基于DSP的數(shù)字預失真系統(tǒng)設計

摘要：為提高無線通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量與效率，提出一種基于DSP自適應數(shù)字預失真技術的系統(tǒng)設計。采用TI公司的低功耗、高性能數(shù)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。根據(jù)信號的幅度，數(shù)控震減器工作在不同的控制模式，以滿足不同系統(tǒng)輸出功率的要求。結(jié)果表明，該系統(tǒng)能有效改善功率放大器的線性度，并將功放的鄰道功率比(ACPR)降低了10 dB左右。
關鍵詞：射頻功率放大器；數(shù)字預失真；線性度；鄰通道功率比

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

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

1．2 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)與功能
該數(shù)字預失真系統(tǒng)硬件設計主要包括3部分：數(shù)字基帶信號處理、本振源設計以及功率放大器的數(shù)字控制功率輸出，如圖2所示。

圖2虛線部分在DSP(TI公司的TMS320VC5502)內(nèi)實現(xiàn)，它包括信源調(diào)制、成型濾波和自適應數(shù)字預失真等軟體設計。另外，DSP通過GPIO控制其余2部分：本振頻率的輸出以及數(shù)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(tǒng)設計。