基于DSP的數字預失真系統設計

摘要：為提高無(wú)線(xiàn)通信系統的通信質(zhì)量與效率，提出一種基于DSP自適應數字預失真技術(shù)的系統設計。采用TI公司的低功耗、高性能數字信號處理器TMS320VC5502，有效提高了信號處理速度，減少了回路延時(shí)。根據信號的幅度，數控震減器工作在不同的控制模式，以滿(mǎn)足不同系統輸出功率的要求。結果表明，該系統能有效改善功率放大器的線(xiàn)性度，并將功放的鄰道功率比(ACPR)降低了10 dB左右。
關(guān)鍵詞：射頻功率放大器；數字預失真；線(xiàn)性度；鄰通道功率比

0 引言
射頻功率放大器作為無(wú)線(xiàn)通信系統中最主要的非線(xiàn)性器件，具有幅度／幅度和幅度／相位失真的缺點(diǎn)，這種非線(xiàn)性產(chǎn)生的失真嚴重影響通信的質(zhì)量。另外，隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，如WCDMA，OFDM等，都要求功放具有很高的線(xiàn)性度。改善射頻功率放大器線(xiàn)性度的線(xiàn)性化技術(shù)有很多，數字基帶預失真技術(shù)是其中性?xún)r(jià)比最高的一種。目前，數字預失真技術(shù)已在軟件仿真方面取得了長(cháng)足進(jìn)步，但在硬件上還存在著(zhù)很大的不足，即硬件環(huán)境很難完全在仿真中得到體現。因此，本文提出了基于數字預失真技術(shù)的射頻功率放大器線(xiàn)性化系統的硬件設計方案，并對該方案進(jìn)行了具體設計。

1 系統的整體設計
1．1 數字預失真的基本原理
數字預失真就是對輸入的基帶信號做一個(gè)與功率放大器特性互逆的非線(xiàn)性處理單元，從而達到提高功率放大器線(xiàn)性度的目的，其基本原理如圖1所示。

1．2 系統整體結構與功能
該數字預失真系統硬件設計主要包括3部分：數字基帶信號處理、本振源設計以及功率放大器的數字控制功率輸出，如圖2所示。

圖2虛線(xiàn)部分在DSP(TI公司的TMS320VC5502)內實(shí)現，它包括信源調制、成型濾波和自適應數字預失真等軟體設計。另外，DSP通過(guò)GPIO控制其余2部分：本振頻率的輸出以及數控衰減器控制功率的輸出，達到交互的目的。下面將具體介紹該硬件系統設計。