【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于短波通信，涉及一種用于功率放大器的諧波和互調失真的消除模型及方法。
技術介紹
1、短波通信在無線通信中占有重要地位，已被廣泛應用于遠程通信。為獲得更高的整機效率，短波功率放大器(pa)作為發射機系統中最耗能的設備，需要工作在飽和區域附近，但這會導致系統線性度降低，產生互調和諧波失真，從而降低信號質量并影響相鄰信道的傳播。
2、功率放大器(pa)對發射機起著關鍵作用，但它也是發射機系統中最耗能的器件之一。它通常必須工作在飽和區附近以獲得更好的輸出性能，然而，這將導致pa的非線性失真，造成帶內和帶外頻譜干擾，降低發射信號的質量并影響鄰近信道的傳播。盡管部分互調和諧波落在通帶之外可使用濾波器將其濾除，但是當濾波器組過于龐大時，又無法實現發射機系統的小型化；此外，大量互調和諧波還存在于通帶之內，很難簡單地直接使用濾波器將之濾除，并且它們也嚴重影響著傳輸信號的質量，因此需要采用線性化的技術將其消除。
3、目前，針對上述問題采用的pa線性化多項式模型主要基于volterra模型的演化，保留volterra數列的對齊內存項和交叉內存項可以有mp模型和廣義內存多項式(gmp)模型。除此之外，還包括有具有分割特性的基于分解矢量旋轉(dvr)的模型等，但是dvr沒有整合考慮諧波失真帶來的影響。而且，目前采用的諧波消除的方法主要有通過濾波器組來抑制高頻分量；以及使用了前饋諧波消除技術，該方法通過引入適當的補償信號來消除pa產生的諧波分量來減少諧波失真的影響；還有通過將諧波分量注入輸入信號以在pa輸入側提供互補非線
4、近年來，人們提出了包括基于希爾伯特變換多項式(htbp)的模型在內的諧波消除方法，但這增加了系統的復雜性并在模型的設計和校準的同時也忽略了互調造成的影響。對于短波通信系統，由于諧波失真位于短波發射機的頻帶內，因此必須綜合考慮諧波和互調的同時消除。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種用于功率放大器的諧波和互調失真的消除模型及方法。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了如下技術方案：
3、這種用于功率放大器的諧波和互調失真的消除模型，包括依次連接的數字預失真處理模塊、正交上頻器、數模轉換器、功率放大器，所述功率放大器的輸出端依次連接有模數轉換器、正交下頻器，經所述正交下頻器下變頻處理后的數字信號反饋至數字預失真處理模塊；
4、所述數字預失真處理模塊，用于對輸入的基帶信號和經所述正交下頻器下變頻處理后的數字信號分別進行預失真處理；
5、所述正交上頻器，用于對數字預失真處理模塊處理后的基帶信號進行上變頻處理；所述數模轉換器，將上變頻處理后的信號轉換為模擬信號；所述功率放大器，用于對所述模擬信號進行功率放大后輸出；
6、所述模數轉換器，將功率放大后的模擬信號轉換為數字信號；所述正交下頻器，用于對所述數字信號進行下變頻處理后反饋至數字預失真處理模塊。
7、具體地，所述數字預失真處理模塊包括數字預失真功能單元和數字預失真系數培養單元；
8、所述數字預失真功能單元的第一輸入端與基帶信號連接，第二輸入端與數字預失真系數培養單元的輸出端連接，用于將輸入的基帶信號進行數字預失真處理；所述數字預失真系數培養單元的輸入端與正交下頻器的輸出端連接，用于接收下變頻處理后的數字信號，從而獲得能夠消除諧波和互調失真的模型系數。
9、此外，本專利技術提供了一種用于功率放大器的諧波和互調失真的消除模型的消除方法，應用如上部分或全部所述用于功率放大器的諧波和互調失真的消除模型來實現，具體包括以下步驟：
10、步驟1、對輸入的基帶信號進行數字預失真處理后得到預失真信號；
11、步驟2、對所述預失真信號依次進行上變頻處理、數模轉換，并經放大處理后以獲得表征有諧波的模擬信號；
12、步驟3、對所述表征有諧波的模擬信號進行模數轉換和下變頻處理以獲得表征有諧波和互調失真的數字信號；
13、步驟4、在輸入的基帶信號上，結合所述帶有諧波和互調失真的數字信號，利用數字預失真處理模塊進行分析建模得到能夠消除諧波和互調的記憶多項式模型。
14、具體地，步驟2中，表征有諧波的模擬信號的模型a的公式如下式(1)：
15、
16、式(1)中，zi(n)表示表征有諧波的模擬信號的模型a的輸出，h表示表征有諧波的模擬信號的模型a的諧波階數，m表示表征有諧波的模擬信號的模型a的記憶深度，h1表示諧波階數的最大值，m1表示記憶深度的最大值，αm,h表示表征有諧波的模擬信號的模型a的系數，ωc(m-n)為載波頻率，e為自然常數，j為復數。
17、具體地，步驟3中，表征有諧波和互調失真的數字信號的模型b的公式如下式(2)：
18、
19、式(2)中，zi(n)表示表征有諧波和互調失真的數字信號的模型b的輸出，h表示表征有諧波和互調失真的數字信號的模型b的諧波階數，m表示表征有諧波和互調失真的數字信號的模型b的記憶深度，h2表示諧波階數的最大值，m2表示記憶深度的最大值，βm,h表示表征有諧波和互調失真的數字信號的模型b的系數，ωc(m-n)為載波頻率，e為自然常數，j為復數。
20、具體地，步驟4中，能夠消除諧波和互調的記憶多項式模型的公式如下式(3)：
21、
22、式(3)中，zi(n)表示能夠消除諧波和互調的記憶多項式模型的輸出，h表示能夠消除諧波和互調的記憶多項式模型的諧波階數，m表示能夠消除諧波和互調的記憶多項式模型的記憶深度，h表示諧波階數的最大值，m表示記憶深度的最大值，γm,h表示能夠消除諧波和互調的記憶多項式模型的系數，ωc(m-n)為載波頻率，e為自然常數，j為復數。
23、具體地，步驟4中，利用數字預失真處理模塊進行分析建模得到能夠消除諧波和互調的記憶多項式模型，具體過程如下：
24、步驟4.1、在輸入的基帶信號上，結合所述表征有諧波和互調失真的數字信號，建立改進型諧波互調模型；
25、步驟4.2、提取數字預失真處理模塊經上變頻處理后的諧波、互調信息，建立預失真功放模型；
26、步驟4.3、基于所述預失真功放模型，建立能夠消除諧波和互調的記憶多項式模型。
27、具體地，步驟4.2中，建立預失真功放模型的方法包括：分析經放大處理后輸出信號的諧波和互調，建立諧波互調模型用以補償功率放大器的失真特性。
28、具體地，步驟4.2中，建立預失真功放模型的方法還包括：
29、利用傅里葉變換和頻譜搬移對預失真信號進行擬合，用以避免影響放大處理后輸出信號的模值和功率譜密度，并將放大處理后輸出信號的諧波信息反饋到預失真功放模型中，便于預失真功放模型對諧本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于功率放大器的諧波和互調失真的消除模型，其特征在于，包括依次連接的數字預失真處理模塊、正交上頻器、數模轉換器、功率放大器，所述功率放大器的輸出端依次連接有模數轉換器、正交下頻器，經所述正交下頻器下變頻處理后的數字信號反饋至數字預失真處理模塊；
2.根據權利要求1所述用于功率放大器的諧波和互調失真的消除模型，其特征在于，所述數字預失真處理模塊包括數字預失真功能單元和數字預失真系數培養單元；
3.一種用于功率放大器的諧波和互調失真的消除模型的消除方法，其特征在于，應用如權利要求1或2所述用于功率放大器的諧波和互調失真的消除模型來實現，具體包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的用于功率放大器的諧波和互調失真的消除方法，其特征在于，步驟2中，表征有諧波的模擬信號的模型A的公式如下式(1)：
5.根據權利要求3所述的用于功率放大器的諧波和互調失真的消除方法，其特征在于，步驟3中，表征有諧波和互調失真的數字信號的模型B的公式如下式(2)：
6.根據權利要求3所述的用于功率放大器的諧波和互調失真的消除方法，其特征在于，步驟
7.根據權利要求3所述的用于功率放大器的諧波和互調失真的消除方法，其特征在于，步驟4中，利用數字預失真處理模塊進行分析建模得到能夠消除諧波和互調的記憶多項式模型，具體過程如下：
8.根據權利要求7所述的用于功率放大器的諧波和互調失真的消除方法，其特征在于，步驟4.2中，建立預失真功放模型的方法包括：分析經放大處理后輸出信號的諧波和互調，建立諧波互調模型用以補償功率放大器的失真特性。
9.根據權利要求7所述的用于功率放大器的諧波和互調失真的消除方法，其特征在于，步驟4.2中，建立預失真功放模型的方法還包括：
10.根據權利要求7所述的用于功率放大器的諧波和互調失真的消除方法，其特征在于，步驟4.2中，建立預失真功放模型的方法還包括：
...【技術特征摘要】
1.一種用于功率放大器的諧波和互調失真的消除模型，其特征在于，包括依次連接的數字預失真處理模塊、正交上頻器、數模轉換器、功率放大器，所述功率放大器的輸出端依次連接有模數轉換器、正交下頻器，經所述正交下頻器下變頻處理后的數字信號反饋至數字預失真處理模塊；
2.根據權利要求1所述用于功率放大器的諧波和互調失真的消除模型，其特征在于，所述數字預失真處理模塊包括數字預失真功能單元和數字預失真系數培養單元；
3.一種用于功率放大器的諧波和互調失真的消除模型的消除方法，其特征在于，應用如權利要求1或2所述用于功率放大器的諧波和互調失真的消除模型來實現，具體包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的用于功率放大器的諧波和互調失真的消除方法，其特征在于，步驟2中，表征有諧波的模擬信號的模型a的公式如下式(1)：
5.根據權利要求3所述的用于功率放大器的諧波和互調失真的消除方法，其特征在于，步驟3中，表征有諧波和互調失真的數字信號的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：任繼軍，馬志成，馮永乾，劉琪，王興，趙勇，鄭航，康凱，張濤，
申請(專利權)人：西安烽火電子科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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