基于预失真和前馈的功率放大器线性度优化

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1、基于预失真和前馈的功率放大器线性度优化TheOptimizationofPowerAmplifier’sLinearityBasedonPre-distortionandFeed-forward学科专业：信息与通信工程研究生：申倩伟指导教师：刘开华教授天津大学电子信息工程学院二零一五年十一月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均

2、已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要为了满足通信系统能够服务更多用户、提供更大通信量的需求，技术人员研制出OFDM、QAM等频谱利用率更高的编码与调制技术。由于该

3、类调制技术的峰均功率较高，在提高通信系统性能的同时，也造成其功放电路产生严重的非线性失真。如不及时处理，将导致通信系统性能大大减弱。因此，功率放大器的线性化技术成为科技工作者关注和研究的热点。目前已存在功率回退法、前馈法、EER法，LINC法以及最新的预失真法等多种功放的线性化技术，这些方法均针对不同情况，改善了功率放大器的线性度。本文以提升功率放大器的临信道功率比、效率、三阶互调分量等线性度指标为目的，对前馈法、模拟预失真与数字预失真的线性化技术进行了研究。首先，分析了功率放大器非线性失真产生的原因和影响，以及功放电路的非线性模型；深入研究了现有线性化技

4、术的工作原理。在此基础上，针对GaN射频功放电路，分别采用模拟预失真法和前馈法设计了线性化电路。其中，模拟预失真器创新地融入了输入输出完全匹配的预失真器和二次消基频概念，使IMD3指标提升了14.7dB。前馈法则利用了相位的匹配，使IMD3提升了约27.8dB。此外，还采用LMS算法搭建了幅度检索的查表数字预失真系统。最后，利用MATLAB软件进行了仿真实验，实验结果验证了上述工作的有效与正确性。关键词：功率放大器，非线性，数字预失真，模拟预失真，前馈法-i-ABSTRACTInordertosatisfytheneedofcommunicationsys

5、temtoincludemoreusersandvolume,technicalpersonnelhasdevelopednewencodingandmodulationtechnologiessuchasQAMandOFDMwhichhavehighspectrumutilizationrate.BecauseofthehighPAPRofthiskindofmodulationtechnology,theperformanceofthecommunicationsystemhasbeenimproved,andpoweramplifiercircuit

6、hadseriousnonlineardistortion.Iftheproblemisnottreatedintime,theperformanceofthecommunicationsystemwillbegreatlyweakened.Therefore,thelinearizationtechnologyofpoweramplifierhasbecomethehotspotofthescienceandtechnologyworkers.Atpresent,therehavebeenvariouspoweramplifierlinearizatio

7、ntechniquessuchaspowerregressionmethod,feed-forward,EERmethod,LINCandpre-distortionmethodwhicharesuitfordifferentsituationsandimprovethelinearityofpoweramplifier.Inordertoenhancetheadjacentchannelpowerratio,efficiencyandthethirdorderinter-modulationcomponentlinearindexofpowerampli

8、fier,feed-forwardmethod,analogpre