- 德州儀器公司的GC5322型集成發(fā)射方案及線性化方案的需求討論

當(dāng)前的DPD實(shí)現(xiàn)大多數(shù)采用無(wú)記憶線性化技術(shù)，其中采用瞬間非線性（預(yù)失真）來(lái)補(bǔ)償PA的瞬間非線性行為。無(wú)記憶性功率放大器的特點(diǎn)是其幅度和相位傳輸特性，此特性一般指AM到AM（即增益壓縮）和AM到PM特性。對(duì)這種無(wú)記憶性功放，可以采用一種通用查詢表（LUT）做前置補(bǔ)償器增益/相位校正。圖1示意了一種典型Doherty PA的增益壓縮和AM-PM特性。因?yàn)镻A的增益和相位特性隨溫度、電壓、元件老化而變化，要達(dá)到真正高效和有效的線性化，就需要自適應(yīng)控制查詢表。

對(duì)于PA必須支持更高射頻調(diào)制帶寬的通信系統(tǒng)，無(wú)記憶模式證明還不夠，因?yàn)樗灰蕾囉诜?，而不是依賴于頻率。必須支持大信號(hào)帶寬的PA表現(xiàn)出明顯的記憶效應(yīng)，這是由于DC偏置網(wǎng)絡(luò)中元件的時(shí)間常數(shù)大，以及有源器件的快速熱效應(yīng)。這樣造成PA特性隨早先輸入水平而變，因此需要使用能降低記憶效應(yīng)的預(yù)失真結(jié)構(gòu)。

任何高效的線性化方案都要求前置補(bǔ)償器有高度精確的模型，如果PA采用直接學(xué)習(xí)自適應(yīng)架構(gòu)，則也要求有高度精確的模型。文獻(xiàn)中提出了大量具有記憶性的非線性系統(tǒng)模型化技術(shù)，沒(méi)有一種方法能是一個(gè)普遍的解決方案。因此，模型選擇很難，并且依賴于應(yīng)用。有效的PA模型必須能以合理的精度表示不同類型的非線性和記憶效應(yīng)。

Volterra數(shù)列是一種更普遍的具有記憶性的時(shí)變非線性系統(tǒng)模型。包括多維卷積之和，分立時(shí)間因果形式下可以寫成式1，式A詳細(xì)給出條件，其中多維矩陣h1、h2、… hn為模型化非線性的n階Volterra系數(shù)，Mn為非線性的有限記憶長(zhǎng)度。鑒于RF PA考慮到長(zhǎng)記憶深度（達(dá)1微秒）和非線性級(jí)（達(dá)11級(jí)），上述模型在數(shù)學(xué)上無(wú)法處理。必須采用簡(jiǎn)化方案以得到實(shí)際的前置補(bǔ)償器產(chǎn)品。這些簡(jiǎn)化可以分為兩種基本方法：算術(shù)法和模型簡(jiǎn)化法。對(duì)第一種，式1中的一般Volterra模型具有許多吸引人的算術(shù)特征，可以用于得到高效實(shí)現(xiàn)方案。對(duì)于模型簡(jiǎn)化法，雖然需要完整的一般Volterra（或者某些其它一般模型），如大家所知，RF功率放大器模型一般有大量Volterra項(xiàng)，這些項(xiàng)在實(shí)施中沒(méi)有意義。這些項(xiàng)可以丟棄，不會(huì)造成線性性能出現(xiàn)可測(cè)量的惡化。