DPD基礎(chǔ)知識培訓(xùn)目錄第一部分基本概念第二部分功率放大器簡介第三部分預(yù)失真技術(shù)簡介第四部分預(yù)失真的應(yīng)用第五部分新技術(shù)展望基本概念P1dB點(1dB壓縮點)功率放大器增益壓縮1dB時的功率稱1dB壓縮點輸出功率，簡稱為1dB壓縮點;對于增益為G的放大器或接收機在1dB壓縮點，以dBm計的輸入信號功率或驅(qū)動功率（PD）由圖可見為：基本概念A(yù)CPR/ACLR(adjacentchannelleakageratio)ACPR(鄰道泄漏功率比):用于衡量發(fā)信機的發(fā)射性能，定義為主信道的發(fā)射功率與測得的相鄰信道功率之比，單位為dBc。基本概念CCDF(ComplementaryCumulativeDensityFunction)CCDF(互補累積密度函數(shù))指一定時間間隔內(nèi)信號峰值功率與平均功率之比，正向功率超過給定門限值的概率，通常以0.01%處指標(biāo)作為測試值。下圖給出一個導(dǎo)頻信號的例子PAR（

peaktoaverageratio

）PAR(峰均比)指最大的峰值瞬時功率和平均功率的比值；在實際中，峰值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平均功率發(fā)生的概率可能非常小，通常使用的0.01%就是說99.99％的x(t)隨機采樣值的瞬時功率都小于PAR.0001?；靖拍頔VM(errorvectormagnitude）EVM（誤差矢量幅度):誤差向量平均功率與參考信號平均功率之比的平方根，用百分?jǐn)?shù)表示。用來描述理想調(diào)制波形與實際測得的調(diào)制波形之間的偏差.用來描述通帶內(nèi)總的失真,提供了傳輸誤差的總體的功率水平

基本概念

PCDE(peakcodedomainerror,峰值碼域誤差):是通過按特定擴頻因子將矢量誤差功率計算映射到碼域。每個碼字的碼域誤差是該碼字上的平均映射功率與基準(zhǔn)復(fù)平面波形平均功率之比，并以dB表示。PCDE是所有碼字的碼域誤差中的最大值。一個特定的PCDE值可以被認(rèn)為在任何特殊碼的最壞的誤差功率。-40dB的PCDE值表明，在解擴后，最壞情況下，一個特殊的代碼可能具有誤差功率為-40dB。有些代碼可能具有更好的表現(xiàn)，但最不幸的代碼可能具有-40dB的性能。EVM與PCDE：EVM用來描述通帶內(nèi)總的失真，僅僅提供了傳輸誤差的總體的功率水平，而PCDE卻提供了一個描述這些失真的更加精確的方法并給出了這個誤差在碼域具有什么樣的形式。目錄第一部分基本概念第二部分功率放大器簡介第三部分預(yù)失真技術(shù)簡介第四部分預(yù)失真的應(yīng)用第五部分新技術(shù)展望功率放大器簡介

——功放的基本結(jié)構(gòu)功放內(nèi)部布局圖功率放大器簡介

——功放的基本結(jié)構(gòu)功放的導(dǎo)通角功率放大器簡介

——功放的基本結(jié)構(gòu)功放的分類功率放大器簡介

——功放的基本結(jié)構(gòu)各種功放的效率功率放大器簡介

——功放的失真特性原理對于理想的功率放大器，可將其表示為對于實際的放大器而言，其表達式如下

其中P是輸入信號的功率包絡(luò)，f是輸入信號的頻率，G是目標(biāo)增益。系統(tǒng)在實現(xiàn)時，通常分成兩部分來實現(xiàn)，一部分是和頻率無關(guān)的AM-AM和AM-PM失真的校正，另一部分是記憶效應(yīng)的校正。在帶寬比較寬的時候，線性失真對DPD的效果影響巨大，主要是由系統(tǒng)的記憶效應(yīng)引起的。系統(tǒng)的帶寬越寬，記憶效應(yīng)表現(xiàn)越明顯，下圖表征的是無記憶系統(tǒng)、雙音信號和寬帶白噪聲通過有記憶系統(tǒng)的幅度響應(yīng)圖。功率放大器簡介

——功放的失真特性原理功率放大器簡介

——功放的失真特性：AM與PM(a)AM-AM失真(b)AM-PM失真功率放大器簡介

——功放的失真特性：記憶效應(yīng)作為非線性有源器件，功放的記憶記憶效應(yīng)分為兩類：電學(xué)記憶效應(yīng)和熱學(xué)記憶效應(yīng)電學(xué)記憶效應(yīng)為us級，熱學(xué)記憶效應(yīng)則有ms級。電學(xué)、熱學(xué)記憶效應(yīng)會造成各互調(diào)分量失真的上下邊帶不對稱。如果信號的帶寬比較窄，則記憶效應(yīng)可能表現(xiàn)得不太明顯；如果信號的帶寬非常寬，記憶效應(yīng)就不能忽略了。記憶效應(yīng)反映了系統(tǒng)的慣性，這種慣性在我們常見的線性時不變系統(tǒng)中，其數(shù)學(xué)表達即為卷積。對于記憶效應(yīng)可以看到的實驗現(xiàn)象是出現(xiàn)失真的左右肩不平衡，帶寬越寬，這種特性越明顯，通過調(diào)整功放的柵壓可以改變這種不平衡的狀態(tài)。功率放大器簡介

——功放的線性化和效率功放的線性化和效率始終是一對矛盾：線性化要求功放盡量將信號的放大區(qū)間位于自身的線性區(qū)，線性化技術(shù)包括：輸出功率回退法（OutputPowerBackoff，OPB）、前饋法（FeedForward，F(xiàn)F）、包絡(luò)消除和再生(EnvelopeEliminationandRestorationEE&R)法，預(yù)失真法（Predistortion）等

效率上的設(shè)計要求功放的增益盡量的大。提高效率的方法目前所了解的就是降信號的峰均比。下面簡要介紹一下相關(guān)的技術(shù)功率放大器簡介

——功放線性化：前饋法前饋法

其原理是利用輸入標(biāo)準(zhǔn)信號（PA放大前的信號）與輸出實際信號（PA放大后除上放大倍數(shù)的信號）之差值，該差值再乘上放大倍數(shù)后與輸出實際信號進行加減運算，以獲得功放的線性性能。功率放大器簡介

——功放線性化：反饋法反饋法

反饋法是將功率放大器輸出的非線性失真信號反饋到輸入端，與原輸人信號共同作為功率放大器的輸入信號，以減少功率放大器的非線性。

適用于單載波，單信道情況，易于集成，適用于手機中的功放，穩(wěn)定的工作帶寬較窄功率放大器簡介

——功放線性化：預(yù)失真法預(yù)失真法實現(xiàn)原理圖高功放預(yù)失真參數(shù)自適應(yīng)估計器輸出信號輸入信號延遲預(yù)失真表地址產(chǎn)生模塊預(yù)失真參數(shù)表反饋信號采樣模塊

預(yù)失真法原理簡單，容易實現(xiàn)，成本低，發(fā)達的數(shù)字處理技術(shù)和高速的數(shù)字芯片是其得到廣泛應(yīng)用的基本條件。目錄第一部分基本概念第二部分功率放大器簡介第三部分預(yù)失真技術(shù)簡介第四部分預(yù)失真的應(yīng)用第五部分新技術(shù)展望預(yù)失真法實現(xiàn)框圖預(yù)失真技術(shù)簡介

——實現(xiàn)框圖預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：采數(shù)數(shù)據(jù)樣本的采集

數(shù)據(jù)采集的原則：1）、采集速度快為了提高采集速度，采數(shù)和數(shù)據(jù)篩選在FPGA中進行2）、樣本準(zhǔn)確默認(rèn)合理的樣本準(zhǔn)則是，同樣的功率等級上大功率點多的數(shù)據(jù)樣本所提取的預(yù)失真表格適應(yīng)性更好。采用大峰值篩數(shù)策略采用直方圖采數(shù)策略預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：數(shù)據(jù)預(yù)處理得到數(shù)據(jù)樣本之后，前向數(shù)據(jù)和反饋數(shù)據(jù)可以用下式表示：其中：——頻偏；——時延；——幅度差；——相位差數(shù)據(jù)預(yù)處理的目的就是將這些參量去掉數(shù)據(jù)預(yù)處理包括：數(shù)據(jù)判斷、頻偏消除、時延校準(zhǔn)、幅度相位校準(zhǔn)。數(shù)據(jù)判斷數(shù)據(jù)判斷是為了保證所采集的數(shù)據(jù)是合理的；前向數(shù)據(jù)判斷是為了保證在做完預(yù)失真之后DA不會飽和。反饋數(shù)據(jù)判斷是為了保證反饋鏈路的數(shù)據(jù)是正常的。頻偏估計系統(tǒng)的頻偏基本上是固定的，在解調(diào)時使用一個固定的值。預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：數(shù)據(jù)預(yù)處理時延校準(zhǔn)時延校準(zhǔn)分為粗時延和精時延兩種，粗時延的校準(zhǔn)效果如下圖預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：數(shù)據(jù)預(yù)處理粗時延是不夠精確的，須將數(shù)據(jù)進行N倍內(nèi)插之后再進行一次精時延校準(zhǔn)，把精度提高到粗時延的1/N。預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：數(shù)據(jù)預(yù)處理幅度對齊幅度對齊的目的是使得所用數(shù)據(jù)提取的表格的增益為1.因為這個方面還沒有做得非常成熟，對齊分為兩步1）、幅度對齊2）、能量對齊預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：無記憶多項式模型經(jīng)典多項式模型是業(yè)內(nèi)使用最多，也是最穩(wěn)定的模型之一。其表達式如下：其中：xn是輸入信號

yn是輸出信號

Pn是模型的索引量（用xn的模值或者功率生成）是多項式模型的系數(shù)

當(dāng)xn是功放輸入，yn是功放輸出時，模型是功放模型。當(dāng)xn是功放輸出，yn是功放輸入時，就是預(yù)失真模型。預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：無記憶多項式模型系數(shù)的提?。?）預(yù)失真系數(shù)是通過RMS算法得到的，計算過程如下：求用向量表示為其中預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：無記憶多項式模型系數(shù)的提?。?）為了使得最小，并令則則為得到的極小極值，對上式求W的微分得：（A）式中：顯然（A）式的最小二乘解為至此求得多項式的系數(shù)預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：經(jīng)典記憶多項式模型由右圖（記憶深度為2）可得表達式：其中

n為當(dāng)前時刻，n-1為前一時刻，n-2為前二時刻預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：記憶多項式模型系數(shù)的提取（1）對下式進行多項式展開用向量式子中的各量預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：記憶多項式模型系數(shù)的提取（2）預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：記憶多項式模型系數(shù)的提取（3）同樣使用最小二乘法可以得到與無記憶多項式模型相同的求解過程，這里不再贅述。利用下式可以得到記憶多項式的系數(shù)其中預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：經(jīng)典記憶多項式模型系統(tǒng)實現(xiàn)預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：表格生成表格生成

表格生成中主要理解三個過程

1）、Pn的生成過程

2）、系數(shù)的應(yīng)用過程

3）、實際信號與索引Pn的一一對應(yīng)過程預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：表格校驗（1）表格校驗表格校驗分為前校和后校兩部分表格前校示意圖預(yù)失真技術(shù)簡介

——關(guān)鍵技術(shù)：表格校驗（2）表格前校通過則下載該表，下表后，重新采集數(shù)據(jù)，不再進行時延對齊，用前一次計算的結(jié)果對齊時延，完成預(yù)處理，計算X和Y的頻域值的差值：用前后各m（點數(shù)m根據(jù)帶快定標(biāo)或者按最大值定標(biāo)，各個系統(tǒng)用的數(shù)據(jù)不同，這里推薦m=100）個點進行比較。

表格后校通過在應(yīng)用該表，不通過則使用原來的表格表格校驗結(jié)束目錄第一部分基本概念第二部分功率放大器簡介第三部分預(yù)失真技術(shù)簡介第四部分預(yù)失真的應(yīng)用第五部分新技術(shù)展望預(yù)失真應(yīng)用

——CDMA系統(tǒng)CDMA4C信號預(yù)失真效果預(yù)失真應(yīng)用

——GSM系統(tǒng)GSM6C預(yù)失真效果預(yù)失真應(yīng)用

——LTE系統(tǒng)LTE控制符號預(yù)失真應(yīng)用

——LTE系統(tǒng)LTE業(yè)務(wù)符號目錄第一部分基本概念第二部分功率放大器簡介第三部分預(yù)失真技術(shù)簡介第四部分預(yù)失真的應(yīng)用第五部分新技術(shù)展望新技術(shù)展望為了提高現(xiàn)有模型的適用性，DPD相關(guān)的新技術(shù)有：

1）、均衡技術(shù)

2）、快速表格切換

3）、預(yù)失真級聯(lián)為了提高功放的效率，近年來提出了很多新技術(shù)，這里主要介紹一下對DPD挑戰(zhàn)比較大的ET（envelopetracking包絡(luò)跟蹤）技術(shù)新技術(shù)展望

——ET基本原理（1）ET原理圖新技術(shù)展望

——ET基本原理（2）普通供電模型ET供電模型新技術(shù)展望

——ET基本原理（3）ET在公司的發(fā)展新技術(shù)展望

——ET算法中DPD需要解決的幾個問題（1）

數(shù)據(jù)特性：ET算法采集到的數(shù)據(jù)是不同電壓下的，因此數(shù)據(jù)的增益各有不同。電壓切換時間：在改變過程中需要時間，即從20v到22v的一個變化要求，可能要經(jīng)歷一個時間段才能完成。時延校正：主輔兩路時延要一致。表格適應(yīng)性：或者稱表格的實時性。對于當(dāng)前數(shù)據(jù)得到的預(yù)失真表格對下一時刻數(shù)據(jù)的適應(yīng)性需要進行長時間的評估。謝謝下面是問題討論時間復(fù)習(xí)提綱第一部分基本概念P1dB點(1dB壓縮點)三階交截點IP3ACPR(鄰道泄漏功率比)CCDF(互補累積密度函數(shù))PAR(峰均比)EVM（誤差矢量幅度)PCDE(peakcodedomainerror,峰值碼域誤差)AQMC

（AnologQuadModulationCompensation）EQ（Equalizer）第二部分功率放大器簡介功放的內(nèi)部結(jié)構(gòu)功放的導(dǎo)通角功放的效率功放的失真（AM-AM，AM-PM）功放的記憶效應(yīng)功放線性化的方法前饋法反饋法預(yù)失真法復(fù)習(xí)提綱復(fù)習(xí)提綱第三部分預(yù)失真技術(shù)簡介基本原理采數(shù)數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)判斷、頻偏消除、時延校準(zhǔn)、幅度相位校準(zhǔn)預(yù)失真