抑制反馈信号噪声的数字预失真系统

摘要

本发明公开了一种抑制反馈信号噪声的数字预失真系统及方法，主要解决强记忆非线性放大器的预失真处理抗噪问题。其系统包括：预失真器、放大器、非线性滤波器、第一加法器、第二加法器、改进型NLMS及NLMS基本模块。预失真器对基带输入进行非线性逆处理后将其输出至放大器和非线性滤波器；放大器对输入信号作功率放大后将其输出至第二加法器；非线性滤波器对输入进行去噪声滤波处理，并将其输出至第一和第二加法器；第一加法器计算预失真错误误差；第二加法器计算反馈错误误差；改进型NLMS模块迭代更新非线性滤波器系数；NLMS模块迭代更新预失真器系数。本发明能有效改善反馈噪声对宽带预失真方法性能的影响，可用于各类宽带无线通信发射机的线性化系统。

主权项

1.一种抑制反馈噪声的数字预失真系统，包括：预失真器，用于对输入的基带信号x(n)进行放大器非线性特性的逆处理，并将输出的2路相同信号z(n)分别传输给放大器和非线性滤波器；放大器，用于对输入放大器的z(n)信号进行功率放大，并将其输出信号y(n)传输给第二加法器；非线性滤波器，用于对输入z(n)进行信号的去噪声滤波处理，并将输出的2路相同信号分别传输给第一加法器和第二加法器；第一加法器，用于对非线性滤波器输出信号和基带输入信号x(n)进行比较，并输出预失真错误误差第二加法器，用于对非线性滤波器输出信号和放大器输出信号y(n)进行比较，并输出反馈错误误差改进型NLMS模块，用于利用输入的反馈错误误差e_hpa(n)，按照如下公式迭代计算非线性滤波器系数，并在第n+1个时刻将更新的非线性滤波器系数向量输出至非线性滤波器：$\hat{w}(n+1)=\hat{w}\left(n\right)+\frac{u_2}{{\left|\right|S\left(n\right)\left|\right|}_2^2+\rho ({\left|\right|S\left(n\right)\left|\right|}_2^2+{\left|\right|e\_\mathrm{hpa}\left(n\right)\left|\right|}_2^2)/{\left|\right|S\left(n\right)\left|\right|}_2^2}S\left(n\right){e)\_\mathrm{hpa}}^{*}\left(n\right),$其中，为在第n个时刻非线性滤波器系数的向量表示：$\hat{w}\left(n\right)={\left[\begin{array}{cccccccc}{\hat{w}}_{\mathrm{1,1}}& {\hat{w}}_{\mathrm{1,2}}& L& {\hat{w}}_{1,K-1}& L& {\hat{w}}_{Q-\mathrm{1,1}}& L& {\hat{w}}_{Q-1,K-1}\end{array}\right]}^T,$其中，为非线性滤波器系数，k和q分别代表该系数的非线性阶数和记忆深度；K和Q分别为预失真器的最高非线性阶数和记忆深度；u₂为改进型NLMS的迭代步长因子，ρ为噪声加权系数；S(n)为由放大器输出信号y(n)得到的一个组合向量，其定义为：S(n)＝{y(n)，y(n)|y(n)|，K，y(n)|y(n)|^K-1，K，y(n-Q)|y(n-Q)|^K-1}，其中，y(n-Q)表示当前时刻y(n)信号在Q个时刻之前的历史信号；NLMS模块，用于利用输入的预失真错误误差e_pd(n)，按照如下公式迭代计算预失真器滤波系数，并在第n+1个时刻将更新的预失真器滤波系数向量a(n+1)输出至预失真器：$a(n+1)=a\left(n\right)+\frac{u_1}{{\left|\right|P\left(n\right)\left|\right|}_2^2}P\left(n\right){e\_\mathrm{pd}}^{*}\left(n\right),$其中，a(n)为在第n个时刻预失真器滤波系数a_k，q的向量表示：a(n)＝[a_1，1 a_1，2 L a_1，K-1 L a_Q-1，1 L a_Q-1，K-1]^T，其中，a_k，q为预失真器滤波系数，k和q分别代表该系数的非线性阶数和记忆深度；K和Q分别为预失真器的最高非线性阶数和记忆深度；u₁为NLMS的迭代步长因子；P(n)为由非线性滤波器输出信号得到的一个组合向量，其定义为：$P\left(n\right)=\{\hat{y}\left(n\right),\hat{y}\left(n\right)|\hat{y}\left(n\right)|,K,\hat{y}\left(n\right){\left|\hat{y}\left(n\right)\right|}^{K-1},K,\hat{y}(n-Q){\left|\hat{y}(n-Q)\right|}^{K-1}\},$其中，表示当前时刻信号在Q个时刻之前的历史信号；