專利名稱：一種自適應數字預失真收斂判別方法
技術領域：
本發明一種自適應數字預失真收斂判別方法，涉及一種功率放大器的數字預失真技術，具體地涉及到一種自適應數字預失真系統的收斂判別方法。
背景技術：
隨著無線通信技術的發展，功率放大器作為通信系統中不可缺少的關鍵部件，越來越受到業界的關注。功率放大器的發展，促進了數字預失真技術的研究。數字預失真技術能使功率放大器線性化，改善功率放大器的輸出非線性，提高功率放大器效率。在數字預失真系統中，系統穩定性是關鍵的性能指標之一。影響穩定性的主要原因是存在擾動，擾動來源于各種因素，包括系統內部或外部的。突然變化或其他誤差導致的反常現象也會不同程度地影響到系統輸出的結果，嚴重時使其發生較大的變化，導致不合理的甚至完全錯誤的輸出。一般地，數字預失真系統主要包括數字預失真器、功率放大器，數字預失真訓練器三部分。數字預失真器模型權系數是在數字預失真訓練器中訓練，通過自適應算法獲取權系數而進行更新。幾種典型的自適應算法有最小均方(LMS least-mean-square)自適應算法，仿射投影算法，最小二乘(LS =Least Square)自適應算法，遞歸最小二乘(RLS， Recursive Least Square)自適應算法等。自適應算法過程中濾波過程輸出對輸入信號的響應，通過比較輸出結果與期望響應產生估計誤差，其估計誤差表達式為ξ (n) = d (η) -y (η)其中，ξ (η)是η時刻誤差值，d (η)是η時刻輸入期望響應，y (η)是在η時刻對輸入信號的響應輸出。傳統方法中預失真器權系數的更新是直接判斷誤差值ξ (η)是否達到設置的誤差門限值，若達到門限值則進行更新，結束數字預失真訓練器的工作；否則，數字預失真訓練器繼續訓練序列，直到滿足要求為止。這種方法存在潛在的弊端，即在系統擾動大時，將導致誤差的抖動變化，從而使收斂判定過早，影響系統的穩定性。
發明內容
鑒于以上問題，本發明一種自適應數字預失真收斂判別方法，核心是在數字預失真系統中對自適應算法產生的估計誤差進行處理，解決因直接判斷當前輸入期望響應與輸入信號之間的瞬時誤差而造成收斂不準確的問題，將多個瞬時誤差進行平均，用平均誤差代替該瞬時誤差來進行判斷，達到提高自適應算法收斂速度和數字預失真系統穩定性的目的。具體包含以下步驟1、設置數字預失真系統中自適應算法的收斂誤差門限值ξ數據的長度值
^ length ‘2、計算Ilength個估計誤差數據ξ :ξ (η)，ξ (η-1),…，ξ⑴，…， I (η- ξ lengthh+l)；功率放大器反饋信號序列U經過預失真模型濾波響應輸出信號序列Y，從而得到當前時刻估計誤差值等于當前時刻數字預失真輸出信號與濾波輸出信號的差值 ξ (η) = d(n)-y(n)，其中，ξ (η)表示η時刻的估計誤差值，y (η)表示η時刻的濾波響應輸出值，u (η)表示η時刻功放反饋信號值；3、計算誤差數據的模值的和StZM = ZiTkb-Ol，用SUM表示模值的和；4、計算誤差均值ξ averr = SUM/ ξ lmgth，用ξ averr表示誤差模值均值；5、判別ξ averr和ξ thresh的大小關系將步驟⑷中計算出的誤差模值均值ξ averr 與設定的誤差門限值Ithresh作比較，若ξ averr > Ittoesh，則Π = n+1，轉到步驟2中，獲取從 n+1時刻開始的ξ length個估計誤差數據值，繼續進行自適應運算；若ξ averr彡ξ thresh,則可判定為自適應算法收斂，停止自適應運算。所述步驟1中，誤差門限值ξ thresh和存儲數據的長度值ξ lmgth可以通過統計法確定。所述步驟2中，濾波響應方式由具體的數字預失真模型決定，包括記憶多項式模型，三次樣條模型，聯合模型等其他用于數字預失真的模型。本發明的有益效果本發明一種自適應數字預失真收斂判別方法，通過在數字預失真系統的數字預失真訓練器中添加誤差判別控制，有效降低各種隨機干擾的影響，減少估計誤差引起的抖動性，避免由于自適應數字預失真收斂判定過早而引起的不穩定，具有快速、穩健、易實現的優點。
圖1是本發明一種自適應數字預失真收斂判別方法的流程圖。圖2是本發明一種自適應數字預失真收斂判別方法實施例的結構簡圖。
具體實施例方式本發明適用于自適應數字預失真系統收斂的判定，下面參照附圖加以詳細描述。圖2是采用本發明一種自適應數字預失真收斂判別方法實施例的結構簡圖。該系統主要包含數字預失真器模塊1，功率放大器模塊2，濾波單元模塊3，誤差判別模塊4，自適應運算模塊5和減法器模塊6。其中數字預失真訓練器由濾波單元模塊3，誤差判別模塊 4和自適應運算模塊5組成。輸入信號通過數字預失真器模塊1后，輸出具有與功放相反特性的信號；該信號經過發射通道后傳遞到功率放大器中，在功率放大器的輸出端連接耦合器耦合信號作為反饋信號；反饋信號經過處理后變為基帶數字信號傳遞到數字預失真訓練器中。在本實施例結構圖中，假設D是數字預失真器的輸出信號，U是數字預失真訓練器中濾波單元模塊3的輸入信號，Y是濾波單元模塊3的輸出信號，ξ表示估計誤差值。本發明一種自適應數字預失真收斂判別方法主要由器件高速DSP完成，數字預失真訓練器接收反饋信號U，作為濾波單元模塊3的輸入信號，信號U經過濾波后輸出濾波信號Y傳遞到減法器模塊6中。在減法器模塊6中，數字預失真器模塊1的輸出信號作為期望信號與濾波信號相減得到估計誤差信ξ。得到的估計誤差信號傳遞給誤差判別模塊4作為自適應算法收斂判別的數據。誤差判別模塊4具有判定自適應算法是否收斂、控制自適應算法是否運行的特征，圖1給出了其具體收斂判別過程1、設置數字預失真系統中自適應算法的收斂誤差門限值ξ thresh = 8. 0*10e_5. 0， 數據的長度值ξ length = 4096 ；2、計算 4096 個估計誤差數據ξ (η)，ξ (η_1)，…，ξ (i)，…，ξ (η-4095)；功率放大器反饋信號序列U經過預失真模型濾波響應輸出信號序列Y，當前時刻估計誤差值等于當前時刻數字預失真輸出信號與濾波輸出信號的差值ξ (η) =d(n)-y(n)，其中，ξ (η) 表示η時刻的估計誤差值，y (η)表示η時刻的濾波響應輸出值，u (η)表示η時刻功放反饋
信號值；3、計算誤差數據的模值的和SUM
權利要求
1.本發明一種自適應數字預失真收斂判別方法，具體包括如下步驟(1)設置數字預失真系統中自適應算法的收斂誤差門限值Ithresh和數據的長度值length >(2)計算Ilength 個估計誤差數據 ξ ξ (η), ξ (η-1),…，ξ ⑴，…，ξ (η- ξ length+l)； 功率放大器反饋信號序列U經過預失真模型濾波響應輸出信號序列Y，從而得到當前時刻估計誤差值等于當前時刻數字預失真輸出信號與濾波輸出信號的差值ξ (η)= d(n)-y(n)，其中，ξ (η)表示η時刻的估計誤差值，y(n)表示η時刻的濾波響應輸出值， u (η)表示η時刻功放反饋信號值；(3)計算誤差數據的模值的和-.SUM= ^:Τ\ξ{η- )\，用SUM表示模值的和；(4)計算誤差模值均值ξaverr = SUM/ ξ lmgth，用ξ averr表示誤差模值均值；(5)判別ξavm和ξ 的大小關系將步驟⑷中計算出的誤差模值均值ξ avm與設定的誤差門限值Ittoesh作比較，若ξ averr > Ittoesh，則η = n+1，轉到步驟2中，獲取從n+1 時刻開始的Ilmgth個估計誤差數據值，繼續進行自適應運算；若彡Ithresh，則可判定為自適應算法收斂，停止自適應運算。
2.根據權利要求1所述，所述步驟(1)中，誤差門限值Ithresh和存儲數據的長度值 Ilmgth可以通過統計法確定。
全文摘要
本發明一種自適應數字預失真收斂判別方法，在數字預失真系統中對自適應算法產生的估計誤差值進行處理，解決因直接判斷當前輸入期望響應與輸入信號之間的瞬時誤差而造成收斂不準確的問題，用誤差模值均值代替瞬時誤差值作為判斷自適應數字預失真系統是否收斂的依據。本發明的應用，在數字預失真系統中可以降低各種隨機干擾的影響，減少估計誤差引起的抖動性，避免由于自適應算法收斂判定過早而引起的不穩定，具有快速、穩健、易實現的優點。
文檔編號H04L25/03GK102497342SQ20111038270
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月28日 優先權日2011年11月28日
發明者余萍, 唐友喜, 潘文生, 符初生 申請人:電子科技大學