数字预失真技术详解及电路实现

"DPD introduction" 本资源是关于数字预失真(DPD, Digital Predistortion)技术的介绍文档，由宁波大学信息科学与工程学院的刘太君教授撰写。DPD是一种关键技术，用于补偿射频功率放大器(RF Power Amplifier, PA)的非线性特性，以提高通信系统的效率和质量。刘太君教授是IEEE高级会员，并提供了联系方式供进一步咨询。 在文档中，首先介绍了数字预失真技术的基础知识。第一章详细阐述了以下几个方面： 1. **引言**：简要说明DPD的重要性，以及它在现代通信系统中的作用。 2. **射频功放非线性特性**：讨论了PA在高功率操作下表现出的非线性响应，这是导致信号失真的主要原因。 3. **衡量非线性的技术参数**：包括三阶互调失真(IMD3)，三次谐波抑制(IP3)，平均功率比(ACPR)和误差矢量幅度(EVM)，这些都是评估PA性能的关键指标。 4. **功放非线性特性提取实验系统**：描述了如何通过实验来获取PA的非线性特性数据。 5. **功放非线性特性的行为模型**：探讨了不同类型的数学模型，如多项式模型，用于描述PA的行为。 6. **记忆效应鉴别和强度估算**：PA的记忆效应指的是输入历史对输出的影响，这部分内容讲述了如何识别和量化这种效应。 7. **功放的种类及性能评估**：涵盖了各种PA类型及其评估方法，帮助理解不同PA的性能差异。 第二章深入探讨了数字预失真技术的理论： 1. **线性化技术概述**：概述了线性化技术的基本概念和目标。 2. **数字预失真基本原理**：解释了DPD如何通过预处理信号来抵消PA的非线性失真。 3. **数字预失真线性化系统**：讨论了预失真器在整体系统中的位置和作用。 4. **数字预失真器及其参数辨识**：介绍了不同类型的预失真器（如无记忆和记忆型）以及用于辨识其参数的方法。 5. **参数辨识算法**：详细介绍了用于优化预失真器性能的算法。 6. **峰均值比及削峰技术简介**：提到了控制信号峰值和平均功率之比以减少PA过载的策略。 7. **数字预失真器的ADS仿真**：介绍了使用高级设计系统(ADS)进行DPD设计和性能验证的方法。 第三章则转向了实际的数字预失真电路设计和实现： 1. **基于FPGA的预失真电路设计**：讲述了如何利用现场可编程门阵列(FPGA)实现DPD硬件。 2. **预失真器参数的实时提取及实现**：讨论了动态调整预失真参数以适应PA状态变化的方法。 3. **基于ASIC的数字预失真器设计与实现**：介绍了应用特定集成电路(ASIC)在实现高效DPD解决方案中的应用。 4. **不同厂商的数字预失真解决方案**：列举了Intersil, PMC-Sierra, TI, Optichron等公司的DPD产品和方案。 5. **非线性建模及预失真性能快速评估软件**：提到了使用软件工具进行模型建立和性能评估。 6. **结束语**：总结了DPD技术的重要性和未来研究方向。 该文档是了解和学习数字预失真技术的宝贵资料，不仅涵盖了理论基础，还涉及到实际设计和实现，对于无线通信领域的工程师和技术人员具有很高的参考价值。