宽带功率放大器非线性与数字预失真技术研究

"这篇博士论文来自北京邮电大学，主要探讨了无线基站中的关键组件——宽带功率放大器的非线性问题及其解决方案，特别是数字预失真技术的应用。" 无线基站设计中，功率放大器扮演着至关重要的角色，因为它们是通信系统中传输能量的关键部件。然而，这些放大器在工作时存在着固有的非线性特性，这会导致信号频谱的再生或扩展，不仅干扰邻近信道，还会在信号带宽内部引入失真，降低接收机的比特误码率。随着新型传输格式如WCDMA和OFDM的广泛应用，由于这些格式具有较高的峰值平均功率比（PAPR），非线性失真问题更加突出，甚至会产生功率放大器的记忆效应，进一步恶化性能。 为了解决这个问题，论文深入研究了线性化技术，其中数字预失真（DPD）被认为是性价比最高的方案。DPD通过在发射端预先引入失真来补偿放大器在接收端产生的非线性失真，从而提高放大器的线性度和效率。论文详细阐述了数字预失真系统的实现，包括真实预失真系统和模拟预失真系统的实现方法。 在研究过程中，作者首先探讨了功率放大器的非线性特性，包括非线性特性的描述、特征参数、失真产物和分析方法。接着，针对记忆效应，论文分析了其识别、成因，并提出消除记忆效应的策略。此外，论文还对比和分析了各种行为模型，如单位延迟和稀疏延迟记忆多项式行为模型，以及基于Laguerre函数的Volterra级数行为模型，并提供了相应的算法实现和性能评估。 这篇博士论文为理解无线基站中宽带功率放大器的非线性问题及其解决方案提供了深入的理论基础和实践经验，对于提升无线通信系统的效率和质量具有重要价值。通过数字预失真技术的研究，不仅有助于优化现有基站设计，也为未来通信技术的发展提供了理论支持。