基于双核Nios II系统的数字预失真器设计与实现
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更新于2024-09-05
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基于双核Nios II系统的数字预失真器设计
数字预失真器(DPD)是现代无线通信系统中的一种高效的功放线性化方法。传统的数字预失真器一般采用FPGA+DSP的方案,结构较为复杂,成本较高。本文在FPGA芯片中构建了SoPC系统,设计了一个自适应数字预失真器(DPD),它具有集成度高、成本低等优点。
DPD的工作原理是基于记忆多项式模型,将功率放大器(PA)的非线性特性转换为线性特性,以提高通信质量。该系统采用双核Nios II处理器,实现了并行RLS算法处理,降低了传统RLS算法的复杂度,提高了预失真处理的实时性和敏捷性。
本文的主要贡献在于设计了一种基于双核Nios II系统的数字预失真器,采用记忆多项式模型作为DPD的行为模型,实现了基于查找表结构的DPD,并使用并行RLS算法提取DPD模型参数,降低了传统RLS算法的复杂度。
在FPGA中构建多查找表结构,实现了基于记忆多项式模型的DPD。双核处理器完成并行RLS算法处理,保证了DPD模型参数提取过程的执行效率。实验结果证明,该系统能够对功放的非线性进行较好补偿。
在实现过程中,我们使用了双核Nios II处理器,采用并行RLS算法处理,降低了传统RLS算法的复杂度。同时,采用查找表结构,降低了DPD模型参数提取的复杂度。
在系统设计中,我们首先设计了DPD学习过程,在该过程中,DPD不加入传输链路,基带信号直接上变频后输送至PA,双核Nios II收集基带信号和PA反馈信号。然后,我们使用并行RLS算法处理过程,双核Nios II按照图2的步骤求解出DPD模型参数向量a。最后,我们使用查找表更新过程,将a的元素值代入方程式,通过双核Nios II计算出查找表的表项值。
在系统实现中,我们使用了FPGA芯片,构建了SoPC系统,该系统具有集成度高、成本低等优点。同时,我们使用了双核Nios II处理器,实现了并行RLS算法处理,降低了传统RLS算法的复杂度。
本文设计了一种基于双核Nios II系统的数字预失真器,具有集成度高、成本低、预失真处理实时性和敏捷性等优点,能够对功放的非线性进行较好补偿,是现代无线通信系统中的一种高效的功放线性化方法。
2012-02-04 上传
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