文档介绍：削峰与数字预失真原理及其
运用
序
号
主要修订内容
编者/修订
日期
版本
1
2
3
4
5
6
7
8
9
目录
目录 3
第一章：数字预失真原理及其运用 5
功放线性化技术的引入 5
射频功放非线性失真的表征 6
射频功放中的三类失真 6
多项式系统模型 7
AM-AM & AM-PM 模型 8
ACPR 与 EVM 11
PA的记忆效应简介 11
记忆效应的定义 11
电学记忆效应 13
热学记忆效应 13
功放的线性化技术 14
功率回退 14
前馈线性功放 14
预失真线性功放 14
数字预失真(DPD )原理 16
数字预失真原理 16
数字预失真的实现 17
PA 的模型 18
数字预失真的实现架构 19
DPD模型参数的自适应过程 20
基于LUT的数字预失真实现 21
DPD的运用 22
DPD在无线系统中的位置 22
DPD提高系统的指标 23
第二章：削峰原理及其运用 24
削峰技术引入的目的 25
峰均比定义及测量 25
CCDF的数学表示 26
削峰的主要指标 27
削峰后的 PAR 27
误差矢量幅度 EVM 28
峰值码域误差(PCDE) 29
邻道泄漏功率比(ACPR) 29
常用的削峰方法 29
单载波削峰方法 29
基带I/Q独立和幅度削峰算法 30
基带预补偿削峰算法 30
IF硬削峰算法 30
匹配滤波器DIF基本削峰算法 31
匹配滤波IF脉冲抵消算法 31
多载波削峰方法 32
基带I/Q独立和幅度削峰 32
DIF合波后硬削峰 33
DIF合波后匹配滤波基本削峰方法 33
DIF合波后匹配滤波脉冲抵消削峰方法 34
DIF合波后窗函数削峰方法 34
目前主流的削峰算法 36
削峰CFR的运用 36
术语、定义和缩略语 37
术语、定义 37
缩略语 38
第一章：数字预失真原理及其运用
1功放线性化技术的引入
射频功率放大器（Power Amplifier，以下简称PA）已经成为移动通信系统的一个瓶颈。它的基本功能是按一定的性能要求将信号放大到一定的功率。由于在大功率状态下工作，它消耗了系统
的大部分功率，因此，整个系统的效率主要由 PA发射信号时的效率决定。在第一代移动通信系统
中（NMT ），由于采用了恒定包络的调制方式，故没有严格的线性度的要求，所以可以采用高效率的PA，即使这样，也有85%的系统功率消耗在 PA上（指在最大功率状态下）；在第二代移动通信系统GSM中，采用了时分双工，并仍然采用了恒定包络调制，由于存在突发时隙功率渐升 /降（Power
Rampi ng）的问题，对线性度的要求稍高，这会稍微损失一点效率，但是考虑到 PA只在八分之一的
时间内是处于工作状态的，因此， PA效率对整机效率的影响程度大大降低了；在第三代移动通信
系统（以下简称3G,包括W-CDMA , cdma2000等）中，为了提高频谱效率，采用了复杂的线性调制方式，由于其幅度也携带信息，因此需要线性放大，另外，在3G系统中通常采用的是连续发射（指
频分双工系统），所以 PA在系统中扮演的角色就显得特别重要。从 PA的角度来看，现代移动通信
系统面临的困难来自频谱效率的要求，高的频谱效率要求有高的线性度。
现代RF PA的研究重点是如何在保持一个合适的功率效率的同时改善放大器的线性度。为了达
到这个目的，除了优化 PA本身的设计，即内部的线性化技术（Internal Linearization ）以外，研究者还广泛采取前馈、预失真与反馈等外部线性化技术（ External Linearization ）。由此各种PA的线性
化技术因应而生。
概括而言，PA的线性化技术引入历程如下图，另外无论线性化技术的方法有多少种，
目的无外乎以下两个：
1：改善信号的带内（EVM ）和带外（ACPR）的性能；
2:提高PA的效率，从而降低系统成本，提高产品竞争力。
致使功放PA工作在非线性区, 使信号失真，影响信号性能带内：信号之间相互干扰
带外：频谱再生，对相邻信道干扰（ACPR
ACPR非线性）和效率的折中改善迫切要求线性化功放：在不明显降低功放效率的情况下，使功放具备良好的线性度，减少失真。
PA线性化技术的引入历程
2射频功放非