模塊化儀器應對寬帶通信測試新挑戰(zhàn)

　　但是，這意味著功率放大器需要在長期飽和功率以下回退很多。換句話說，功率放大器在大多數(shù)時間都處于資源浪費的狀態(tài)。這導致極低的效率，通常低于 10%。(超過 90% 的直流功率轉(zhuǎn)化為熱能并流失)。對于基站來說，這會限制服務區(qū)域范圍，增加服務提供商的資本和運營支出。同時，這還會降低手機的服務質(zhì)量(QoS)和電池壽命，導致客戶不滿和收入下滑。線性化可以讓功率放大器在高功率附加效率(PAE)區(qū)間運行，接近飽和點且不會出現(xiàn)嚴重的信號失真，從而降低了成本。

　　數(shù)字預失真(DPD)是一個經(jīng)濟高效的線性化方法。目前，市場可提供 2G/3G 制式的全套商用現(xiàn)貨(COTS)芯片組和 IP 來滿足此需求。但是，很多情況下這些商用數(shù)字預失真方法無法滿足 4G 要求。以下總結(jié)了當今物理層通信設計人員面臨的數(shù)字預失真挑戰(zhàn)。

　　解決方案

　　工程師向 4G 過渡需要一個快速可行的解決方案，以實現(xiàn) 4G 通信系統(tǒng)的數(shù)字預失真。各個知識層面的工程師都可以使用這個解決方案，并且方案的設備要求極低。工具套件必須精確、避免依賴某一特定廠商的芯片組或硬件方案來實現(xiàn)初期建模，并且能夠?qū)⒍ㄖ茢?shù)字預失真融入基帶設計中，從而保持較小的BOM表。此外，它必須能夠與一系列其他工具連接，以進行硬件驗證。

　　增加了數(shù)字預失真功能――W1716 DPD Builder 的 Agilent SystemVue 平臺是滿足上述條件的解決方案之一。該軟件提供帶有向?qū)е甘镜暮唵我子眯陀脩艚缑?，能夠讓用戶對大功率和小功率功率放大器、收發(fā)機集成電路甚至自動增益控制模塊的 4G記憶 效應進行快速建模和校正。

　　W1716 DPD 旨在幫助無線系統(tǒng)架構(gòu)師使用實驗室現(xiàn)有的通用商用測試設備進行早期的體系架構(gòu)和元件分析。專有數(shù)字預失真解決方案需要工程師僅僅為了進行4G可行性研究就要在方案成熟前做出一系實施決定。使用 W1716 DPD，無線架構(gòu)師可以在數(shù)分鐘內(nèi)評測一個元件在保持硬件靈活性和充分的 4G 測量信心的前提下能夠多大程度被線性化。安捷倫實現(xiàn)上述目標憑借了以下關鍵優(yōu)勢：強大且易用的安捷倫數(shù)字預失真算法、開放、不依賴于特定廠商或技術的數(shù)字預失真與功率放大器硬件設計方法、高性能且靈活的安捷倫儀器、真實且符合標準的波形(例如 LTE 和 LTE-Advanced，帶有 CFR)進行表征。

　　CFR 補充并改善了數(shù)字預失真的效果。當代通信系統(tǒng)中高頻譜效率的射頻信號具有高達 13 dB 的峰均功率比(PAPR)。CFR 可預處理信號以降低信號峰值，同時不會引發(fā)嚴重的信號失真。通過降低峰均功率比，CFR 支持功率放大器在更高的功率電平下更高效率地工作，并且不會引發(fā)頻譜模板和誤差矢量幅度標準違規(guī)。CFR 直接作用于信號，而數(shù)字預失真校正功率放大器的非線性，支持信號功率的進一步提升。

　　Agilent PXI 模塊化數(shù)字預失真儀器

　　與其他數(shù)字預失真方法不同，安捷倫的數(shù)字預失真方案從設計人員的角度出發(fā)，提供功能靈活的內(nèi)置寬帶建模工局，可連接至可配置的儀器(例如安捷倫模塊化 PXI 系列)(圖 5)。　　

　　此設置中，任意波形發(fā)生器配有用于 LTE-A 和 802.11ac 的 SystemVue，可以提供測試元件所需的標準信號，運行安捷倫矢量信號分析(VSA)軟件的 M9392A 捕獲信號，以測量功率放大器的非線性。使用 SystemVue 以及 M9330A 和 M9392A 可以控制并實現(xiàn)整個數(shù)字預失真設計流程的自動化。