宽带OFDM功放自适应数字预失真算法实现与性能提升

"本文主要研究了宽带OFDM功放的线性化问题，提出了一种结合递推最小二乘算法（RLS）和最小均方算法的自适应数字预失真算法，用于优化基于多项式的预失真系统。通过MATLAB仿真和实际ACLR测试实验，证明了该算法能有效提升OFDM功放的线性度，改善输出线性度达6dB。" 在无线通信领域，尤其是4G和未来的5G通信系统中，正交频分复用（OFDM）技术因其高效利用频谱和抗多径衰落的优势而被广泛应用。然而，OFDM信号的高峰均功率比（PAPR）会导致宽带高功率放大器（HPA）工作在非线性区域，从而引入失真，降低通信质量。为了解决这一问题，数字预失真（DPD）技术成为一种有效的解决方案。 数字预失真技术的基本思想是在发射端对信号进行逆向失真，以抵消功放的非线性效应，使得功放在输出时接近线性状态。传统的DPD常采用查找表方法，但这种方法对于宽带和具有记忆效应的功放并不适用。本文提出了一种新的自适应算法，即结合了递推最小二乘（RLS）和最小均方（LMS）算法，以适应宽带OFDM功放的特性。RLS算法以其快速收敛速度和高精度在参数估计中表现出色，而LMS算法则以其简单和低计算复杂度著称。将两者结合，可以在保证收敛速度的同时，有效地估计和更新预失真滤波器的系数。 在算法实现过程中，首先，文章介绍了数字预失真系统的整体架构，包括输入信号处理、预失真滤波器以及输出信号校正等部分。接着，利用MATLAB进行仿真验证，模拟了算法在实际应用中的效果。通过对比分析，证明了该自适应算法的有效性。最后，搭建实验系统，进行了邻道泄漏比（ACLR）测试，这是衡量功放线性度的重要指标。实验结果显示，应用该自适应算法后，OFDM功放的输出线性度提升了6dB，这在实际通信系统中具有显著的意义，因为更高的线性度意味着更好的信号质量和更高效的能源利用。 本文提出的宽带OFDM功放自适应数字预失真算法，结合了RLS和LMS的优点，实现了对宽带功放非线性失真的精确补偿。这种算法不仅在理论上有重要价值，而且在实际通信系统中具有很高的应用潜力，为提高宽带功率放大器的性能提供了新的思路。