基于精确反解记忆多项式模型方程的预失真装置及方法
专利汇可以提供基于精确反解记忆多项式模型方程的预失真装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且基于精确反解记忆多项式模型方程的预失真装置及方法，属于通讯领域中的预失真技术，旨在解决传统的基于多项式模型辨识的预失真 算法 由于计算误差过大而导致系统性能降低的问题。本 发明 的装置包括 数字预失真 器（100）、功放模型参数估计模 块 （106）与计算预失真函数模块（107）。本发明方法包括功率 放大器 建模和预失真函数求解两个过程组成。本发明的装置及方法均是基于精确求解记忆多项式模型方程的逆函数，通过构造一元高次方程并求其实根的方式得到精确的预失真函数。本发明公开的装置及方法能降低计算误差，有效抑制 频谱 增生，从而提高系统性能。，下面是基于精确反解记忆多项式模型方程的预失真装置及方法专利的具体信息内容。
1.基于精确反解记忆多项式模型方程的数字预失真装置，其特征在于，包括数字预失真器(100)、功放模型参数估计模块(106)与计算预失真函数模块(107)；
其中，功放模型参数估计模块(106)用于接收功率放大器等效模块(300)的输入信号x(n)与输出信号y(n)并对功率放大器模型的行为参数进行估计，建立功率放大器模型；
计算预失真函数模块(107)用于根据所述功率放大器模型的行为参数、功率放大器等效模块(300)的输入信号x(n)、初始基带数字信号u(n)计算预失真函数g(·)，并将预失真函数g(·)传递给所述数字预失真器(100)；
数字预失真器(100)用于接收初始基带数字信号u(n)，利用预失真函数g(·)将与功率放大器非线性失真相反的失真加入初始基带数字信号u(n)；
所述计算预失真函数模块(107)包括：
延迟器(405)、模运算单元(406)、计算方程常数项单元(401)、计算方程非零次项系数单元(402)、构造一元高次方程单元(403)及求实根算法单元(404)；
所述延迟器(405)用于将功率放大器等效模块(300)的输入信号x(n)进行延时；
延迟器(405)有两路相同的输出信号x(n-l)，其中l表示延迟器的时延，有效值为l＝
1,2,…,L；延迟器(405)的一路信号输出至计算方程常数项单元(401)，另一路的信号输出至模运算单元(406)；
所述模运算单元(406)用于信号求模；模运算单元(406)输出的信号|x(n-l)|，其中l＝1,2,…,L，送至所述计算方程常数项单元(401)；
所述计算方程常数项单元(401)用于接收初始基带数字信号u(n)、延迟器(405)输出的信号、模运算单元(406)输出的信号及功放模型参数估计模块(106)输出的功率放大器行为参数估计值 计算一元高次方程的常数项
其中， 为功率放大器行为参数的估计值，K为功率放大器模型的非线性阶数，L为功率放大器模型的记忆深度；
所述计算方程非零次项系数单元(402)用于接收功率放大器行为参数估计值 计算一元高次方程的非零次项系数
其中，ai0为功率放大器行为参数的估计值的实部，bi0为功率放大器行为参数的估计值的虚部；
所述构造一元高次方程单元(403)用于构造一元高次方程
C0+C2|x(n)|2+C3|x(n)|3+…+C2K-1|x(n)|2K-1+C2K|x(n)|2K＝0,(K≥2)；(6)所述求实根算法单元(404)用于求所述一元高次方程实根的精确解
2.根据权利要求1所述的基于精确反解记忆多项式模型方程的数字预失真装置，其特征在于，所述功率放大器模型为包含偶次项的记忆多项式模型：
其中，x(n)为功率放大器等效模块(300)在n时刻的输入信号，同时，它也是数字预失真器在n时刻的输出信号；y(n)为功率放大器等效模块(300)在n时刻的输出信号；wkl为功率放大器的行为参数；K为功率放大器模型的非线性阶数；L为功率放大器模型的记忆深度；
T
用参数估计算法来估计功率放大器行为参数W＝[w10,w11,w12,…,wK×L]，得到该参数的估计值
3.根据权利要求2所述的基于精确反解记忆多项式模型方程的数字预失真装置，其特征在于，所述预失真函数g(·)的理论计算模型由下式确定：
4.根据权利要求2所述的基于精确反解记忆多项式模型方程的数字预失真装置，其特征在于，所述预失真函数g(·)的实际模型由下式确定：
5.根据权利要求1所述的基于精确反解记忆多项式模型方程的数字预失真装置，其特征在于，将式(6)中|x(n)|替换为一般的变量z，限定实根zr0的检索条件为：
(a)0≤zr0≤max{u(n),y(n)}；(b)zr0与初始基带数字信号模值|u(n)|的偏差小于10％；
并采用二分迭代搜索算法或牛顿迭代搜索算法以得到|x(n)|的精确解
6.一种计算预失真函数模块，其特征在于，包括：
延迟器(405)、模运算单元(406)、计算方程常数项单元(401)、计算方程非零次项系数单元(402)、构造一元高次方程单元(403)及求实根算法单元(404)；
所述延迟器(405)用于将功率放大器等效模块(300)的输入信号x(n)进行延时；
延迟器(405)有两路相同的输出信号x(n-l)，其中l表示延迟器的时延，有效值为l＝
1,2,…,L；延迟器(405)的一路信号输出至计算方程常数项单元(401)，另一路的信号输出至模运算单元(406)；
所述模运算单元(406)用于信号求模；模运算单元(406)输出的信号|x(n-l)|，其中l＝1,2,…,L,送至所述计算方程常数项单元(401)；
所述计算方程常数项单元(401)用于接收初始基带数字信号u(n)、延迟器(405)输出的信号、模运算单元(406)输出的信号及功放模型参数估计模块(106)输出的功率放大器行为参数估计值 计算一元高次方程的常数项
其中， 为功率放大器行为参数的估计值，K为功率放大器模型的非线性阶数，L为功率放大器模型的记忆深度；
所述计算方程非零次项系数单元(402)用于接收功率放大器行为参数估计值 计算一元高次方程的非零次项系数
其中，ai0为功率放大器行为参数的估计值的实部，bi0为功率放大器行为参数的估计值的虚部；
所述构造一元高次方程单元(403)用于构造一元高次方程
2 3 2K-1 2K
C0+C2|x(n)|+C3|x(n)|+…+C2K-1|x(n)| +C2K|x(n)| ＝0,(K≥2)；(6)
所述求实根算法单元(404)用于求所述一元高次方程实根的精确解
7.根据权利要求6所述的一种计算预失真函数模块，其特征在于，将式(6)中|x(n)|替换为一般的变量z，限定实根zr0的检索条件为：(a)0≤zr0≤max{u(n),y(n)}；(b)zr0与初始基带数字信号模值|u(n)|的偏差小于10％；并采用二分迭代搜索算法或牛顿迭代搜索算法以得到|x(n)|的精确解
8.一种基于精确反解记忆多项式模型方程的数字预失真方法，其特征在于，所述方法由功率放大器建模和计算数字预失真函数两个过程组成，其中功率放大器建模过程包括步骤1与步骤2：
步骤1，用包含偶次项的记忆多项式型来对功率放大器进行建模，包含偶次项的记忆多项式模型可以表述为：
其中，x(n)为功率放大器等效模块(300)在n时刻的输入信号，同时，它也是经过预失真处理后的预失真信号；y(n)为功率放大器等效模块(300)在n时刻的输出信号；wkl为功率放大器的行为参数；K为功率放大器模型的非线性阶数；L为功率放大器模型的记忆深度；
T
步骤2，用参数估计算法来估计功率放大器行为参数W＝[w10,w11,w12,…,wK×L]，得到该参数的估计值
预失真函数求解过程包括步骤3～6：
步骤3，假定预失真函数g(·)已知，初始基带数字信号u(n)经过预失真函数g(·)处理后产生预失真信号x(n)；其中，预失真函数g(·)由式(8)确定：
步骤4，用功率放大器模型式(7)产生功率放大器关于输入为步骤3中的预失真信号x(n)的功率放大器输出信号y(n)；
步骤5，利用步骤2中的参数估计值 步骤4中的功率放大器输出信号y(n)和初始基带数字信号u(n)，反解预失真函数的输出信号x(n)的模值|x(n)|；
步骤6，利用步骤2中的参数估计值 预失真函数的输入信号u(n)和步骤5中求解出的预失真函数的输出信号x(n)的模值的精确解 生成预失真函数g(·)的数学模型：
9.根据权利要求8所述的基于精确反解记忆多项式模型方程的数字预失真方法，其特征在于，所述步骤5包含：
步骤5.1，对步骤3中的式(8)取模，得到：
其中， 为复数，记为 此时式(10)的分母表示为：
将式(11)代入式(10)中，并整理得到关于|x(n)|的方程，如式(12)所示：
C0+C2|x(n)|2+C3|x(n)|3+…+C2K-1|x(n)|2K-1+C2K|x(n)|2K＝0,(K≥2)(12)其 中 ，
步骤5.2，将式(12)中|x(n)|替换为更一般的变量z，得到关于变量z的一般方程求解一元高次方程 实根的精确解
10.根据权利要求9所述的基于精确反解记忆多项式模型方程的数字
预失真方法，其特征在于，在步骤5.2中，搜索精确解 的限定条件为：
(a) (b) 与初始基带数字信号模值|u(n)|的偏差小于
10％。
11.根据权利要求10所述的基于精确反解记忆多项式模型方程的数字预失真方法，其特征在于，在步骤5.2中，采用二分迭代搜索算法或牛顿迭代搜索算法求解所述一元高次方程的实根|x(n)|的精确解
基于精确反解记忆多项式模型方程的预失真装置及方法
技术领域
背景技术
发明内容
406；
具体实施方式
107，利用估计的参数值来计算预失真函数，并通过更新支路111传递至数字预失真器100。
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