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      一種前饋型線性功放的自適應(yīng)算法

      2014-06-19 18:49:26張占勝
      現(xiàn)代電子技術(shù) 2014年9期
      關(guān)鍵詞:計算機(jī)仿真理論分析

      張占勝

      摘 要: 前饋型線性功放是現(xiàn)代功率放大器研究和設(shè)計中的一個重要部分?;谇梆佇途€性功放特征以及自適應(yīng)技術(shù),提出了一種全新的自適應(yīng)算法。理論分析和計算機(jī)仿真結(jié)果表明:本文所提出的自適應(yīng)算法不僅收斂速度快,同時還具有迭代穩(wěn)定、可靠的特征。從實驗結(jié)果也可以看出,采用這種新型自適應(yīng)算法的前饋型線性功率放大器,系統(tǒng)性能指標(biāo)和現(xiàn)有功率放大器相比都得了大幅度提高。

      關(guān)鍵詞: 前饋型線性功放; 自適應(yīng)算法; 理論分析; 計算機(jī)仿真

      中圖分類號: TN710?34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 1004?373X(2014)09?0156?04

      0 引 言

      2G通信系統(tǒng)中,信號采用恒定包絡(luò)調(diào)制(GMSK)方式,功率放大器常常工作在效率較高的臨近飽和區(qū),并且線性能夠滿足要求,而在3G和4G通信系統(tǒng)中,為了提高頻帶資源的利用率,采用了新的信號調(diào)制技術(shù),如四相相移鍵控調(diào)制(QPSK)以及正交頻分復(fù)用調(diào)制(OFDM)等,此類信號具有較高的峰均比(PAR),如果功率放大器也工作在臨近飽和區(qū),將會產(chǎn)生嚴(yán)重非線性失真,導(dǎo)致頻譜拓寬,造成相鄰頻帶干擾,并且?guī)?nèi)會引起信號失真,誤碼率增加。為了滿足線性要求,則功率放大器要從飽和區(qū)大幅度回退,使系統(tǒng)效率降低,造成通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本升高,穩(wěn)定性降低。為此,線性改善技術(shù)已成為通信系統(tǒng)中功率放大器設(shè)計領(lǐng)域的一個研究熱點。

      常見的功率放大器線性改善技術(shù)有功率回退技術(shù)、預(yù)失真技術(shù)和前饋技術(shù)。功率回退技術(shù)是較早的線性改善技術(shù),它是通過輸出功率回退改善線性,由于成本高、效率低、性能差等特點,這種技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)不采用。預(yù)失真技術(shù)是通過在功率放大器前級產(chǎn)生預(yù)失真信號實現(xiàn)系統(tǒng)鏈路前后級對消來改善線性,目前尤其以數(shù)字預(yù)失真技術(shù)最為廣泛,它是采用數(shù)字電路實現(xiàn)預(yù)失真信號的產(chǎn)生,通常在基帶部分實現(xiàn)線性改善,但由于受到模數(shù)轉(zhuǎn)換器件(ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器件(DAC)、數(shù)字信號處理器(DSP)速度和帶寬的限制,在處理寬帶、多模信號方面實現(xiàn)比較復(fù)雜。前饋技術(shù)是另外一種線性改善技術(shù),該技術(shù)是通過兩個環(huán)路對消改善線性,由于其在處理寬帶、多模信號方面相對比較容易,目前得到廣泛應(yīng)用,同時對其性能的持續(xù)優(yōu)化也成為了一個重要課題。

      本文從前饋型線性功放自身特征出發(fā),采用一種新型的自適應(yīng)算法,該算法不是采用固定迭代步長對環(huán)路中的增益和相位分別進(jìn)行調(diào)整,而是通過自適應(yīng)改變迭代步長的方法,對環(huán)路中的增益和相位交替進(jìn)行調(diào)整,以較快的迭代速度收斂至最優(yōu)值,使其達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)工作狀態(tài)。采用這種新型自適應(yīng)算法的前饋型線性功放,環(huán)路中的最優(yōu)增益和相位值不論在任何環(huán)境溫度下都能夠精確、快速、穩(wěn)定的得到,從而大幅度提高了功率放大器的系統(tǒng)性能指標(biāo)和穩(wěn)定性。

      1 基本原理和分析

      1.1 系統(tǒng)原理

      前饋型線性功放原理如圖1所示。主要包括載波對消環(huán)路1和交調(diào)對消環(huán)路2。具體工作原理是:在載波對消環(huán)路1中,通過耦合器提取主功放輸出端含有交調(diào)分量和載波的失真信號,該失真信號與射頻輸入端耦合的載波信號進(jìn)行對消,提取出交調(diào)分量;在交調(diào)對消環(huán)路2中,誤差功放把載波對消環(huán)路1中提取的交調(diào)分量放大至一定值,然后與經(jīng)過主功放后的失真信號進(jìn)行合成,對消失真信號中的交調(diào)分量,使功放交調(diào)降低,達(dá)到線性改善目的。從圖1及其原理可知,前饋型線性功放性能指標(biāo)優(yōu)劣與載波對消環(huán)路1和交調(diào)對消環(huán)路2中增益和相位調(diào)整的自適應(yīng)算法密切相關(guān)。

      圖1 前饋型線性功放原理框圖

      1.2 自適應(yīng)算法及分析

      根據(jù)圖1原理,對消環(huán)路的增益和相位調(diào)整等效于兩路信號合成,對消程度可以看作是兩路信號幅度和相位合成的效果。不失一般性,為了簡化計算,假設(shè)其中一路信號為參考信號,幅度為[A,]如圖2所示。

      圖2 兩路信號合路示意圖

      由圖2可得:

      [r2=(A+δA)2+A2-2A(A+δA)cosφ] (1)

      式中:[r]表示兩路信號合成后幅度值;[δA]表示兩路信號幅度偏差值;[φ]表示兩路信號相位失配值。

      由式(1)可得環(huán)路對消性能[R]值以dB為單位表示為:

      [R=10log10ΔA10+1-2×10ΔA20cosφ] (2)

      式中:[ΔA=20log(A+δA)A,]表示兩路信號幅度失配值,即為增益,單位為dB。

      對于增益和相位失配值的關(guān)系,設(shè)定一個固定的對消量,可得到式(3):

      [ΔA=20logcosφ±cos2φ-1+10R10] (3)

      由公式(1)~(3)可以得出,對任何固定的相位失配值,對消性能最優(yōu)時所對應(yīng)的增益值是一定的;同理,對任何固定的增益值,對消性能最優(yōu)時所對應(yīng)的相位失配值也是一定的。這個結(jié)論對自適應(yīng)算法的研究具有積極的指導(dǎo)意義,具體到自適應(yīng)尋找對消性能最優(yōu)值的方法分為兩種:增益調(diào)整和相位調(diào)整分開進(jìn)行,首先固定相位或者增益值,然后相應(yīng)調(diào)整另一個參數(shù),直到當(dāng)前對消性能最優(yōu),接著調(diào)整另一個參數(shù)直到最終對消性能最優(yōu);增益和相位聯(lián)合調(diào)整,交替進(jìn)行,直到對消后交調(diào)值小于某個確定值,即認(rèn)為達(dá)到對消性能最優(yōu)。

      本文提出的自適應(yīng)算法其核心思想是采用增益和相位交替調(diào)整策略,在每次相位或增益調(diào)整時,會根據(jù)當(dāng)前相位或增益值,分別增加一個固定步長和減少一個固定步長,然后檢測三種狀態(tài)下對消量大小,根據(jù)三種狀態(tài)下對消量之間大小關(guān)系,確定具體下一步調(diào)整方向。在具體算法實現(xiàn)時,每次增益和相位往上或往下調(diào)整后,通過檢測反饋功率值來判斷三種狀態(tài)下對消量之間大小關(guān)系,當(dāng)調(diào)整后的反饋功率值比當(dāng)前反饋功率值都大時,說明當(dāng)前增益或者相位已經(jīng)接近最優(yōu),將引入自適應(yīng)改變步長算法。自適應(yīng)算法變步長示意圖如圖3所示。

      圖3 自適應(yīng)變步長示意圖

      圖3中[Tn]表示當(dāng)前增益或相位值減少一個固定步長后反饋功率值,[Tz]表示當(dāng)前增益或相位值反饋功率值,[Tp]表示當(dāng)前增益或相位值增加一個固定步長后反饋功率值。圖3所示情況下,自適應(yīng)步長大小值如下:

      [Adj_pert=(Tn-Tp)[2(Tp+Tn-2Tz)]*Pertsize] (4)

      式中:[Adj_pert]表示自適應(yīng)步長值;[Pertsize]表示固定步長。

      另外,在實際工程實現(xiàn)時,考慮到收斂速度的問題,往往設(shè)定一個固定反饋功率值,表示對消性能最優(yōu),從而使自適應(yīng)算法能夠?qū)⒃鲆婧拖辔槐M快收斂到目標(biāo)值。具體實現(xiàn)流程如圖4所示。

      2 計算機(jī)仿真和分析

      為了驗證本文提出的自適應(yīng)算法有效性和先進(jìn)性,對該算法進(jìn)行了計算機(jī)仿真和分析。具體仿真時,假設(shè)射頻環(huán)路相位失配[10°,]增益失配4 dB,設(shè)定對消門限為-35 dB(與圖4中反饋功率最小值門限對應(yīng)),相位固定迭代步長為[0.5°],增益固定迭代步長為0.1 dB。分別對本文1.2節(jié)中提到的增益和相位分別調(diào)整以及增益和相位交替調(diào)整的自適應(yīng)算法進(jìn)行仿真,結(jié)果如圖5~圖8所示。

      圖4 增益或相位自適應(yīng)調(diào)整流程

      圖5 環(huán)路對消性能圖

      圖6 增益和相位調(diào)整路線圖

      圖5~圖8中實線表示第一種自適應(yīng)算法即增益和相位分別調(diào)整,虛線表示第二種自適應(yīng)算法即增益和相位交替調(diào)整。從圖5可以看出,自適應(yīng)算法到達(dá)門限-35 dB時停止,第一種自適應(yīng)算法滿足要求時迭代28次,第二種自適應(yīng)算法滿足要求時迭代25次,顯然第二種自適應(yīng)算法的收斂速度快于第一種自適應(yīng)算法。從圖6可以看出,第一種自適應(yīng)算法的調(diào)整路線分別在增益面和相位面上,是一個折線,第二種自適應(yīng)算法的調(diào)整路線是在幅度和相位組成的立體圖上進(jìn)行,是一個平滑的曲線,并且第二種自適應(yīng)算法的對消量下降的比較平穩(wěn),第一種自適應(yīng)算法的對消量下降的比較陡峭,因此相比而言,第二種自適應(yīng)算法迭代更穩(wěn)定可靠。

      圖7 相位迭代步長圖

      圖8 增益迭代步長圖

      圖7和圖8表示兩種自適應(yīng)算法的增益和相位步長變化示意圖,從圖中可以看出自適應(yīng)算法在尋找環(huán)路對消最優(yōu)值時步長變化策略。計算機(jī)仿真結(jié)果表明,第一種自適應(yīng)算法的環(huán)路對消性能有限,大概在-40 dB左右,并且這個值和迭代步長有關(guān),若把迭代步長變小,優(yōu)化速度又明顯減慢,雖然可以通過變步長的策略,但是如果不能找到一個好的調(diào)整策略,常會引起自適應(yīng)算法的不穩(wěn)定,或者不能達(dá)到環(huán)路對消性能最優(yōu)的目的。采用本文提出的增益和相位交替調(diào)整的自適應(yīng)算法,不論初始迭代步長如何,環(huán)路對消性能均能達(dá)到-58 dB左右。因此,整體來說,第二種自適應(yīng)算法在穩(wěn)定性和優(yōu)化速度上明顯優(yōu)于第一種自適應(yīng)算法。

      3 實驗結(jié)果和分析

      為了證明本文所提出的自適應(yīng)算法的可實現(xiàn)性,根據(jù)實現(xiàn)原理圖1搭建了前饋型線性功放實驗平臺。主功放采用了Freescale半導(dǎo)體公司的兩個型號為MRF6S9125的LDMOS放大器件,整個系統(tǒng)輸出功率為30 W,增益和相位調(diào)整電路采用了公司自制電路設(shè)計而成,自適應(yīng)算法的實現(xiàn)采用了TI公司型號為TMS320F2810的DSP處理器。圖9表示系統(tǒng)對消前和對消后交調(diào)值。從圖9可以看出利用本文所提出自適應(yīng)算法,應(yīng)用于前饋型線性功放中,可以使線性改善大于30 dB。

      圖9 系統(tǒng)對消前后交調(diào)示意圖

      4 結(jié) 論

      本文基于前饋型線性功放自身特征以及自適應(yīng)技術(shù),提出了一種新型的自適應(yīng)算法,文中對該算法的原理進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)和分析,并進(jìn)行了計算機(jī)仿真,最后給出了通過硬件實驗平臺,基于TMS320F2810實現(xiàn)自適應(yīng)算法后,對900 MHz 30 W前饋型線性功放實際結(jié)果測試,驗證了本文所提出的自適應(yīng)算法有效性和先進(jìn)性。這些實驗結(jié)果和結(jié)論對自適應(yīng)算法在前饋型線性功放中的應(yīng)用有著重要的促進(jìn)作用。

      參考文獻(xiàn)

      [1] CHO Kyoung?Joon, KIM Jong?Heon. A highly efficient doherty feedforward linear power amplifier for WCDMA base?station applications [J]. IEEE Transactions on Microwave theory and techniques components letters, 2005, 53(1): 292?300.

      [2] RANDALL R G, MCRORY J G, JOHNSTON R H. Broadband DSP based feedforward amplifier lineariser [J]. IEEE Electronics Letters, 2002, 38(23): 1470?1471.

      [3] 張玉興,趙宏飛.射頻與微波功率放大器設(shè)計[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006.

      [4] 施光艷,董加禮.最優(yōu)化方法[M].北京:高等教育出版社,1999.

      [5] 甘明.非線性功放對數(shù)字調(diào)制信號的影響研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2012,35(19):97?100.

      [6] 楊華煒,蘇凱雄,陳俊.基于ADS的多級功率放大器設(shè)計與仿真[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2012,35(7):173?176.

      [7] 吳亮宇,余勛林,江鵬.基于功率檢測自適應(yīng)的前饋功放設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2012,35(14):172?174.

      圖3 自適應(yīng)變步長示意圖

      圖3中[Tn]表示當(dāng)前增益或相位值減少一個固定步長后反饋功率值,[Tz]表示當(dāng)前增益或相位值反饋功率值,[Tp]表示當(dāng)前增益或相位值增加一個固定步長后反饋功率值。圖3所示情況下,自適應(yīng)步長大小值如下:

      [Adj_pert=(Tn-Tp)[2(Tp+Tn-2Tz)]*Pertsize] (4)

      式中:[Adj_pert]表示自適應(yīng)步長值;[Pertsize]表示固定步長。

      另外,在實際工程實現(xiàn)時,考慮到收斂速度的問題,往往設(shè)定一個固定反饋功率值,表示對消性能最優(yōu),從而使自適應(yīng)算法能夠?qū)⒃鲆婧拖辔槐M快收斂到目標(biāo)值。具體實現(xiàn)流程如圖4所示。

      2 計算機(jī)仿真和分析

      為了驗證本文提出的自適應(yīng)算法有效性和先進(jìn)性,對該算法進(jìn)行了計算機(jī)仿真和分析。具體仿真時,假設(shè)射頻環(huán)路相位失配[10°,]增益失配4 dB,設(shè)定對消門限為-35 dB(與圖4中反饋功率最小值門限對應(yīng)),相位固定迭代步長為[0.5°],增益固定迭代步長為0.1 dB。分別對本文1.2節(jié)中提到的增益和相位分別調(diào)整以及增益和相位交替調(diào)整的自適應(yīng)算法進(jìn)行仿真,結(jié)果如圖5~圖8所示。

      圖4 增益或相位自適應(yīng)調(diào)整流程

      圖5 環(huán)路對消性能圖

      圖6 增益和相位調(diào)整路線圖

      圖5~圖8中實線表示第一種自適應(yīng)算法即增益和相位分別調(diào)整,虛線表示第二種自適應(yīng)算法即增益和相位交替調(diào)整。從圖5可以看出,自適應(yīng)算法到達(dá)門限-35 dB時停止,第一種自適應(yīng)算法滿足要求時迭代28次,第二種自適應(yīng)算法滿足要求時迭代25次,顯然第二種自適應(yīng)算法的收斂速度快于第一種自適應(yīng)算法。從圖6可以看出,第一種自適應(yīng)算法的調(diào)整路線分別在增益面和相位面上,是一個折線,第二種自適應(yīng)算法的調(diào)整路線是在幅度和相位組成的立體圖上進(jìn)行,是一個平滑的曲線,并且第二種自適應(yīng)算法的對消量下降的比較平穩(wěn),第一種自適應(yīng)算法的對消量下降的比較陡峭,因此相比而言,第二種自適應(yīng)算法迭代更穩(wěn)定可靠。

      圖7 相位迭代步長圖

      圖8 增益迭代步長圖

      圖7和圖8表示兩種自適應(yīng)算法的增益和相位步長變化示意圖,從圖中可以看出自適應(yīng)算法在尋找環(huán)路對消最優(yōu)值時步長變化策略。計算機(jī)仿真結(jié)果表明,第一種自適應(yīng)算法的環(huán)路對消性能有限,大概在-40 dB左右,并且這個值和迭代步長有關(guān),若把迭代步長變小,優(yōu)化速度又明顯減慢,雖然可以通過變步長的策略,但是如果不能找到一個好的調(diào)整策略,常會引起自適應(yīng)算法的不穩(wěn)定,或者不能達(dá)到環(huán)路對消性能最優(yōu)的目的。采用本文提出的增益和相位交替調(diào)整的自適應(yīng)算法,不論初始迭代步長如何,環(huán)路對消性能均能達(dá)到-58 dB左右。因此,整體來說,第二種自適應(yīng)算法在穩(wěn)定性和優(yōu)化速度上明顯優(yōu)于第一種自適應(yīng)算法。

      3 實驗結(jié)果和分析

      為了證明本文所提出的自適應(yīng)算法的可實現(xiàn)性,根據(jù)實現(xiàn)原理圖1搭建了前饋型線性功放實驗平臺。主功放采用了Freescale半導(dǎo)體公司的兩個型號為MRF6S9125的LDMOS放大器件,整個系統(tǒng)輸出功率為30 W,增益和相位調(diào)整電路采用了公司自制電路設(shè)計而成,自適應(yīng)算法的實現(xiàn)采用了TI公司型號為TMS320F2810的DSP處理器。圖9表示系統(tǒng)對消前和對消后交調(diào)值。從圖9可以看出利用本文所提出自適應(yīng)算法,應(yīng)用于前饋型線性功放中,可以使線性改善大于30 dB。

      圖9 系統(tǒng)對消前后交調(diào)示意圖

      4 結(jié) 論

      本文基于前饋型線性功放自身特征以及自適應(yīng)技術(shù),提出了一種新型的自適應(yīng)算法,文中對該算法的原理進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)和分析,并進(jìn)行了計算機(jī)仿真,最后給出了通過硬件實驗平臺,基于TMS320F2810實現(xiàn)自適應(yīng)算法后,對900 MHz 30 W前饋型線性功放實際結(jié)果測試,驗證了本文所提出的自適應(yīng)算法有效性和先進(jìn)性。這些實驗結(jié)果和結(jié)論對自適應(yīng)算法在前饋型線性功放中的應(yīng)用有著重要的促進(jìn)作用。

      參考文獻(xiàn)

      [1] CHO Kyoung?Joon, KIM Jong?Heon. A highly efficient doherty feedforward linear power amplifier for WCDMA base?station applications [J]. IEEE Transactions on Microwave theory and techniques components letters, 2005, 53(1): 292?300.

      [2] RANDALL R G, MCRORY J G, JOHNSTON R H. Broadband DSP based feedforward amplifier lineariser [J]. IEEE Electronics Letters, 2002, 38(23): 1470?1471.

      [3] 張玉興,趙宏飛.射頻與微波功率放大器設(shè)計[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006.

      [4] 施光艷,董加禮.最優(yōu)化方法[M].北京:高等教育出版社,1999.

      [5] 甘明.非線性功放對數(shù)字調(diào)制信號的影響研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2012,35(19):97?100.

      [6] 楊華煒,蘇凱雄,陳俊.基于ADS的多級功率放大器設(shè)計與仿真[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2012,35(7):173?176.

      [7] 吳亮宇,余勛林,江鵬.基于功率檢測自適應(yīng)的前饋功放設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2012,35(14):172?174.

      圖3 自適應(yīng)變步長示意圖

      圖3中[Tn]表示當(dāng)前增益或相位值減少一個固定步長后反饋功率值,[Tz]表示當(dāng)前增益或相位值反饋功率值,[Tp]表示當(dāng)前增益或相位值增加一個固定步長后反饋功率值。圖3所示情況下,自適應(yīng)步長大小值如下:

      [Adj_pert=(Tn-Tp)[2(Tp+Tn-2Tz)]*Pertsize] (4)

      式中:[Adj_pert]表示自適應(yīng)步長值;[Pertsize]表示固定步長。

      另外,在實際工程實現(xiàn)時,考慮到收斂速度的問題,往往設(shè)定一個固定反饋功率值,表示對消性能最優(yōu),從而使自適應(yīng)算法能夠?qū)⒃鲆婧拖辔槐M快收斂到目標(biāo)值。具體實現(xiàn)流程如圖4所示。

      2 計算機(jī)仿真和分析

      為了驗證本文提出的自適應(yīng)算法有效性和先進(jìn)性,對該算法進(jìn)行了計算機(jī)仿真和分析。具體仿真時,假設(shè)射頻環(huán)路相位失配[10°,]增益失配4 dB,設(shè)定對消門限為-35 dB(與圖4中反饋功率最小值門限對應(yīng)),相位固定迭代步長為[0.5°],增益固定迭代步長為0.1 dB。分別對本文1.2節(jié)中提到的增益和相位分別調(diào)整以及增益和相位交替調(diào)整的自適應(yīng)算法進(jìn)行仿真,結(jié)果如圖5~圖8所示。

      圖4 增益或相位自適應(yīng)調(diào)整流程

      圖5 環(huán)路對消性能圖

      圖6 增益和相位調(diào)整路線圖

      圖5~圖8中實線表示第一種自適應(yīng)算法即增益和相位分別調(diào)整,虛線表示第二種自適應(yīng)算法即增益和相位交替調(diào)整。從圖5可以看出,自適應(yīng)算法到達(dá)門限-35 dB時停止,第一種自適應(yīng)算法滿足要求時迭代28次,第二種自適應(yīng)算法滿足要求時迭代25次,顯然第二種自適應(yīng)算法的收斂速度快于第一種自適應(yīng)算法。從圖6可以看出,第一種自適應(yīng)算法的調(diào)整路線分別在增益面和相位面上,是一個折線,第二種自適應(yīng)算法的調(diào)整路線是在幅度和相位組成的立體圖上進(jìn)行,是一個平滑的曲線,并且第二種自適應(yīng)算法的對消量下降的比較平穩(wěn),第一種自適應(yīng)算法的對消量下降的比較陡峭,因此相比而言,第二種自適應(yīng)算法迭代更穩(wěn)定可靠。

      圖7 相位迭代步長圖

      圖8 增益迭代步長圖

      圖7和圖8表示兩種自適應(yīng)算法的增益和相位步長變化示意圖,從圖中可以看出自適應(yīng)算法在尋找環(huán)路對消最優(yōu)值時步長變化策略。計算機(jī)仿真結(jié)果表明,第一種自適應(yīng)算法的環(huán)路對消性能有限,大概在-40 dB左右,并且這個值和迭代步長有關(guān),若把迭代步長變小,優(yōu)化速度又明顯減慢,雖然可以通過變步長的策略,但是如果不能找到一個好的調(diào)整策略,常會引起自適應(yīng)算法的不穩(wěn)定,或者不能達(dá)到環(huán)路對消性能最優(yōu)的目的。采用本文提出的增益和相位交替調(diào)整的自適應(yīng)算法,不論初始迭代步長如何,環(huán)路對消性能均能達(dá)到-58 dB左右。因此,整體來說,第二種自適應(yīng)算法在穩(wěn)定性和優(yōu)化速度上明顯優(yōu)于第一種自適應(yīng)算法。

      3 實驗結(jié)果和分析

      為了證明本文所提出的自適應(yīng)算法的可實現(xiàn)性,根據(jù)實現(xiàn)原理圖1搭建了前饋型線性功放實驗平臺。主功放采用了Freescale半導(dǎo)體公司的兩個型號為MRF6S9125的LDMOS放大器件,整個系統(tǒng)輸出功率為30 W,增益和相位調(diào)整電路采用了公司自制電路設(shè)計而成,自適應(yīng)算法的實現(xiàn)采用了TI公司型號為TMS320F2810的DSP處理器。圖9表示系統(tǒng)對消前和對消后交調(diào)值。從圖9可以看出利用本文所提出自適應(yīng)算法,應(yīng)用于前饋型線性功放中,可以使線性改善大于30 dB。

      圖9 系統(tǒng)對消前后交調(diào)示意圖

      4 結(jié) 論

      本文基于前饋型線性功放自身特征以及自適應(yīng)技術(shù),提出了一種新型的自適應(yīng)算法,文中對該算法的原理進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)和分析,并進(jìn)行了計算機(jī)仿真,最后給出了通過硬件實驗平臺,基于TMS320F2810實現(xiàn)自適應(yīng)算法后,對900 MHz 30 W前饋型線性功放實際結(jié)果測試,驗證了本文所提出的自適應(yīng)算法有效性和先進(jìn)性。這些實驗結(jié)果和結(jié)論對自適應(yīng)算法在前饋型線性功放中的應(yīng)用有著重要的促進(jìn)作用。

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