專利名稱：一種直放站功放非線性檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域的直放站中功放的非線性檢測技術(shù)，主要是一種直放站功放非線性檢測方法。
背景技術(shù)：
一個理想的功率放大器應(yīng)該是輸出和輸入成線性關(guān)系，其線性增益G與激勵信號的幅值A(chǔ)(t)或頻率f均無關(guān)，是個常量，即y=G*A(t)。但在實際電路中，由于半導(dǎo)體晶體管工作機理原因，發(fā)射機的功率放大器在飽和之后將會出現(xiàn)非線性，輸出信號表現(xiàn)為輸入信號的非線性函數(shù)。
諧波分量非線性系統(tǒng)的一個顯著特征就是它能產(chǎn)生一個激勵頻率和一些激勵頻率的諧波。非線性系統(tǒng)的輸出電壓用其輸入電壓的冪級數(shù)來表示Α(0 = Σα <("
=0( I )式中e(l(t)為系統(tǒng)輸入信號，ei(t)為系統(tǒng)輸出信號，an為各項系數(shù)，一般為復(fù)數(shù)。通常情況下，只需要取前三項(不包括直流項)來等效就可以保證足夠的精度，即eo = Q1Bi + a2ef +α3<(2)假設(shè)輸入信號是單頻信號ei(t) =Acos ω^，那么輸出響應(yīng)為
] ,3 ,I] ,e0 =—aLA^ +(α, Hα3Α")Αcosωχ1 + -O1A^ cos2ωγ +—α,Α cos3it^/
2424(3)從(3)式我們可以看出，輸出的信號中除了角頻率為ω I的基波項，還包含了直流項以與基波角頻率成整數(shù)倍的各次諧波項，在發(fā)射系統(tǒng)中，輸出的諧波可能會干擾到其他頻段的通信系統(tǒng)，這時就必須考慮到諧波的影響。互調(diào)失真(MD)由于系統(tǒng)的非線性，當任意兩個頻率以上的頻率激勵信號作用于非線性放大器時，會產(chǎn)生出原有的這些頻率以及再加上無數(shù)個由這些頻率所組成的新的頻率，由原激勵信號的頻率新組成的頻率成分就被稱之為互調(diào)(頂)分量。當它們對系統(tǒng)產(chǎn)生不良作用時，就稱之為互調(diào)干擾。假設(shè)我們的輸入信號是由兩個頻率成分ω 和ω2所組成，輸入信號為ei (t) =A (cos ω it+cos ω 2t)，將其加入到(2)式所描述的系統(tǒng)中，則輸出為e。(t) =B1 (Acos ω jt+Bcos ω 2t) +a2A2 (cos2 ω lt+cos2 ω 2t+2cos ω jtcos ω 2t)+a3A3 (cos3 ω J+cos3 ω 2t+3cos ω jtcos2 ω 2t+3cos2 ω Jcos ω 2t) (4)上式中ai各項是我們需要的信號，a2各項稱為二次產(chǎn)物即二次失真所產(chǎn)生的產(chǎn)物，a3各項相應(yīng)稱為三次產(chǎn)物即三次失真所產(chǎn)生的產(chǎn)物。將上式的二次、三次失真進一步展開
權(quán)利要求
1.一種直放站功放非線性檢測方法，其特征在于利用雙音信號的3階互調(diào)值的大小對功放非線性及數(shù)字預(yù)失真的校正結(jié)果進行監(jiān)控并判斷是否合理，包括信號預(yù)處理、分辨率確定后進行簡化FFT和互調(diào)計算三個部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直放站功放非線性檢測方法，其特征在于所述的信號預(yù)處理中，采樣功放反饋信號，混頻到O中頻后，再進行一次混頻將輸入信號頻譜搬移到IlMHz的地方，在數(shù)字中頻進行處理；其中功放反饋信號為信號源發(fā)出的雙音信號或FPGA內(nèi)保存間隔600KHz雙音信號數(shù)據(jù)經(jīng)功放后發(fā)射,對該雙音信號進行漢明窗加窗處理,對小于ω I及大于ω2的頻譜擴展進行抑制。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直放站功放非線性檢測方法，其特征在于所述的簡化FFT，首先確定頻譜分辨率f，在f確定后根據(jù)系統(tǒng)采樣率Fs確定簡化FFT點數(shù)N=Fs/f，對于一個固定頻點的FFT幅度只需要進行一次N點的FFT。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直放站功放非線性檢測方法，其特征在于所述的互調(diào)計算部分，利用簡化FFT算法對雙音互調(diào)信號的頻點ω I和ω 2求得FFT幅度，Magl和Mag2，并在判斷頻點ω I和ω 2是否間隔600ΚΗΖ及FFT幅度差Magl和Mag2是否大于IdB后，對帶內(nèi)三階互調(diào)頻點2 ω 1-ω 2和2 ω 2-ω I求簡化FFT幅度值magi和mag2,利用Magl-magl求得低頻點3階互調(diào)大小，Mag2-mag2求得高頻點3階互調(diào)大小。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種直放站功放非線性檢測方法，利用雙音信號的3階互調(diào)值的大小對功放非線性及數(shù)字預(yù)失真的校正結(jié)果進行監(jiān)控并判斷是否合理，包括信號預(yù)處理、分辨率確定后進行簡化FFT和互調(diào)計算三個部分。其適用范圍不局限于直放站，對于包含大功率功放的多種無線通信系統(tǒng)都在適用范圍。本發(fā)明有益的效果是本發(fā)明在數(shù)字域的簡化互調(diào)檢測算法復(fù)雜度低，運算速度快具有可實現(xiàn)性，該算法不需要儀表，直放站系統(tǒng)本身就可以很直觀的對功放的非線性度進行監(jiān)控，同時也可以檢測到數(shù)字預(yù)失真算法對功放線性的校正程度。利用本發(fā)明能夠便利的計算出互調(diào)大小，算法復(fù)雜度不高，消耗資源較少，便于實現(xiàn)，同時提高了直放站系統(tǒng)以及數(shù)字預(yù)失真算法的穩(wěn)定度。
文檔編號H04B7/15GK102904652SQ20121040720
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者宋葛, 陳青松 申請人:三維通信股份有限公司