模塊化儀器應對寬帶通信測試新挑戰

　　對運行中的模擬功率放大器應用數字預失真

　　圖 6 顯示的是記憶多項式數字預失真器的結構圖。第一步是理解功率放大器行為背后的物理機制，并提取數字預失真系數。第二步是構建預失真器模型，以便在第一步的基礎上精確捕獲靜態非線性和記憶效應。標記為“預失真器訓練”的反饋路徑(模塊 A)輸入為 (n)/G，輸出為 zˆ(n)，其中 G 是預期功率放大器小幅信號增益。實際預失真器是反饋路徑的完全復制(A 的副本)，輸入和輸出分別為 x(n) 和 z(n)。理想狀況下，(n) = Gx(n)，其中 z(n) = zˆ(n)，誤差項 e(n) = 0。根據 y(n) 和 z(n)，該結構可以讓我們直接找出模塊 A 的參數，進而生成預失真器。算法在誤差能量 ║e(n)║2 最低時收斂。　　

 　　使用 SystemVue W1716 DPD 功能表征真實的功率放大器硬件是一個簡單直接的、只需幾分鐘的過程。測量設置和步驟如圖 7 所示。注意，基于仿真的數字預失真提取方法也使用相同的流程。本應用指南中暫不討論該方法。

　　數字預失真建模流程步驟：

　　1.通過 W1716 DPD 向導計算并將數字預失真激勵波形(例如 LTE-Advanced、802.11ac 或定制波形)下載至 M9330A 任意波形發生器。基帶任意波形發生器輸出 I 和 Q 模擬電壓，來驅動 Agilent N5182A MXG 信號源的基帶輸入。之后，MXG 輸出一個調制的射頻波形作為功率放大器的激勵，激勵信號帶有之前設定的平坦度和校準。注意，大型基站功率放大器可能需外部前置放大器來驅動至 1 dB 壓縮點。

　　2.使用 M9392A 矢量信號分析儀捕獲原始輸入信號和功率放大器放大之后的信號，并通過 89600 VSA 軟件傳回 SystemVue。注意，功率放大器輸出信號進入 M9392A 前可能需要衰減，以避免損環或造成分析儀過載，或降低其校準性能。

　　3. W1716 DPD 工具可以根據時間對應并比較捕獲的輸出波形與線性標度的輸入波形，以獲得代表被測件特性的 EVM 歷史記錄。根據上述差異可以提取數字預失真模型，然后通過仿真進行驗證。此時，您可以獲得一個在斷開測量儀器后仍可使用的“臟(dirty)功率放大器”模型。

　　4. 為了在硬件中進行驗證，對原始激勵信號進行預失真并再次下載到信號發生器上，以再次測試功率放大器。使用與步驟 2 相同的物理連接并捕獲線性化后的DPD+功率放大器響應。

　　5. 分析并繪制捕獲響應的圖形。　　

 　　圖8顯示的是5步測量法數字預失真建模流程在商用功率放大器中的應用。與圖5的示意圖一致，運行 SystemVue 的筆記本電腦(圖 8 上部)控制安捷倫 PXI 模塊化儀器(圖 8 下部)，M9330A 任意波形發生器與 M9392A 集成于同一個機箱。外部 N5182 MXG 射頻信號源(圖 8 中部)將 M9330A 任意波形發生器輸出的基帶信號上變頻為調制載波。