Page 69 - MWJC_MarApr2018_eMag

TechnicalFeature 技术特写

宽带数字预失真系统的时域信道补偿

Time Domain Channel Compensation Suitable for Wideband Digital Predistortion

宋宾、何松柏、彭俊、邹文慢，中国电子科技大学，四川成都

同相/正交（I/Q）不匹配已经被证明是限制基于零中频架构的DPD实现平台的一个主
要因素。本文提出一种在宽带数字预失真系统（DPD）中宽带信道不平衡的时域补偿算
法。相比于广泛使用的频域补偿方法，本文提出的时域补偿算法计算复杂度较低。实验结
果表明，该方法对于20MHz和60MHz基带信号经过收发链路后归一化均方误差(NMSE)分
别改善了10.9dB和11.3dB。同时，本文提出的补偿模型对于20MHz和60MHz基带信号进行
预失真后，邻信道功率比(ACPR)分别提高了6dB和8dB。

射 频功率放大器（PA）是无线通信系统的重 已经被提出。然而，现有的DPD模型很少考虑
要组成部分。然而，功放的非线性互调失
收发链路中IQ对其性能的影响。图1给出了收发
真将导致信号失真和频谱扩展。为了解决这个 链路不平衡的DPD系统，可以看出，在DPD的
1
2
问题，模拟预失真 和数字预失真 被提出来。 实现平台中，收发链路中的IQ不匹配将严重影
由于数字预失真技术具有实现方便、灵活性 响功放的建模过程，进而限制了DPD的效果。
4
高、适应性强等优点，逐渐成为首选的线性化 L. Anttila等人 提到了IQ不平衡将严重影响DPD
技术。 的性能，且提出了一种新的DPD结构针对加入
5
为了解决功放的非线性，众多的DPD模型 3 IQ不平衡的零中频发射机中。Y. D. Kim等人 提
Transmitting x (t) ~ I x (t) ~ I
x (n)
I
Channel ADC
x(n) x’(t) Coupler BPF
DAC Lowpass PA cos(w ct)
Filter
r(t)
PC/FPGA LO π/2 LO
y(n) Bandpass y’(t) –α sin(w ct + φ)
ADC LNA
Filter ~ ~
x (t) x (t) x (n)
Q
Q
Q
Receiving ADC
Channel
BPF
图1：收发链路不平衡的DPD系统。 图2：典型的零中频接收机结构。
x I (t) 表1
z –N/2
补偿前后NMSE的对比
~ NMSE (dB)
x(t)
h RIf (z)
Without With
Compensation Compensation
x Q (t) 20 MHz LTE -26.72 -37.70
h RQf (z)
60 MHz LTE -19.12 -30.43
图3：接收信道的宽带IQ不平衡补偿结构。

66 Microwave Journal China 微波杂志 Mar/Apr 2018