CN111064439A - 一种改善短波数字预失真性能的系统及方法 - Google Patents

一种改善短波数字预失真性能的系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于自适应数字预失真技术领域，公开了一种改善短波数字预失真性能的系统及方法，针对短波信号带宽较窄的制式特点，整合FIR滤波器的弱非线性滤波器来克服记忆效应，并整合记忆多项式模型，可以契合度更高地进行预失真参数提取，更为符合功放实际特性的参数，改善数字预失真系统的性能，提高了射频功率放大器的线性度和功放效率。

Description

一种改善短波数字预失真性能的系统及方法
技术领域
本发明涉及自适应数字预失真技术领域，具体涉及一种改善短波数字预失真性能的系统及方法，用于提高射频功率放大器的线性度和功放效率。
背景技术
在频谱资源日益紧张的今天，现代通信系统更趋向于采用比恒定包络调制方式具有更高频谱效率的非恒定包络的线性调制方式，而这种调制方式对高功率放大器的线性度要求较高，所以采用这种调制方式需要采用线性化技术来改善功率放大器的线性度。另一方面，随着数字移动通信技术的发展，对基站功率放大器的性能提出了越来越高的要求，即在满足较高的线性要求前提下，使得功放有较高的效率。为了达到这一要求，就要让放大器既线性又高效，即对射频放大器或射频系统提出了线性化处理的需求，发展射频放大器线性化技术，采用各种手段来实现放大器高效率且高线性度。这一点对于未来无线移动通信技术的发展和实现有着十分重大的实际意义。
线性化技术发展中最重要的一步就是预失真技术的出现，它最初应用于模拟通信系统中的射频部分，随着DSP技术的发展，亦可在数字域内实现，形成数字预失真技术。数字预失真技术既可以应用在数字通信系统的基带部分，也可以应用在射频部分，而且预失真技术还可以利用自适应原理来跟踪补偿功率放大器由于温度、湿度等环境因素改变而造成的误差。总之，预失真技术不但可以提升发射机的效率，降低成本与缩小体积，亦能有效增加发射机的线性度以提升系统效能与通信质量，是一种适应现代数字通信发展的线性化技术。
为了便于实现，预失真结构采用的是查找表(Lookup Table，LUT)方法，如图1所示查找表按照信号的幅度，或输入幅度的某种函数检索，然后修正施加在功放输入端上信号的幅度和相位以便抵消其失真；其中，DAC为数字模拟转换器，PA为功放元件(功率放大器)，ADC为模数转换器。图2给出了一种基本的提取预失真表格结构。其中，X为输入信号，Y为输出(反馈) 信号；首先根据需求确定输出功率，第一次运行时，系统直通，LUT参数全“1”，X′＝X，信号通过功放之后，得到第一组输出数据，反馈进行预失真，通过求解min|Y′-X′|得到LUT参数，然后在迭代过程中不断修正LUT参数，直到输出信号Y得到满意的效果，提取此时LUT参数作为这一输出功率下的预失真LUT，供开环系统使用。可见，图中的预失真系统结构包含两个通道：数据训练的环路通道和预失真通道。数据训练通道是一个环路结构，其核心部分为预失真算法模块，该模块对经功放后的反馈输出和原输入信号进行处理，得到功放的失真特性，然后得到功放失真反特性的LUT参数。当功放特性随着时间或外界环境变化发生改变时，可以通过自适应的预失真算法来刷新预失真反特性LUT参数。
功放预失真特性可以为Volterra级数模型完备表达，但是该模型不可工程实现模型，所以通常预失真模型是一个简化的Volterra级数模型，即只选取其中最主要的失真分量进行补偿。对于预失真模型的描述主要分为无记忆效应模型、有记忆效应模型；其中无记忆效应模型只与信号当前输入点有关，本文称为瞬时模型或瞬时预失真。对于有记忆效应模型描述有很多种，包括： Hammerstein模型、Wiener模型、Hammerstein与Wiener级联模型、记忆多项式模型等。功放的特性会随着输入信号的特性的不同而不同，现有的记忆多项式模型不能准确的表征功放本质特性，进而导致射频功率放大器的线性度和功放效率不高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种改善短波数字预失真性能的系统及方法，针对短波信号带宽较窄的制式特点，整合FIR滤波器的弱非线性滤波器来克服记忆效应，并整合记忆多项式模型，可以契合度更高地进行预失真参数提取，更为符合功放实际特性的参数，改善数字预失真系统的性能，提高了射频功率放大器的线性度和功放效率。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
(一)一种改善短波数字预失真性能的系统，包括：第一模数转换器、算法核心模块、数字通道模块和功率放大器；
其中，所述算法核心模块包含数字预失真器和预失真参数提取模块；所述数字通道模块包含数字上变频器、数模转换器、第二模数转换器和数字下变频器；
所述第一模数转换器的信号输出端与所述数字预失真器的第一信号输入端电连接，所述数字预失真器的第一信号输出端与所述数字上变频器的信号输入端电连接；所述数字预失真器的第二信号输出端与所述预失真参数提取模块的第一信号输入端电连接，所述预失真参数提取模块的信号输出端与所述数字预失真器的第二信号输入端电连接；
所述数字上变频器的信号输出端与数模转换器的信号输入端电连接，所述数模转换器的信号输出端与功率放大器的信号输入端电连接，所述功率放大器的信号输出端与第二模数转换器的信号输入端电连接，所述第二模数转换器的信号输出端与数字下变频器的信号输入端电连接，所述数字下变频器的信号输出端与所述预失真参数提取模块的第二信号输入端。
优选的，所述数字预失真器内设置有abs函数模块(用于对信号求绝对值)、 FIR滤波器、多个查找表、多个延时器、多个乘法器、第一加法器和第二加法器；
其中，第一模数转换器的第一信号输出端与第一乘法器的第一信号输入端电连接，所述第一模数转换器的第二信号输出端与abs函数模块的信号输入端电连接；所述第一模数转换器的第三信号输出端与第一延时器的信号输入端电连接；
所述abs函数模块的第一信号输出端与FIR滤波器的信号输入端电连接，所述FIR滤波器的信号输出端与查找表LUT0的信号输入端电连接，所述查找表 LUT0的信号输出端与第一加法器的第一信号输入端电连接；
所述abs函数模块的第二信号输出端与查找表LUT1的信号输入端电连接，所述查找表LUT1的信号输出端与第一加法器的第二信号输入端电连接；
所述abs函数模块的第三信号输出端与第二延时器的信号输入端电连接，所述第二延时器的第一信号输出端与查找表LUT2的信号输入端电连接，所述查找表LUT2的信号输出端与第一加法器的第三信号输入端电连接；
所述第二延时器的第二信号输出端与查找表LUT3的信号输入端电连接，所述查找表LUT3的信号输出端与第二乘法器的第二信号输入端电连接；
所述第一延时器的第一信号输出端与第二乘法器的第一信号输入端电连接，第一延时器的第二信号输出端与第三延时器的信号输入端电连接，所述第三延时器的第一信号输出端与第三乘法器的第一信号输入端电连接；
所述第二延时器的第三信号输出端与第四延时器的信号输入端电连接，所述第四延时器的第一信号输出端与查找表LUT4的信号输入端电连接，所述查找表LUT4的信号输出端与第三乘法器的第二信号输入端电连接；
依次类推，第2j-3个延时器的第一信号输出端与第j个乘法器的第一信号输入端电连接，所述第2j-3个延时器的第二信号输出端与第2j-1个延时器的信号输入端电连接；
第2j-2个延时器的信号输出端与查找表LUT(j+1)的信号输入端电连接，所述查找表LUT(j+1)的信号输出端与第j个乘法器的第二信号输入端电连接；
第一乘法器、第二乘法器……第j个乘法器的信号输出端分别与第二加法器的信号输入端电连接，所述第二加法器输出的信号即为数字预失真器的输出信号；其中，j≥2。
(二)一种改善短波数字预失真性能的方法，包括以下步骤：
步骤1，第一模数转换器将基带信号转换为数字基带信号，数字基带信号经过数字预失真器处理后，得预失真信号；
步骤2，预失真信号经数字预失真器的第一输出端输送至数字上变频器，数字上变频器将所述预失真信号转换为中频数字信号，中频数字信号经数模转换器转换为中频模拟信号，中频模拟信号经功率放大器放大后，得放大后的中频模拟信号；
步骤3，放大后的中频模拟信号经第二模数转换器转换为放大后的中频数字信号，放大后的中频数字信号经数字下变频器转换为放大后的低频信号，放大后的低频信号输送至预失真参数提取模块；
步骤4，预失真信号经数字预失真器的第二输出端输送至预失真参数提取模块，预失真参数提取模块对放大后的中频模拟信号和预失真信号进行处理，得到预失真参数，再输送至数字预失真器进行实时预失真。
优选的，所述数字预失真器的处理方法为：
Figure BDA0002350125570000051
其中，am为FIR滤波器系数，m＝0,1,2……M，m为FIR滤波器阶数， z(n)为数字预失真器在离散域的输出信号，x(n)为数字预失真器的输入信号， n为信号点数，LUT0～LUTq分别为对应的预失真LUT中的各个子模块， q＝0,1,……Q，q为预失真LUT数。
进一步优选的，采用最小二乘拟合对FIR滤波器系数am进行求解。
优选的，采用最小二乘拟合对FIR滤波器系数am进行求解的方法包含以下子步骤：
子步骤1.1，预失真表达式为：
Figure BDA0002350125570000052
其中，pn为输入信号第n点的归一化后的模值；
计算预失真表达式的最小值
Figure BDA0002350125570000061
Figure BDA0002350125570000062
子步骤1.2，将预失真表达式的最小值的表达式转换为矩阵形式的预失真表达式，则误差向量ε为：
ε＝Y-X.*P.*W
其中，
Figure BDA0002350125570000063
W＝[α0 α1 α2 … αm]；Y＝[y1 y2 … yn]T；
“.*”表示点乘，既矩阵对应元素相乘
子步骤1.3，为了使得ε2最小，令X.*P＝A，则
ε2＝Y2-2YATW+WTAATW
为得到ε2的最小极值，对ε2的表达式求W的微分，得
Figure BDA0002350125570000064
其中，R＝AAT，Q＝YA；则
Figure BDA0002350125570000065
的最小二乘解为
W＝R-1Q
从而求得FIR滤波器系数α0,α1,α2,…,αm，m＝0,1,2……M。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的改善短波数字预失真性能的系统及方法中，针对短波信号带宽较窄的制式特点，整合FIR滤波器的弱非线性滤波器来克服记忆效应，并整合记忆多项式模型，可以契合度更高地进行预失真参数提取，更为符合功放实际特性的参数，改善数字预失真系统的性能，提高了射频功率放大器的线性度和功放效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1为现有的预失真结构整体架构图；
图2为现有的提取预失真表格示意图；
图3为改善短波数字预失真性能的系统中各模块协作框图；
图4为整合FIR的弱非线性滤波器的记忆多项式预失真模型图；
图5为数字预失真器的实际仿真结果图。
以上图中：1abs函数模块；2FIR滤波器；3第一加法器；4第二加法器； 5第一乘法器；6第二乘法器；7第三乘法器；8第一延时器；9第二延时器；10第三延时器；11第四延时器。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
(一)参考图3，一种改善短波数字预失真性能的系统，包括：第一模数转换器、算法核心模块、数字通道模块和功率放大器；
其中，所述算法核心模块包含数字预失真器和预失真参数提取模块；所述数字通道模块包含数字上变频器、数模转换器、第二模数转换器和数字下变频器；
所述第一模数转换器的信号输出端与所述数字预失真器的第一信号输入端电连接，所述数字预失真器的第一信号输出端与所述数字上变频器的信号输入端电连接；所述数字预失真器的第二信号输出端与所述预失真参数提取模块的第一信号输入端电连接，所述预失真参数提取模块的信号输出端与所述数字预失真器的第二信号输入端电连接；
所述数字上变频器的信号输出端与数模转换器的信号输入端电连接，所述数模转换器的信号输出端与功率放大器的信号输入端电连接，所述功率放大器的信号输出端与第二模数转换器的信号输入端电连接，所述第二模数转换器的信号输出端与数字下变频器的信号输入端电连接，所述数字下变频器的信号输出端与所述预失真参数提取模块的第二信号输入端。
其中，第一模数转换器将基带信号转换为数字基带信号，数字基带信号经过数字预失真器处理后，得预失真信号。预失真信号分为两路，一路前向主链路中频数据流经过数字上变频器及数模转换器发送至功率放大器功放射频输出；另一路反馈中频数据流，即功放耦合信号下变频后的基带信号，传送给预失真参数提取模块进行预失真参数提取，然后传送给预失真器进行实时预失真。
具体的，所述数字预失真器内设置有abs函数模块1、FIR滤波器2、多个查找表、多个延时器、多个乘法器、第一加法器3和第二加法器4；
其中，第一模数转换器的第一信号输出端与第一乘法器5的第一信号输入端电连接，所述第一模数转换器的第二信号输出端与abs函数模块1的信号输入端电连接；所述第一模数转换器的第三信号输出端与第一延时器8的信号输入端电连接；
所述abs函数模块1的第一信号输出端与FIR滤波器2的信号输入端电连接，所述FIR滤波器2的信号输出端与查找表LUT0的信号输入端电连接，所述查找表LUT0的信号输出端与第一加法器3的第一信号输入端电连接；
所述abs函数模块1的第二信号输出端与查找表LUT1的信号输入端电连接，所述查找表LUT1的信号输出端与第一加法器3的第二信号输入端电连接；
所述abs函数模块1的第三信号输出端与第二延时器9的信号输入端电连接，所述第二延时器9的第一信号输出端与查找表LUT2的信号输入端电连接，所述查找表LUT2的信号输出端与第一加法器3的第三信号输入端电连接；
所述第二延时器9的第二信号输出端与查找表LUT3的信号输入端电连接，所述查找表LUT3的信号输出端与第二乘法器6的第二信号输入端电连接；
所述第一延时器8的第一信号输出端与第二乘法器6的第一信号输入端电连接，第一延时器8的第二信号输出端与第三延时器10的信号输入端电连接，所述第三延时器10的第一信号输出端与第三乘法器7的第一信号输入端电连接；
所述第二延时器9的第三信号输出端与第四延时器11的信号输入端电连接，所述第四延时器11的第一信号输出端与查找表LUT4的信号输入端电连接，所述查找表LUT4的信号输出端与第三乘法器7的第二信号输入端电连接；
依次类推，第2j-3个延时器的第一信号输出端与第j个乘法器的第一信号输入端电连接，所述第2j-3个延时器的第二信号输出端与第2j-1个延时器的信号输入端电连接；
第2j-2个延时器的信号输出端与查找表LUT(j+1)的信号输入端电连接，所述查找表LUT(j+1)的信号输出端与第j个乘法器的第二信号输入端电连接；
第一乘法器5、第二乘法器6……第j个乘法器的信号输出端分别与第二加法器4的信号输入端电连接，所述第二加法器4输出的信号即为数字预失真器的输出信号；其中，j≥2。
(二)一种改善短波数字预失真性能的方法，包括以下步骤：
步骤1，第一模数转换器将基带信号转换为数字基带信号，数字基带信号经过数字预失真器处理后，得预失真信号；
步骤2，预失真信号经数字预失真器的第一输出端输送至数字上变频器，数字上变频器将所述预失真信号转换为中频数字信号，中频数字信号经数模转换器转换为中频模拟信号，中频模拟信号经功率放大器放大后，得放大后的中频模拟信号；
步骤3，放大后的中频模拟信号经第二模数转换器转换为放大后的中频数字信号，放大后的中频数字信号经数字下变频器转换为放大后的低频信号，放大后的低频信号输送至预失真参数提取模块；
步骤4，预失真信号经数字预失真器的第二输出端输送至预失真参数提取模块，预失真参数提取模块对放大后的中频模拟信号和预失真信号进行处理，得到预失真参数，再输送至数字预失真器进行实时预失真。
优选的，所述数字预失真器的处理方法为：
Figure BDA0002350125570000101
其中，FIR滤波器结构可以表示为
Figure BDA0002350125570000102
该结构用于表征弱记忆效应，也对应着短波信号带宽较窄的制式特点，采用整合FIR的弱非线性滤波器来克服记忆效应的记忆多项式预失真模型；am表示FIR滤波器结构的FIR滤波器系数，m＝0,1,2……M，i为FIR滤波器阶数，M为FIR滤波器总阶数。
z(n)为数字预失真器在离散域的输出信号(即预失真信号)，x(n)为数字预失真器的输入信号(即数字基带信号)，n为信号点数，LUT0～LUTq分别为对应的预失真LUT中的各个子模块(如图4所示)，q＝0,1,……Q，q为预失真LUT数，q＝0,1,2……Q，Q为预失真LUT总个数；在本发明给出实例中， Q＝4，M＝10。
时域参数求解采用的是最小二乘拟合，以瞬时失真为例进行参数求解推导。瞬时预失真表达式可以表示为式：
Figure BDA0002350125570000103
式(2)中m表示多项式的次数，xn为输入信号的第n个点信号，yn为预失真输出信号在时域的第n点信号，pn为输入信号第n点的归一化后的模值，多项式系数α0,α1,α2,…,αm分别对应FIR滤波器系数。
多项式系数是通过对输入和输出样本的处理来得到，即通过计算
Figure BDA0002350125570000104
得到多项式系数α0,α1,α2,…,αm。
将式(2)写成矩阵形式的预失真表达式，则误差向量为
ε＝Y-X.*P.*W (3)
式(3)中，
Figure BDA0002350125570000111
W＝[α0 α1 α2 … αm]；Y＝[y1 y2 … yn]T；
“.*”表示点乘，既矩阵对应元素相乘
为了使得ε2最小，并令X.*P＝A则
ε2＝Y2-2YATW+WTAATW (4)
为得到ε2的最小极值，对式(4)求W的微分，得
Figure BDA0002350125570000112
式(5)中，R＝AAT，Q＝YA。显然式(5)的最小二乘解为
W＝R-1Q (6)
至此求得多项式系数α0,α1,α2,…,αm。
本发明给出的数字预失真器的处理方法的FIR滤波器系数最小二乘求解方式与瞬时失真的求解方式一样，本文就不再进行推导。
整个提取环节的关键核心部分是数字预失真器的模型建立，即信号制式和功放特性契合度最高的数字预失真器模型，并以此进行预失真参数的求取。数字预失真器模型DPD(s)为PA(s)的反模型，采用本发明所得的数字预失真器更能有效的描述功放失真特性，能适用于大多数类型功放的失真特性，通用性强；模型开销控制在一定范围内，尽量避免多维索引表格，可实现性好。
通过实际仿真(图5)和测试，采用预失真处理技术后发射机三阶互调指标(2MHz～30MHz)从原来的30dB提高到40dB以上，发射机频谱质量也取得很大改善。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件未完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤：前述的存储介质包括ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不同限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种改善短波数字预失真性能的系统，其特征在于，包括：第一模数转换器、算法核心模块、数字通道模块和功率放大器；
其中，所述算法核心模块包含数字预失真器和预失真参数提取模块；所述数字通道模块包含数字上变频器、数模转换器、第二模数转换器和数字下变频器；
所述第一模数转换器的信号输出端与所述数字预失真器的第一信号输入端电连接，所述数字预失真器的第一信号输出端与所述数字上变频器的信号输入端电连接；所述数字预失真器的第二信号输出端与所述预失真参数提取模块的第一信号输入端电连接，所述预失真参数提取模块的信号输出端与所述数字预失真器的第二信号输入端电连接；
所述数字上变频器的信号输出端与数模转换器的信号输入端电连接，所述数模转换器的信号输出端与功率放大器的信号输入端电连接，所述功率放大器的信号输出端与第二模数转换器的信号输入端电连接，所述第二模数转换器的信号输出端与数字下变频器的信号输入端电连接，所述数字下变频器的信号输出端与所述预失真参数提取模块的第二信号输入端。
2.根据权利要求1所述的改善短波数字预失真性能的系统，其特征在于，所述数字预失真器内设置有abs函数模块、FIR滤波器、多个查找表、多个延时器、多个乘法器、第一加法器和第二加法器；
其中，第一模数转换器的第一信号输出端与第一乘法器的第一信号输入端电连接，所述第一模数转换器的第二信号输出端与abs函数模块的信号输入端电连接；所述第一模数转换器的第三信号输出端与第一延时器的信号输入端电连接；
所述abs函数模块的第一信号输出端与FIR滤波器的信号输入端电连接，所述FIR滤波器的信号输出端与查找表LUT0的信号输入端电连接，所述查找表LUT0的信号输出端与第一加法器的第一信号输入端电连接；
所述abs函数模块的第二信号输出端与查找表LUT1的信号输入端电连接，所述查找表LUT1的信号输出端与第一加法器的第二信号输入端电连接；
所述abs函数模块的第三信号输出端与第二延时器的信号输入端电连接，所述第二延时器的第一信号输出端与查找表LUT2的信号输入端电连接，所述查找表LUT2的信号输出端与第一加法器的第三信号输入端电连接；
所述第二延时器的第二信号输出端与查找表LUT3的信号输入端电连接，所述查找表LUT3的信号输出端与第二乘法器的第二信号输入端电连接；
所述第一延时器的第一信号输出端与第二乘法器的第一信号输入端电连接，第一延时器的第二信号输出端与第三延时器的信号输入端电连接，所述第三延时器的第一信号输出端与第三乘法器的第一信号输入端电连接；
所述第二延时器的第三信号输出端与第四延时器的信号输入端电连接，所述第四延时器的第一信号输出端与查找表LUT4的信号输入端电连接，所述查找表LUT4的信号输出端与第三乘法器的第二信号输入端电连接；
依次类推，第2j-3个延时器的第一信号输出端与第j个乘法器的第一信号输入端电连接，所述第2j-3个延时器的第二信号输出端与第2j-1个延时器的信号输入端电连接；
第2j-2个延时器的信号输出端与查找表LUT(j+1)的信号输入端电连接，所述查找表LUT(j+1)的信号输出端与第j个乘法器的第二信号输入端电连接；
第一乘法器、第二乘法器......第j个乘法器的信号输出端分别与第二加法器的信号输入端电连接，所述第二加法器输出的信号即为数字预失真器的输出信号；其中，j≥2。
3.一种改善短波数字预失真性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，第一模数转换器将基带信号转换为数字基带信号，数字基带信号经过数字预失真器处理后，得预失真信号；
步骤2，预失真信号经数字预失真器的第一输出端输送至数字上变频器，数字上变频器将所述预失真信号转换为中频数字信号，中频数字信号经数模转换器转换为中频模拟信号，中频模拟信号经功率放大器放大后，得放大后的中频模拟信号；
步骤3，放大后的中频模拟信号经第二模数转换器转换为放大后的中频数字信号，放大后的中频数字信号经数字下变频器转换为放大后的低频信号，放大后的低频信号输送至预失真参数提取模块；
步骤4，预失真信号经数字预失真器的第二输出端输送至预失真参数提取模块，预失真参数提取模块对放大后的中频模拟信号和预失真信号进行处理，得到预失真参数，再输送至数字预失真器进行实时预失真。
4.根据权利要求3所述的改善短波数字预失真性能的方法，其特征在于，所述数字预失真器的处理方法为：
Figure FDA0002350125560000031
其中，am为FIR滤波器系数，m＝0，1，2......M，m为FIR滤波器阶数，z(n)为数字预失真器在离散域的输出信号，x(n)为数字预失真器的输入信号，n为信号点数，LUT0～LUTq分别为对应的预失真LUT中的各个子模块，q＝0，1，......Q，q为预失真LUT数。
5.根据权利要求4所述的改善短波数字预失真性能的方法，其特征在于，采用最小二乘拟合对FIR滤波器系数am进行求解。
6.根据权利要求5所述的改善短波数字预失真性能的方法，其特征在于，采用最小二乘拟合对FIR滤波器系数am进行求解的方法包含以下子步骤：
子步骤1.1，预失真表达式为：
Figure FDA0002350125560000041
其中，pn为输入信号第n点的归一化后的模值；
计算预失真表达式的最小值
Figure FDA0002350125560000042
Figure FDA0002350125560000043
子步骤1.2，将预失真表达式的最小值的表达式转换为矩阵形式的预失真表达式，则误差向量ε为：
ε＝Y-X.*P.*W
其中，
Figure FDA0002350125560000044
W＝[α0 α1 α2…αm]；Y＝[y1 y2…yn]T；
“.*”表示点乘；
子步骤1.3，为了使得ε2最小，令X.*P＝A，则
ε2＝Y2-2YATW+WTAATW
为得到ε2的最小极值，对ε2的表达式求W的微分，得
Figure FDA0002350125560000051
其中，R＝AAT，Q＝YA；则
Figure FDA0002350125560000052
的最小二乘解为
W＝R-1Q
从而求得FIR滤波器系数α0，α1，α2，...，αm，m＝0，1，2......M。
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