FPGA实现的LINC发射机设计：非线性调制的解决方案

本文主要探讨了基于现场可编程门阵列(FPGA)的LINC发射机的设计，由东南大学信息科学与工程学院的李相军撰写。随着数字通信技术的飞速发展，诸如QAM（正交幅度调制）和OFDM（正交频分复用）等非恒包络调制技术因为能提供更高的频带利用率而受到广泛关注。然而，这些调制方式对功率放大器的线性性能提出了极高的要求，因为非线性功放可能导致信号失真，如互调失真(IMD)和邻近信道干扰(ACI)。 在传统的通信系统中，功率放大器是信号传输过程中的关键环节，但其非线性特性会破坏信号的完整性。为解决这个问题，LINC发射机作为一种线性发射机设计被引入。LINC发射机的核心原理是通过将输入的非恒包络信号分解成两个恒包络的信号，每个信号再通过两个特性相同的功率放大器独立处理，最后再合成输出，从而避免了功放非线性带来的负面影响。 文中重点介绍了SCS（信号组件分离器）的设计与实现，它是LINC发射机实现的关键组成部分。SCS通常基于CORDIC算法（坐标旋转数字计算机）工作，这是一种无乘法数字信号处理技术，用于高效地执行角度计算和信号分解。通过CORDIC算法，可以精确地将输入信号分解为所需的恒包络部分，使得信号能够在保持线性的同时，最大化功率放大器的效率。 文章的0.引言部分阐述了当前通信系统中功率放大器的非线性问题以及解决策略，包括线性化技术如前馈、反馈、预失真等，以及LINC发射机作为线性发射机方案的优势。作者接下来会详细介绍LINC发射机的工作原理，可能包括信号处理流程、硬件架构以及如何在FPGA上实现高效的CORDIC算法和SCS模块。 这篇论文深入研究了如何通过FPGA技术来设计并优化LINC发射机，以应对数字通信中功率放大器的线性化挑战，尤其是在非恒包络调制技术的应用中。通过实现高效的SCS和CORDIC算法，论文旨在提高系统的整体性能，降低信号失真，并提升功放的效率。