專利名稱：利用Volterra修正模型計(jì)算功率放大器輸出量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了利用Volterra修正模型計(jì)算功率放大器輸出量的方法，屬于數(shù)字信號處理的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
計(jì)算功率放大器輸出量來評價(jià)其性能是常見的方法。根據(jù)功率放大器的輸入逐個(gè)計(jì)算輸出量，工作量大，得到的輸出數(shù)據(jù)不完整。學(xué)者們逐漸研究用建模的方法處理功率放大器的尚散輸入量、尚散輸出量，從而計(jì)算出功率方法器的所有輸出量。通過分析輸出量評價(jià)功率放大器的性能，并分析其在寬帶通信系統(tǒng)的預(yù)失真應(yīng)用?，F(xiàn)有以下幾種建模計(jì)算功率放大器的方法請簡述已有建模方法以及各自存在的問題。建立精確的功率放大器模型對研究和預(yù)測功率放大器的性能有著重大的意義。根據(jù)建模方法的不同，功率放大器模型可分為兩類用于電路級仿真分析的物理模型(器件模型)和用于系統(tǒng)級仿真分析的行為模型(黑盒模型)?？紤]到物理模型基于功放的物理電路和元件模型非線性產(chǎn)生機(jī)理表示成等效電路來模擬功放的輸出，無法用數(shù)學(xué)方式準(zhǔn)確的表達(dá)，而行為模型只考慮系統(tǒng)輸入輸出信號之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，可以很好的應(yīng)用在理論分析中。功率放大器的非線性行為模型可以分為兩種無記憶非線性模型和記憶非線性模型。無記憶行為模型應(yīng)用于窄帶功率放大器，因?yàn)樵诮o定溫度和直流偏置情況下，模型是輸入信號的靜態(tài)函數(shù)，AM/AM和AM/PM特性是不變化的；而記憶非線性模型應(yīng)用于寬帶功率放大器，因?yàn)槠ヅ潆娐吩O(shè)計(jì)的單頻性、直流偏置電路和晶體管的發(fā)熱都會產(chǎn)生記憶效應(yīng)。目前提出的功率放大器行為模型主要有無記多項(xiàng)式模型、Saleh模型、Wiener模型、Hammerstein模型、Volterra模型、記憶多項(xiàng)式模型以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等。除了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型外，其他行為模型都是基于Volterra模型基礎(chǔ)上的改進(jìn)和修正模型。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雖然是非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模的有效方法，但是大多數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型都是采用多層感知器的結(jié)構(gòu)，難提取出模型參數(shù)，其復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)在一定程度上制約了預(yù)失真的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。Volterra級數(shù)常作為通用的記憶非線性模型，并被許多研究者運(yùn)用以描述功率放大器輸入和輸出的關(guān)系。但經(jīng)典的Volterra模型由于包含所有的非線性和記憶性項(xiàng)，其核系數(shù)呈指數(shù)增長，因此實(shí)際運(yùn)用中比較困難。近年來，很多學(xué)者提出了很多基于傳統(tǒng)Volterra模型的簡化模型，但模型的系數(shù)數(shù)量還是會隨著系統(tǒng)的非線性和記憶深度的增加而急劇增大，使得這些模型適用頻帶較窄的系統(tǒng)，無法滿足現(xiàn)代寬帶通信系統(tǒng)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述背景技術(shù)的不足，提供了利用Volterra模型計(jì)算功率放大器輸出量的方法。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案利用Volterra修正模型計(jì)算功率放大器輸出量的方法,包括如下步驟
步驟1，設(shè)定每個(gè)輸入項(xiàng)信號的修正約束條件α Σ m+ β *ρ彡-1n ε，其中α、β和ε為修正系數(shù)，ρ為每個(gè)輸入項(xiàng)信號的非線性系數(shù)，Σ m為所有輸入項(xiàng)信號的記憶深度和；步驟2，測量功率放大器的輸入功率Pin、增益G、q階交調(diào)分量I,，計(jì)算修正系數(shù)α、β和ε，q為大于I的奇數(shù)，確定步驟I所述的修正約束條件表達(dá)式
權(quán)利要求
1.利用Volterra修正模型計(jì)算功率放大器輸出量的方法，其特征在于包括如下步驟 步驟1，設(shè)定每個(gè)輸入項(xiàng)信號的修正約束條件a E m+P *p≤-1n e， 其中和e為修正系數(shù)，p為每個(gè)輸入項(xiàng)信號的非線性系數(shù)，E m為所有輸入項(xiàng)信號的記憶深度和； 步驟2，測量功率放大器的輸入功率Pin、增益G、q階交調(diào)分量I,，計(jì)算修正系數(shù)a、^和e，q為大于I的奇數(shù)，確定步驟I所述的修正約束條件表達(dá)式 其中
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用Volterra修正模型計(jì)算功率放大器輸出量的方法，其特征在于所述步驟3具體包括如下步驟 步驟a，根據(jù)步驟2確定的修正條件，確定功率放大器非線性系數(shù)P、記憶深度和m的取值組合； 步驟b，從功率放大器的輸入離散數(shù)據(jù)為x(n)中選取符合功率放大器非線性系數(shù)P、記憶深度和m的取值組合的輸入項(xiàng)信號； 步驟C，以步驟b中選取的符合功率放大器非線性系數(shù)P、記憶深度和m取值組合的輸入項(xiàng)信號為向量元素，構(gòu)建新的輸入項(xiàng)向量xp,m’(n)。
全文摘要
本發(fā)明公開了利用Volterra修正模型計(jì)算功率放大器輸出量的方法，屬于數(shù)字信號處理的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過設(shè)定修正約束條件；測量功率放大器性能參數(shù)確定修正約束條件表達(dá)式；利用修正約束表達(dá)式修正功率放大器連輸入數(shù)據(jù)，得到修正后的Volterra模型；根據(jù)功率放大器輸出離散數(shù)據(jù)、修正后的Volterra模型計(jì)算出功率放大器的輸出量。利用本發(fā)明計(jì)算功率放大器輸出量，既精簡了Volterra模型的系數(shù)數(shù)目，又提高了利用Volterra模型計(jì)算功率放大器輸出量的精度。
文檔編號H03F3/20GK103036514SQ20121047605
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者劉冰, 謝中山, 劉偉, 趙永久, 臺中和 申請人:南京航空航天大學(xué)