分段线性数字预失真模型的参数更新方法及预失真系统与流程

本发明涉及功放数字预失真领域。更具体地说，本发明涉及一种分段线性数字预失真模型的参数更新方法及预失真系统。

背景技术：

1、射频功率放大器是5g通信系统最关键和最昂贵的器件（芯片）。在5g射频芯片中，高增益、高线性度的功率放大器是5g系统中的关键器件（芯片），它能够保证5g信号（正交频分复用信号）在近200mhz的带宽范围内具有良好的线性度，使得传输大带宽、低失真的高阶调制信号成为可能；同时保证5g信号具有较高的发射功率，满足了5g信号的传输距离要求。

2、面对复杂的功率放大器行为特征，当前数字预失真的建模方法主要包括三类：无记忆模型、有记忆模型和分段线性模型。其中，分段线性模型的基本思想是将非线性函数的定义域划分为多个不同的子定义域，每个子定义域上该非线性函数可近似看做一个线性函数。理论上，子定义域划分的足够细，则分段线性函数可以对原非线性函数进行较为精确的近似。

3、现有的分段线性模型的模型参数多是恒定的，即各段的系数为恒定值，区间也为恒定数值，在初始化后很少改变。但是，事实上，随着功率放大器特性的改变，或者射频系统中其它器件非线性特性的影响，或者这种非线性特性影响的变化，分段线性模型的系数会发生改变，增加或者减少，且分段的区间情况也会发生一定的改变。然而，这些问题在之前的研究中很少涉及。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种分段线性数字预失真模型的参数更新方法及预失真系统，以解决上述问题。

2、为了实现本发明的目的和其它优点，提供了一种分段线性数字预失真模型的参数更新方法，包括：

3、获取基带信号，基于所述基带信号和功率放大器特性，对分段线性数字预失真模型的分段区间和分段区间参数进行初始化；

4、基于初始化确定的分段区间和分段区间参数，采用r2参数判别方法，判断各分段区间是否满足预设条件，若满足，则不进行区间拆分，否则，对该分段区间进行区间拆分，直至拆分后的分段区间满足预设条件，得到新的分段区间；对所述新的分段区间进行线性拟合，得到新的分段区间参数。

5、优选的是，所述的分段线性数字预失真模型的参数更新方法，所述对分段线性数字预失真模型的分段区间和分段区间参数进行初始化，包括：

6、根据功率放大器特性，确定所述分段线性数字预失真模型的分段数和幅度区间；

7、依据所述基带信号，设定所述分段线性数字预失真模型为：

8、

9、式中，，，为功率放大器第m段分段区间的增益；为一个初始化的数值； ；、到为根据功率放大器特性得到的参数；

10、根据功率放大器特性，对所述分段线性数字预失真模型进行初始化，得到所述初始化确定的分段区间和分段区间参数 a 1m 、a 0m。

11、优选的是，所述的分段线性数字预失真模型的参数更新方法，所述、到按照如下方法得到：

12、1）在幅度区间的范围内，取n个幅度点，第n个幅度为，；

13、2）将所述第n个幅度输入功率放大器，获取功率放大器的输出cn；

14、3）从n=2开始，到n=n为止，执行下述操作：若cn-2cn-1+cn-2≤e，e为预设阈值，则n，n-1，n-2为一个幅度区间，否则，n，n-1，n-2为不同的幅度区间，且n-1为区间的边界，记录n-1的数值，并将其作为分界点的序号，，，由此得到到；

15、4）通过最小二乘拟合法，得到功率放大器各分段区间的增益。

16、优选的是，所述的分段线性数字预失真模型的参数更新方法，所述预设条件为：，式中，为数字预失真器输出的信号依次经过数模转换器、调制器、功率放大器、解调器和模数转换器后的反馈信号，，为各分段区间的精度控制参数。

17、优选的是，所述的分段线性数字预失真模型的参数更新方法，所述区间拆分包括：若第m段分段区间不满足所述预设条件，则将第m段分段区间拆分为两段分段区间和，对这两段分段区间分别进行线性拟合，如果满足所述预设条件，则停止区间拆分，否则，继续进行区间拆分，直至拆分后的分段区间满足所述预设条件；其中，，。

18、优选的是，所述的分段线性数字预失真模型的参数更新方法，所述对所述新的分段区间进行线性拟合，得到新的分段区间参数，包括：

19、根据所述新的分段区间的分段数m1，设定所述分段线性数字预失真模型为：

20、

21、式中，；

22、顺序采样一段包含j个采样点，且幅度取值在区间的基带信号，，采用初始化确定的分段区间参数a1m和a0m，以min|gm1y(j)-z1(j)|2作为优化目标，得到模型新的分段区间参数、，其中，为功率放大器第段分段区间的增益；z1(j)为信号y(j)依次数模转换器、调制器、功率放大器，再经过解调器和模数转换器后的反馈信号，y(j)为输入的基带信号x(j)经过所述分段线性预失真模型之后的输出，y(j)= bm( j) x t( j)， bm(j)=[a1m(j),a0m(j)]，xt(j)为x(j)的转置，x(j)=[x(j),1]。

23、优选的是，所述的分段线性数字预失真模型的参数更新方法，所述对所述新的分段区间进行线性拟合，得到新的分段区间参数，还包括：判断所述新的分段区间中相邻分段区间的斜率是否满足，斜率的精度控制参数，若是，则将该相邻分段区间合并，在区间中进行拟合，得到新的分段区间参数、。

24、优选的是，所述的分段线性数字预失真模型的参数更新方法，所述基带信号为归一化的基带信号，，其中，为设定的输入的基带信号的最大值，为接收的原始基带信号。

25、本发明还提供了一种预失真系统，包括：数字预失真器、数模转换器、调制器、功率放大器、解调器、模数转换器和数字预失真模型参数更新模块；其中，

26、所述数字预失真器中内置有分段线性数字预失真模型，所述数字预失真器用于获取输入的基带信号和所述数字预失真模型参数更新模块推送的模型参数，并将所述基带信号和所述模型参数输入所述分段线性数字预失真模型中，得到数字预失真器的输出信号；所述输出信号再依次经所述数模转换器、调制器、功率放大器、解调器、模数转换器后得到反馈信号；

27、所述数字预失真模型参数更新模块用于获取所述基带信号和所述反馈信号，并采用上述的分段线性数字预失真模型的参数更新方法对模型参数进行更新，并将更新后的模型参数推送给所述数字预失真器。

28、本发明至少包括以下有益效果：

29、本发明的分段线性数字预失真模型的参数更新方法，可以根据数字预失真系统的运行情况，自动调整分段线性预失真模型的分段区间和分段区间参数，以满足功率放大器的数字预失真要求。

30、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。