基于调制域分析的功放线性化测量验证*

陈青岳，张羽丰，王竹刚

(1．中国科学院 国家空间科学中心，北京 101400；2．中国科学院大学，北京 100049)

0 引 言

在卫星通信领域，为了能够更高效地利用有限的频谱资源，一系列频谱利用率较高的调制方式，如M阶正交幅度调制(M-ary Quadrature Amplitude Modulation,M-QAM)、M阶幅度相移键控(M-ary Amplitude Phase Shift Keying,M-APSK)等，正逐渐被应用于星地数据传输系统。常用的高阶调制信号大多为非恒定包络调制信号，其峰均比较高[1]。针对这样的非恒定包络调制信号，当前卫星通信中常用的方式为功率回退方式，即回退至功放的线性放大区，这将导致功放工作效率降低。当非恒定包络信号经过饱和功放时，功放工作效率提高，但将产生严重的非线性失真，而非线性失真会使输出信号的带内与带外产生严重失真，影响发射信号质量。功率放大器的性能直接影响着整个卫星通信系统的质量与可靠性[2]，为了补偿功率放大器对信号产生的失真，近年来普遍采用的方法是对其进行数字预失真处理。

目前，针对功放线性化测量验证方案主要有闭环和开环两类。文献[3]搭建的预失真测试平台采用闭环自适应方式，由信号发生器、现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)开发板、频谱仪等组成，需要将仪器时钟关联，并用FPGA进行符号同步，平台搭建复杂且信号处理繁琐。文献[4]搭建的开环预失真测试平台是硬件协仿真和半实物仿真平台的结合，基于FPGA开发板、矢量信号发生器、频谱分析仪，实现了对预失真系统的全硬件测试。文献[5]搭建的数字预失真系统为矢量信号发生器和矢量信号分析仪联合的闭环方案，由于实验仪器受限，处理输入输出基带信号时需要使用线性相关、频谱缝合技术。……