基于朱氏广义采样定理的射频功放行为建模

翟建锋 张 雷 朱晓维 周健义

(东南大学毫米波国家重点实验室，南京 210096)

在现代无线通信系统中，如WCDMA，CDMA2000，WiMAX和LTE等，数据业务量激增，频谱资源日益稀缺，通常采用效率很高的调制方式，然而这也导致了信号带宽和峰均比增大，比如单载波WCDMA的信号为5 MHz，LTE的信号带宽达20 MHz.在 IMT－Advanced及未来移动通信系统中，射频带宽达100 MHz以上.高峰均比的宽带信号对射频功放的线性度要求很高，通常采用效率很低的功率回退法达到线性度的要求.近年来，功放线性化技术的研究很广泛，常用的线性化技术有前馈法、笛卡儿负反馈法、功率合成法和预失真法等［1］.而在各种线性化技术中，基于功放模型的数字预失真技术备受研究人员的关注.研究人员在射频功放行为建模和数字预失真中广泛采用了多种Voltera 级数模型［2－4］和神经网络模型［5－7］等.

为了建立精确的射频功放行为模型，提高数字预失真的效果，需要对功放的输入和输出信号进行精确的数据采集.功放输出信号含有非线性失真分量，其带宽会扩展为功放输入信号的数倍以上.根据奈奎斯特－香农采样理论，离散系统的采样率必须为信号的最高频率或带宽2倍以上，才能避免混叠现象.如果考虑5阶以上非线性分量，功放输出信号的带宽将非常宽，一般采用很高采样率的ADC才能满足系统采样要求，或者利用其他技术提高采样率和采样带宽，如频率缝补技术［8］、时间交叉多路ADC采样技术等.然而，直接采用高速率的ADC会导致成本……