CN115567354A - 一种基于远程ota反馈数据采集的功放数字预失真方法 - Google Patents

一种基于远程ota反馈数据采集的功放数字预失真方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115567354A
CN115567354A CN202211068128.2A CN202211068128A CN115567354A CN 115567354 A CN115567354 A CN 115567354A CN 202211068128 A CN202211068128 A CN 202211068128A CN 115567354 A CN115567354 A CN 115567354A
Authority
CN
China
Prior art keywords
curve
file
conversion
newly added
conversion file
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211068128.2A
Other languages
English (en)
Inventor
欧阳贵喜
许高明
刘太君
陈益
华昌洲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo University
Original Assignee
Ningbo University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo University filed Critical Ningbo University
Priority to CN202211068128.2A priority Critical patent/CN115567354A/zh
Publication of CN115567354A publication Critical patent/CN115567354A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03012—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain
    • H04L25/03019—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception
    • H04L25/03082—Theoretical aspects of adaptive time domain methods
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/02—Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP]
    • H04L67/025—Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP] for remote control or remote monitoring of applications
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/22—Traffic simulation tools or models

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法，先通过将任意波形发生器、上变频器、下变频器、射频功率放大器、衰减器、频谱分析仪和数字化仪进行连接后获取射频功率放大器的非线性功率谱，然后多次结合matlab软件，依次得到ISI信道输出文件、PA输出重建文件和后续模型训练输入文件，接着结合matlab软件，利用MP模型和GMP模型对模型训练输入文件进行处理后再进行文件格式转换，得到数字预失真文件，最后将任意波形发生器、上变频器、下变频器、射频功率放大器、衰减器和频谱分析仪进行连接，基于数字预失真文件，进行数字预失真，实现射频功率放大器的预失真；优点是大大降低部署设备的复杂度与成本。

Description

一种基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法
技术领域
本发明涉及一种功放数字预失真方法，尤其是涉及一种基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法。
背景技术
无线移动通信的快速发展导致了移动用户的数量和相关产业规模呈现出爆炸性增长，因此无线通信系统需要满足更高的数据传输速率和更高的系统容量，需要高效地利用带宽资源。由于现在的频谱资源相对缺乏，所以提高无线通信系统的频谱利用率尤为重要。传统的MIMO技术可以利用有限的频谱资源满足用户对无线通信系统性能的需求，但是采用传统MIMO技术的无线通信系统中基站的天线数目较少，所能提高的性能有限。大规模MIMO作为5G的关键技术之一，可以满足未来无线通信业务的需求。大规模MIMO无线通信系统(采用大规模MIMO的无线通信系统)不但能够提升无线通信系统的频谱效率与信道容量，并且能够有效提升链路可靠性和数据传输速率。像传统的无线通信系统一样，由于通道中包含功率放大器(Power Amplifier,PA)等非线性器件，大规模MIMO无线通信系统也面临线性度的问题。在大规模MIMO无线通信系统中，尽管线性度的要求可以降低，但是非线性引起的失真将会降低信号质量并且降低无线通信系统的容量，尤其PA通常工作在非线性区来提高效率，这种情况下引入的非线性失真将是极其严重的。随着无线通信系统对大容量、快速率的需求不断提高，非恒包络信号调制方式已经成为无线通信系统中最广泛的调制方式,并且调制度越来越高，如64QAM、128QAM、512QAM甚至1024QAM等调制方式。高的调制度必然带来高的峰均值功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)，这给射频功率放大器的线性度提出更为苛刻的要求。随着无线通信系统带宽的增加，射频功率放大器的记忆效应也已经成为宽带射频功率放大器设计中不可忽略的失真分量，而且随着带宽的增加，射频功率放大器的记忆效应越来越强，也越来越复杂。射频功率放大器记忆效应同静态非线性一样会造成功放传输信号的失真和带外寄生频谱的产生。另外，当多条通道距离较近时，收发通道之间的串扰不可忽略，会引入新的失真特性，这也是大规模MIMO无线通信系统独有的特性。因此，大规模MIMO无线通信系统必须采用有效的线性化技术来改善其非线性失真。
数字预失真(digital predistortion,DPD)技术实现简单，非线性矫正能力强，性能稳定可靠，可重构能力强，是现代无线通信系统中应用最广泛的线性化技术之一。但在大规模MIMO无线通信系统中，其中一个主要问题是DPD数据采集反馈路径的设计。特别是，考虑到需要测量控制大量PA，使用大型耦合器获取PA输出信号的传统方法将不再实用。因此，空中下载(Over the Air，OTA)数据采集技术成为5G大规模MIMO无线通信系统中一种很有前途的替代方案。现有的功放数字预失真方法通常将OTA放在MIMO发射机近端来测量采集数字预失真反馈数据来做预失真。但5G通信采用小蜂窝或微蜂窝的组网方式，MIMO发射机的数量会激增，如果在MIMO发射机近端部署OTA，部署的OTA及相关设备数量也会激增，导致复杂度和成本急剧增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种非线性设备部署复杂度和成本均较低的基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法，包括以下步骤：
(1)将任意波形发生器的信号输出端口和上变频器的信号输入端口相连接，将上变频器的信号输出端口和射频功率放大器的信号输入端口相连接，将射频功率放大器的信号输出端口和衰减器的信号输入端口相连接，将衰减器的信号输出端口和下变频器的信号输入端口相连接，将下变频器的信号输出端口与频谱分析仪的信号输入端口相连接；
(2)开启任意波形发生器、上变频器、射频功率放大器、下变频器、衰减器和频谱分析仪，然后将频谱分析仪的频率参数设定为射频功率放大器的工作中心频率，将频谱分析仪的带宽参数设定为5GNR信号的带宽，在矢量信号发生器中选择5GNR信号进行输出，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该曲线图中包括一条曲线，将该条曲线称为第一条曲线，第一条曲线即为射频功率放大器的非线性功率谱，利用频谱分析仪锁定曲线的功能，将第一条曲线锁定；
(3)将下变频器的信号输出端口和频谱分析仪的信号输入端口的连接断开，将下变频器的信号输出端口与数字化仪的信号输入端口相连接，利用数字化仪的数据采集功能，采集射频功率放大器的非线性信号数据，即第一条曲线上对应的数据，并将采集的数据保存为后缀名为.txt文件，该文件即为射频功率放大器的输出文件，将该文件称为第一转换文件，采用matlab画出此文件对应的功率谱的曲线图，将该曲线称为第二条曲线；
(4)将任意波形发生器的信号输出端口和上变频器的信号输入端口的连接断开，将上变频器的信号输出端口和射频功率放大器的信号输入端口的连接断开，将射频功率放大器的信号输出端口与衰减器的信号输入端口的连接断开，将衰减器的信号输出端口与下变频器的信号输入端口的连接断开，将下变频器的信号输出端口与数字化仪的信号输入端口的连接断开；
(5)将第一转换文件导入matlab，分别用三种特性不同的符号间串扰(InterSymbol Interference，ISI)信道模型进行处理，三种特性不同的符号间串扰信道模型分别为A信道模型、B信道模型和C信道模型，其中A信道模型的抽头系数为:[0.04,-0.05,0.07,-0.21,-0.5,0.72,0.36,0.0,0.21,0.03,0.07]，B信道模型的抽头系数为:[0.407,0.815,0.407]，C信道模型的抽头系数为:[0.227,0.460,0.688,0.460,0.227]，得到三个后缀名为.txt的文件，将该三个文件分别称为第二转换文件、第三转换文件和第四转换文件，其中，第二转换文件与A信道模型对应，第三转换文件与B信道模型对应，第四转换文件与C信道模型对应，第二转换文件、第三转换文件和第四转换文件即为ISI信道输出文件，分别采用matlab画出第二转换文件、第三转换文件和第四转换文件对应的功率谱的曲线图,将第二转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第三条曲线、将第三转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第四条曲线、将第四转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第五条曲线；
(6)将第二转换文件、第三转换文件和第四转换文件分别导入matlab中，采用LMS(Least Mean Square，LMS)自适应均衡技术进行处理，得到三个后缀名为.txt的文件，将第二转换文件处理得到的文件称为第五转换文件、将第三转换文件处理得到的文件称为第六转换文件、将第四转换文件处理得到的文件称为第七转换文件，第五转换文件、第六转换文件和第七转换文件即为射频功率放大器输出的重建文件，分别采用matlab画出第五转换文件、第六转换文件和第七转换文件对应的功率谱的曲线图，将第五转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第六条曲线、将第六转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第七条曲线、将第七转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第八条曲线；
(7)将第一转换文件、第五转换文件、第六转换文件和第七转换文件分别导入matlab，做时延估计与调整处理进行数据对齐，得到四个后缀名为.txt的文件，将第一转换文件得到的文件称为第八转换文件、将第五转换文件得到的文件称为第九转换文件、将第六转换文件得到的文件称为第十转换文件、将第七转换文件得到的文件称为第十一转换文件；
(8)将第八转换文件、第九转换文件、第十转换文件和第十一转换文件分别导入matlab，用记忆多项式模型(Memory Polynomial，MP模型)进行处理，得到四个后缀名为.txt的文件，将第八转换文件处理得到的文件称为第一数字预失真文件、将第九转换文件处理得到的文件称为第二数字预失真文件、将第十转换文件处理得到的文件称为第三数字预失真文件、将第十一转换文件处理得到的文件称为第四数字预失真文件；
(9)将第八转换文件、第九转换文件、第十转换文件和第十一转换文件分别导入matlab，采用广义记忆多项式模型(Generalized Memory Polynomial，GMP模型)进行处理，得到四个后缀名为.txt的文件，将第八转换文件处理得到的文件称为第五数字预失真文件、将第九转换文件处理得到的文件称为第六数字预失真文件、将第十转换文件处理得到的文件称为第七数字预失真文件、将第十一转换文件处理得到的文件称为第八数字预失真文件；
(10)将任意波形发生器的信号输出端口和上变频器的信号输入端口相连接，将上变频器的信号输出端口和射频功率放大器的信号输入端口相连接，将射频功率放大器的信号输出端口和衰减器的信号输入端口相连接，将衰减器的信号输出端口和下变频器的信号输入端口相连接，将下变频器的信号输出端口与频谱分析仪的信号输入端口相连接；
(11)开启任意波形发生器、上变频器、下变频器、射频功率放大器、衰减器和频谱分析仪，将第一数字预失真文件、第二数字预失真文件、第三数字预失真文件、第四数字预失真文件、第五数字预失真文件、第六数字预失真文件、第七数字预失真文件和第八数字预失真文件导入任意波形发生器，将频谱分析仪的频率参数设定为射频功率放大器的工作中心频率，将频谱分析仪的带宽参数设定为第一数字预失真文件、第二数字预失真文件、第三数字预失真文件、第四数字预失真文件、第五数字预失真文件、第六数字预失真文件、第七数字预失真文件和第八数字预失真文件对应的带宽，在任意波形发生器中依次选择第一数字预失真文件、第二数字预失真文件、第三数字预失真文件、第四数字预失真文件、第五数字预失真文件、第六数字预失真文件、第七数字预失真文件和第八数字预失真文件输出，当选择第一数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中依次调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第九条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第九条曲线锁定；当选择第二数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十条曲线锁定；当选择第三数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十一条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十一条曲线锁定；当选择第四数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十二条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十二条曲线锁定；当选择第五数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十三条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十三条曲线锁定；当选择第六数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十四条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十四条曲线锁定；当选择第七数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十五条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十五条曲线锁定；当选择第八数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十六条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十六条曲线锁定；此时得到的第九条曲线和第十三条曲线即为射频功率放大器直接通过数字预失真处理后的线性化功率谱，得到的第十条曲线、第十一条曲线、第十二条曲线、第十四条曲线、第十五条曲线和第十六条曲线即为射频功率放大器通过ISI信道、LMS自适应均衡和数字预失真相结合处理后的线性化功率谱，射频功率放大器的线性化完成。
与现有技术相比，本发明的优点在于先通过将任意波形发生器、上变频器、下变频器、射频功率放大器、衰减器、频谱分析仪和数字化仪进行连接后获取射频功率放大器的非线性功率谱，将模拟信号转化为数字信号，然后采集数据进行处理，接着结合matlab软件，使用ISI信道模型进行处理，得到ISI信道输出文件，接着结合matlab软件，使用自适应均衡技术处理ISI信道输出文件，得到PA输出重建文件，接着结合matlab软件，进行时延估计与调整处理，得到后续模型训练输入文件，接着结合matlab软件，利用MP模型和GMP模型对模型训练输入文件进行处理后再进行文件格式转换，得到几份数字预失真文件，最后将任意波形发生器、上变频器、下变频器、射频功率放大器、衰减器和频谱分析仪进行连接，基于得到的几份数字预失真文件，进行数字预失真，得到通过ISI信道、自适应均衡和数字预失真相结合处理后的线性化功率谱，实现射频功率放大器的预失真，本发明将ISI信道、自适应均衡技术和数字预失真的高效率线性化相结合，ISI信道模拟信号在空中远程传输时多径效应的影响，并对接收信号使用自适应均衡技术消除以上影响，重建出PA输出，实现数字预失真，完成了对射频功率放大器的线性化，不仅避免了为每个PA设置DPD数据采集反馈路径，未来还可以通过在远距离端某一区域内固定站点部署OTA接收设备，测量接收这一区域内的所有的MIMO发射机端的反馈信号，从而大大降低部署设备的复杂度与成本。
附图说明
图1为本发明的基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法的步骤(1)的连接框架图；
图2为本发明的基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法的步骤(3)的连接框架图；
图3为本发明的基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法得到的射频功率放大器的非线性功率谱的曲线图；
图4为本发明的基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法在ISI信道处理后得到的功率谱的曲线图；
图5为本发明的基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法在LMS自适应均衡处理后得到的功率谱的曲线图；
图6为本发明的基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法的步骤(10)的连接框架图；
图7为本发明的基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法在使用MP模型进行数字预失真后得到的功率谱的曲线图。
图8为本发明的基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法在使用GMP模型进行数字预失真后得到的功率谱的曲线图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例：一种基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法，包括以下步骤：
(1)如图1所示，将任意波形发生器的信号输出端口和上变频器的信号输入端口相连接，将上变频器的信号输出端口和射频功率放大器的信号输入端口相连接，将射频功率放大器的信号输出端口和衰减器的信号输入端口相连接，将衰减器的信号输出端口和下变频器的信号输入端口相连接，将下变频器的信号输出端口与频谱分析仪的信号输入端口相连接；
(2)开启任意波形发生器、上变频器、射频功率放大器、下变频器、衰减器和频谱分析仪，然后将频谱分析仪的频率参数设定为射频功率放大器的工作中心频率，将频谱分析仪的带宽参数设定为5GNR信号的带宽，在矢量信号发生器中选择5GNR信号进行输出，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该曲线图中包括一条曲线，将该条曲线称为第一条曲线，第一条曲线即为射频功率放大器的非线性功率谱，利用频谱分析仪锁定曲线的功能，将第一条曲线锁定；
(3)如图2所示，将下变频器的信号输出端口和频谱分析仪的信号输入端口的连接断开，将下变频器的信号输出端口与数字化仪的信号输入端口相连接，利用数字化仪的数据采集功能，采集射频功率放大器的非线性信号数据，即第一条曲线上对应的数据，并将采集的数据保存为后缀名为.txt文件，该文件即为射频功率放大器的输出文件，将该文件称为第一转换文件，采用matlab画出此文件对应的功率谱的曲线图，将该曲线称为第二条曲线，如图3所示；分析图3可知：射频功率放大器的输出在未进行线性化处理之前的非线性失真量比较明显。
(4)将任意波形发生器的信号输出端口和上变频器的信号输入端口的连接断开，将上变频器的信号输出端口和射频功率放大器的信号输入端口的连接断开，将射频功率放大器的信号输出端口与衰减器的信号输入端口的连接断开，将衰减器的信号输出端口与下变频器的信号输入端口的连接断开，将下变频器的信号输出端口与数字化仪的信号输入端口的连接断开；
(5)将第一转换文件导入matlab，分别用三种特性不同的符号间串扰(InterSymbol Interference，ISI)信道模型进行处理，三种特性不同的符号间串扰信道模型分别为A信道模型、B信道模型和C信道模型，其中A信道模型的抽头系数为:[0.04,-0.05,0.07,-0.21,-0.5,0.72,0.36,0.0,0.21,0.03,0.07]，B信道模型的抽头系数为:[0.407,0.815,0.407]，C信道模型的抽头系数为:[0.227,0.460,0.688,0.460,0.227]，得到三个后缀名为.txt的文件，将该三个文件分别称为第二转换文件、第三转换文件和第四转换文件，其中，第二转换文件与A信道模型对应，第三转换文件与B信道模型对应，第四转换文件与C信道模型对应，第二转换文件、第三转换文件和第四转换文件即为ISI信道输出文件，分别采用matlab画出第二转换文件、第三转换文件和第四转换文件对应的功率谱的曲线图,将第二转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第三条曲线、将第三转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第四条曲线、将第四转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第五条曲线，如图4所示；分析图4可知：射频功率放大器的输出在ISI信道处理之后，得到的ISI信道输出的功率谱相对于射频功率放大器的输出的功率谱发生比较明显改变。
(6)将第二转换文件、第三转换文件和第四转换文件分别导入matlab中，采用LMS(Least Mean Square，LMS)自适应均衡技术进行处理，得到三个后缀名为.txt的文件，将第二转换文件处理得到的文件称为第五转换文件、将第三转换文件处理得到的文件称为第六转换文件、将第四转换文件处理得到的文件称为第七转换文件，第五转换文件、第六转换文件和第七转换文件即为射频功率放大器输出的重建文件，分别采用matlab画出第五转换文件、第六转换文件和第七转换文件对应的功率谱的曲线图，将第五转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第六条曲线、将第六转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第七条曲线、将第七转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第八条曲线，如图5所示；分析图5可知：ISI信道输出在LMS自适应均衡技术处理之后，得到的射频功率放大器输出的重建的功率谱恢复比较明显，接近毫米波射频功率放大器的输出的功率谱。
(7)将第一转换文件、第五转换文件、第六转换文件和第七转换文件分别导入matlab，做时延估计与调整处理进行数据对齐，得到四个后缀名为.txt的文件，将第一转换文件得到的文件称为第八转换文件、将第五转换文件得到的文件称为第九转换文件、将第六转换文件得到的文件称为第十转换文件、将第七转换文件得到的文件称为第十一转换文件；
(8)将第八转换文件、第九转换文件、第十转换文件和第十一转换文件分别导入matlab，用记忆多项式模型(Memory Polynomial，MP模型)进行处理，得到四个后缀名为.txt的文件，将第八转换文件处理得到的文件称为第一数字预失真文件、将第九转换文件处理得到的文件称为第二数字预失真文件、将第十转换文件处理得到的文件称为第三数字预失真文件、将第十一转换文件处理得到的文件称为第四数字预失真文件；
(9)将第八转换文件、第九转换文件、第十转换文件和第十一转换文件分别导入matlab，采用广义记忆多项式模型(Generalized Memory Polynomial，GMP模型)进行处理，得到四个后缀名为.txt的文件，将第八转换文件处理得到的文件称为第五数字预失真文件、将第九转换文件处理得到的文件称为第六数字预失真文件、将第十转换文件处理得到的文件称为第七数字预失真文件、将第十一转换文件处理得到的文件称为第八数字预失真文件；
(10)如图6所示，将任意波形发生器的信号输出端口和上变频器的信号输入端口相连接，将上变频器的信号输出端口和射频功率放大器的信号输入端口相连接，将射频功率放大器的信号输出端口和衰减器的信号输入端口相连接，将衰减器的信号输出端口和下变频器的信号输入端口相连接，将下变频器的信号输出端口与频谱分析仪的信号输入端口相连接；
(11)开启任意波形发生器、上变频器、下变频器、射频功率放大器、衰减器和频谱分析仪，将第一数字预失真文件、第二数字预失真文件、第三数字预失真文件、第四数字预失真文件、第五数字预失真文件、第六数字预失真文件、第七数字预失真文件和第八数字预失真文件导入任意波形发生器，将频谱分析仪的频率参数设定为射频功率放大器的工作中心频率，将频谱分析仪的带宽参数设定为第一数字预失真文件、第二数字预失真文件、第三数字预失真文件、第四数字预失真文件、第五数字预失真文件、第六数字预失真文件、第七数字预失真文件和第八数字预失真文件对应的带宽，在任意波形发生器中依次选择第一数字预失真文件、第二数字预失真文件、第三数字预失真文件、第四数字预失真文件、第五数字预失真文件、第六数字预失真文件、第七数字预失真文件和第八数字预失真文件输出，当选择第一数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中依次调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第九条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第九条曲线锁定；当选择第二数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十条曲线锁定；当选择第三数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十一条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十一条曲线锁定；当选择第四数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十二条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十二条曲线锁定；当选择第五数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十三条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十三条曲线锁定；当选择第六数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十四条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十四条曲线锁定；当选择第七数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十五条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十五条曲线锁定；当选择第八数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十六条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十六条曲线锁定；如图7和图8所示，此时得到的第九条曲线和第十三条曲线即为射频功率放大器直接通过数字预失真处理后的线性化功率谱，得到的第十条曲线、第十一条曲线、第十二条曲线、第十四条曲线、第十五条曲线和第十六条曲线即为射频功率放大器通过ISI信道、LMS自适应均衡和数字预失真相结合处理后的线性化功率谱，射频功率放大器的线性化完成。分析图7和图8可知，第九条曲线、第十条曲线、第十一条曲线和第十二条曲线相对于第一条曲线，非线性改善量明显，且第十条曲线、第十一条曲线和第十二条曲线的非线性改善量与第九条曲线的非线性改善量接近，第十三条曲线、第十四曲线、第十五条曲线和第十六条曲线的非线性失真量相对于第九条曲线、第十条曲线、第十一条曲线和第十二条曲线得到进一步改善，且第十四条曲线、第十五条曲线和第十六条曲线的非线性改善量与第十三条曲线的非线性改善量接近，由此可知用本发明线性化射频功率放大器的效果显著，接近射频功率放大器直接通过数字预失真处理后的线性化效果，且使用GMP模型的线性化效果优于MP模型。

Claims (1)

1.一种基于远程OTA反馈数据采集的功放数字预失真方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将任意波形发生器的信号输出端口和上变频器的信号输入端口相连接，将上变频器的信号输出端口和射频功率放大器的信号输入端口相连接，将射频功率放大器的信号输出端口和衰减器的信号输入端口相连接，将衰减器的信号输出端口和下变频器的信号输入端口相连接，将下变频器的信号输出端口与频谱分析仪的信号输入端口相连接；
(2)开启任意波形发生器、上变频器、射频功率放大器、下变频器、衰减器和频谱分析仪，然后将频谱分析仪的频率参数设定为射频功率放大器的工作中心频率，将频谱分析仪的带宽参数设定为5GNR信号的带宽，在矢量信号发生器中选择5GNR信号进行输出，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该曲线图中包括一条曲线，将该条曲线称为第一条曲线，第一条曲线即为射频功率放大器的非线性功率谱，利用频谱分析仪锁定曲线的功能，将第一条曲线锁定；
(3)将下变频器的信号输出端口和频谱分析仪的信号输入端口的连接断开，将下变频器的信号输出端口与数字化仪的信号输入端口相连接，利用数字化仪的数据采集功能，采集射频功率放大器的非线性信号数据，即第一条曲线上对应的数据，并将采集的数据保存为后缀名为.txt文件，该文件即为射频功率放大器的输出文件，将该文件称为第一转换文件，采用matlab画出此文件对应的功率谱的曲线图，将该曲线称为第二条曲线；
(4)将任意波形发生器的信号输出端口和上变频器的信号输入端口的连接断开，将上变频器的信号输出端口和射频功率放大器的信号输入端口的连接断开，将射频功率放大器的信号输出端口与衰减器的信号输入端口的连接断开，将衰减器的信号输出端口与下变频器的信号输入端口的连接断开，将下变频器的信号输出端口与数字化仪的信号输入端口的连接断开；
(5)将第一转换文件导入matlab，分别用三种特性不同的符号间串扰(Inter SymbolInterference，ISI)信道模型进行处理，三种特性不同的符号间串扰信道模型分别为A信道模型、B信道模型和C信道模型，其中A信道模型的抽头系数为:[0.04,-0.05,0.07,-0.21,-0.5,0.72,0.36,0.0,0.21,0.03,0.07]，B信道模型的抽头系数为:[0.407,0.815,0.407]，C信道模型的抽头系数为:[0.227,0.460,0.688,0.460,0.227]，得到三个后缀名为.txt的文件，将该三个文件分别称为第二转换文件、第三转换文件和第四转换文件，其中，第二转换文件与A信道模型对应，第三转换文件与B信道模型对应，第四转换文件与C信道模型对应，第二转换文件、第三转换文件和第四转换文件即为ISI信道输出文件，分别采用matlab画出第二转换文件、第三转换文件和第四转换文件对应的功率谱的曲线图,将第二转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第三条曲线、将第三转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第四条曲线、将第四转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第五条曲线；
(6)将第二转换文件、第三转换文件和第四转换文件分别导入matlab中，采用LMS(Least Mean Square，LMS)自适应均衡技术进行处理，得到三个后缀名为.txt的文件，将第二转换文件处理得到的文件称为第五转换文件、将第三转换文件处理得到的文件称为第六转换文件、将第四转换文件处理得到的文件称为第七转换文件，第五转换文件、第六转换文件和第七转换文件即为射频功率放大器输出的重建文件，分别采用matlab画出第五转换文件、第六转换文件和第七转换文件对应的功率谱的曲线图，将第五转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第六条曲线、将第六转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第七条曲线、将第七转换文件对应的功率谱的曲线图中的曲线称为第八条曲线；
(7)将第一转换文件、第五转换文件、第六转换文件和第七转换文件分别导入matlab，做时延估计与调整处理进行数据对齐，得到四个后缀名为.txt的文件，将第一转换文件得到的文件称为第八转换文件、将第五转换文件得到的文件称为第九转换文件、将第六转换文件得到的文件称为第十转换文件、将第七转换文件得到的文件称为第十一转换文件；
(8)将第八转换文件、第九转换文件、第十转换文件和第十一转换文件分别导入matlab，用记忆多项式模型(Memory Polynomial，MP模型)进行处理，得到四个后缀名为.txt的文件，将第八转换文件处理得到的文件称为第一数字预失真文件、将第九转换文件处理得到的文件称为第二数字预失真文件、将第十转换文件处理得到的文件称为第三数字预失真文件、将第十一转换文件处理得到的文件称为第四数字预失真文件；
(9)将第八转换文件、第九转换文件、第十转换文件和第十一转换文件分别导入matlab，采用广义记忆多项式模型(Generalized Memory Polynomial，GMP模型)进行处理，得到四个后缀名为.txt的文件，将第八转换文件处理得到的文件称为第五数字预失真文件、将第九转换文件处理得到的文件称为第六数字预失真文件、将第十转换文件处理得到的文件称为第七数字预失真文件、将第十一转换文件处理得到的文件称为第八数字预失真文件；
(10)将任意波形发生器的信号输出端口和上变频器的信号输入端口相连接，将上变频器的信号输出端口和射频功率放大器的信号输入端口相连接，将射频功率放大器的信号输出端口和衰减器的信号输入端口相连接，将衰减器的信号输出端口和下变频器的信号输入端口相连接，将下变频器的信号输出端口与频谱分析仪的信号输入端口相连接；
(11)开启任意波形发生器、上变频器、下变频器、射频功率放大器、衰减器和频谱分析仪，将第一数字预失真文件、第二数字预失真文件、第三数字预失真文件、第四数字预失真文件、第五数字预失真文件、第六数字预失真文件、第七数字预失真文件和第八数字预失真文件导入任意波形发生器，将频谱分析仪的频率参数设定为射频功率放大器的工作中心频率，将频谱分析仪的带宽参数设定为第一数字预失真文件、第二数字预失真文件、第三数字预失真文件、第四数字预失真文件、第五数字预失真文件、第六数字预失真文件、第七数字预失真文件和第八数字预失真文件对应的带宽，在任意波形发生器中依次选择第一数字预失真文件、第二数字预失真文件、第三数字预失真文件、第四数字预失真文件、第五数字预失真文件、第六数字预失真文件、第七数字预失真文件和第八数字预失真文件输出，当选择第一数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中依次调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第九条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第九条曲线锁定；当选择第二数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十条曲线锁定；当选择第三数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十一条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十一条曲线锁定；当选择第四数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十二条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十二条曲线锁定；当选择第五数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十三条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十三条曲线锁定；当选择第六数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十四条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十四条曲线锁定；当选择第七数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十五条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十五条曲线锁定；当选择第八数字预失真文件时，此时频谱分析仪上便出现了一幅曲线图，该幅曲线图包括两条曲线，两条曲线分别为步骤(2)中锁定的第一条曲线和一条新增曲线，在任意波形发生器中调整信号功率大小对该条新增曲线进行调整，使该条新增曲线的峰值与第一条曲线的峰值处于相同位置，此时该条新增曲线即为第十六条曲线，利用频谱分析仪锁定曲线功能将第十六条曲线锁定；此时得到的第九条曲线和第十三条曲线即为射频功率放大器直接通过数字预失真处理后的线性化功率谱，得到的第十条曲线、第十一条曲线、第十二条曲线、第十四条曲线、第十五条曲线和第十六条曲线即为射频功率放大器通过ISI信道、LMS自适应均衡和数字预失真相结合处理后的线性化功率谱，射频功率放大器的线性化完成。
CN202211068128.2A 2022-09-02 2022-09-02 一种基于远程ota反馈数据采集的功放数字预失真方法 Pending CN115567354A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211068128.2A CN115567354A (zh) 2022-09-02 2022-09-02 一种基于远程ota反馈数据采集的功放数字预失真方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211068128.2A CN115567354A (zh) 2022-09-02 2022-09-02 一种基于远程ota反馈数据采集的功放数字预失真方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115567354A true CN115567354A (zh) 2023-01-03

Family

ID=84738607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211068128.2A Pending CN115567354A (zh) 2022-09-02 2022-09-02 一种基于远程ota反馈数据采集的功放数字预失真方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115567354A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102082752B (zh) 一种数字预失真处理方法及设备
CN102055411B (zh) 基于多通道反馈的功率放大器线性化校正电路及方法
EP3633941B1 (en) Correction device and correction method
CN101569142B (zh) 基于高线性度和低线性度模式的预失真校正环回
JP6761874B2 (ja) マッシブｍｉｍｏのための送信器アーキテクチャ
US8428525B2 (en) Predistorter for a multi-antenna transmitter
CN103427868B (zh) 一种射频信号的控制方法和设备
CN108881083B (zh) 宽带rof系统包络辅助rf/if数字预失真技术
CN102130697A (zh) 接收机、发射机及反馈装置、收发信机和信号处理方法
CN109462562B (zh) 一种应用于多模式rru的数字预失真处理方法
CN108833318B (zh) 一种大规模mimo通信系统中基于空间耦合的预失真校准方法
CN101355536A (zh) 对基带信号进行数字预失真处理的装置及方法
CN106330802A (zh) 一种移动通信系统的数字预失真处理装置及方法
EP3031134A1 (en) Predistortion in satellite signal transmission systems
WO2018058619A1 (zh) 一种无源互调pim消除方法、装置及基站
Tripathi et al. Swish activation based deep neural network predistorter for RF-PA
US20230361722A1 (en) Dpd apparatus and method applicable to 5g broadband mimo system
Anttila et al. Recursive learning-based joint digital predistorter for power amplifier and I/Q modulator impairments
CN114189413A (zh) 一种基于fpga的多载波宽带数字预失真装置
CN111988254B (zh) 一种低复杂度峰均比压缩与预失真联合优化方法
CN102724153B (zh) 基于数字预失真的远端机及直放站系统
CN104301269B (zh) 等效采样预失真系统及其方法
CN113949416B (zh) G3-plc电力载波线系统的非线性预均衡装置和方法
CN115567354A (zh) 一种基于远程ota反馈数据采集的功放数字预失真方法
WO2018137184A1 (zh) 一种信号处理方法及设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination