一種新的混合預(yù)失真器的設(shè)計

2 混合預(yù)失真器的設(shè)計
如前文所述，模擬預(yù)失真結(jié)構(gòu)簡單，響應(yīng)速度快，但精度不夠；數(shù)字預(yù)失真精度高，但往往由于功放的非線性嚴(yán)重，而使自適應(yīng)算法的收斂速度較慢。因此考慮在功率放大器通過數(shù)字預(yù)失真之前，先通過一個簡單的模擬預(yù)失真器來改善功率放大器的性能，使得外圍數(shù)字預(yù)失真系統(tǒng)連接到一個“線性度更好的功率放大器”，這樣既可以降低自適應(yīng)算法的迭代時間，又可以更有效地抑制諧波分量，提高整個預(yù)失真系統(tǒng)的性能表現(xiàn)。圖3為完整的混合預(yù)失真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖3中模擬預(yù)失真部分采用圖4所示的反相并聯(lián)二極管預(yù)失真電路來產(chǎn)生非線性分量。IM3失真分量的產(chǎn)生是通過并聯(lián)反向二極管實現(xiàn)，同時采用180°的移相器來實現(xiàn)信號的處理和匹配功能。移相器O°支路上的線性阻抗可以用來消除二極管對所產(chǎn)生的線性分量，串聯(lián)電容可以用來補償二極管對的電抗分量。在該結(jié)構(gòu)中采用了180°電橋，可以使輸入和輸出之間的阻抗特性保持良好的匹配。在二極管支路中還加入了一個可變電容，用來調(diào)節(jié)對稱的三階分量的相位差別。

數(shù)字預(yù)失真部分多項式的產(chǎn)生采用如下結(jié)構(gòu)，如圖5所示。首先，將輸入信號分成同向分量Iin和正交分量Qin，通過乘法器得到正交輸入信號幅度的平方r2，接著r2再通過乘法器得到r4。r2與r4的幅度由可變的四個系數(shù)ci3，cq3，ci5，cq5來控制(這四個系數(shù)由微處理器輸輸出)，最后的輸入信號Iin和Qin同前面的多項式相乘就產(chǎn)生了帶有三階和五階失真信號的輸出信號。

上面描述的數(shù)學(xué)公式表達(dá)如下：

圖3微處理器中自適應(yīng)算法部分采用線性化處理方法來簡化導(dǎo)數(shù)的運算：

式中：x代表三階或五階多項式的系數(shù)ci3，cq3，ci5,cq5；f(x)為從反饋信號中提取出的帶外信號功率。利用數(shù)字電路可以很容易實現(xiàn)上述功能。