基于DSP的數字預失真系統設計

摘要：為提高無線通信系統的通信質量與效率，提出一種基于DSP自適應數字預失真技術的系統設計。采用TI公司的低功耗、高性能數字信號處理器TMS320VC5502，有效提高了信號處理速度，減少了回路延時。根據信號的幅度，數控震減器工作在不同的控制模式，以滿足不同系統輸出功率的要求。結果表明，該系統能有效改善功率放大器的線性度，并將功放的鄰道功率比(ACPR)降低了10 dB左右。
關鍵詞：射頻功率放大器；數字預失真；線性度；鄰通道功率比

0 引言
射頻功率放大器作為無線通信系統中最主要的非線性器件，具有幅度／幅度和幅度／相位失真的缺點，這種非線性產生的失真嚴重影響通信的質量。另外，隨著無線通信技術的迅猛發展，如WCDMA，OFDM等，都要求功放具有很高的線性度。改善射頻功率放大器線性度的線性化技術有很多，數字基帶預失真技術是其中性價比最高的一種。目前，數字預失真技術已在軟件仿真方面取得了長足進步，但在硬件上還存在著很大的不足，即硬件環境很難完全在仿真中得到體現。因此，本文提出了基于數字預失真技術的射頻功率放大器線性化系統的硬件設計方案，并對該方案進行了具體設計。

1 系統的整體設計
1．1 數字預失真的基本原理
數字預失真就是對輸入的基帶信號做一個與功率放大器特性互逆的非線性處理單元，從而達到提高功率放大器線性度的目的，其基本原理如圖1所示。

1．2 系統整體結構與功能
該數字預失真系統硬件設計主要包括3部分：數字基帶信號處理、本振源設計以及功率放大器的數字控制功率輸出，如圖2所示。

圖2虛線部分在DSP(TI公司的TMS320VC5502)內實現，它包括信源調制、成型濾波和自適應數字預失真等軟體設計。另外，DSP通過GPIO控制其余2部分：本振頻率的輸出以及數控衰減器控制功率的輸出，達到交互的目的。下面將具體介紹該硬件系統設計。