构 比较简单。仿真结果表明相比于文献中的BP神經网络模型。所建立的模 型有较快的收敛速度和较好的时、频域性能 4． 阐述了预失真技术的原理，着重研究了基于查询表和基于工作函數的预失真 器实现方法并对二者的特点进行了比较。 5．提出了基于简化Volterra级数的放大器预失真线性化方法一般形式的 IV Volterra模型由于参数数量龐大，很难直接用于高阶有记忆预失真器设计 本文建立了一种基于简化Volterra级数的预失真方法。该方法首先结合放大 器自身的特性对一般形式的Volterra模型进行简化，并在此基础上构建预 失真器预失真系统的实现采用间接学习结构，并运用限定记忆递推最小二 乘算法更新预失真器参数以提高线性化系统实时跟踪功放特性变化的能 力，减小在线辨识所需的数据存储空间和计算量最后，通过计算机仿真 验证了所建立的预失真方法的有效性。