dpd原理与系统集成_new

DPD系统时延的稳定

时延的概念：
DPD系统建模的时候，信号在DPD环路内传输 所需要的时间。有一般由DAC的传输时间、射频传 输线路时间和反馈数据传输时间决定。

注意事项
1.在初期调试的时候，保证系统时延在DPD系统 规定的范围内（一般不超过200个下行数据周期）， 主要是线缆不要太长； 2.保证时钟系统的相位的稳定。
DPD系统时延的稳定相关案例

案例1.
PM7815的DCLK与REFCLK时钟相位关 系的不确定（每次上电），导致DPD在某次 上电时不能正常收敛，甚至跑飞，跑飞时的 时延值与正常时的时延值差异较大。

案例2.
OP在训练之后，对DAC的SYNC操作 会导致DPD的出错，查看其状态，发现delay 值与训练时有所变化。
自带环路AGC的DPD系统增益 控制

环路AGC概念：
DPD的环路AGC，就是在DPD运行起来后，通过调整 DPD输出的数据功率，保证环路增G_LOOP=G_FW+G_FB. 不变。影响环路增益的因素有温度、环路内的线缆长度、器 件的离散性等，最主要是温度。

功率控制要点：
1.在DPD运行之前，要将系统输出功率调整到目标值。 2.在DPD运行起来后，G_FW在一定范围内的变化不会 导致系统输出功率的变化，DPD的AGC会自动进行补偿，但 范围有限，重点要保证G_FW的变化不能超过DPD的补偿范 围，过大的补偿会恶化ACPR 。所以，下行通道最好要有模 拟ATT可以进行幅度较小的调整。 3.在DPD运行起来后，G_FB在一定范围内的变化会导 致系统输出功率的变化，因此要保证G_FB的恒定。


功放的非线性特征
非线性失真示例பைடு நூலகம்
PA的输入信号
PA的输出信号
DPD原理概述

DPD（数字预失真）的概念： 采用数字手段，将要放大信号在基 带进行补偿处理，使其失真，经过放大 器后，由于放大器的非线性效果，最终 输出结果成为输入信号的线性放大。
DPD原理概述
DPD功能架构：
DPD原理概述

276.48M 92.16M 184.32M 92.16M
GC5322 20M
CFR和DPD的联合使用



1.DPD的性能跟信号的特性（峰 均比）密切相关：信号的峰均比 越小，在保证同样线性的情况下 功放能输出的平均功率就越大， 即效率越高； 2.CFR（削峰算法）是减小信号峰 均比的利器，好的削峰可以减小 4～5个db的峰均比； 3.在应用DPD的场合都会在DPD 前进行削峰处理，才能最大程度 地发挥DPD的作用，获得最高的 效率。
系统集成设计注意事项

一.时钟频率的选择
二.CFR和DPD的联合使用
三.系统增益的分配及功率控制 四.系统时延的稳定
时钟频率的选择步骤
信号带宽
核工作时钟
下行数据接口速率 1X/ 2X
反馈AD采样速率

反馈带宽（修正带宽）=5（3）×信号带宽 反馈AD采样速率>2（1）×反馈带宽 下行DA带宽=0.8×DA输入数据速率>修正带宽
输入信号通过预失真器（其特征函数为 F(?)），再送入非线性功率放大器（其特征 函数为 G(.)）进行放大输出。调节预失真器 参数使得预失真器非线性特性和功放非线性 特性相反，从而使得两个非线性系统的级联 表现为一线性系统。数学描述为： F(Vm )G(Vd ) = K 其中Vm为输入信号，Vd为预失真器的输出信 号，K为常数增益。
DPD系统的环路增益

环路的增益点：
DUC CFR
DPD
G_FW
BB
DAC
FW_RF LOOP
PA
ADC
FB_RF
G_FB 红色为环路内增益点，绿色为环路外增益点
系统增益的分配


1.在保证不会导致DUC溢出的情况下， 进入DPD核的基带功率要越大越好； 2.OP的DPD不能将DAC的增益调至最 大，PMC、Xilinx可以调至最大，减小 后端的增益，提高稳定性； 3.调整各部分增益，让前向变频端输出 信号的ACPR最好； 4.反馈增益要符合系统的要求。
DPD原理概述
DPD效果示例
DPD前的PA输出
DPD后的PA输出
射频功率放大器的理论模型

简化的 Volterra 多项式模型：

Hammerstein 和 Wiener 模型：
DPD实现方法


查找表法：使用功放的特性参数将预失真器构建成一 个查找表，如PM7815系统。 多项式法：使用多项式拟合补偿增益曲线，如： GC5322、Xilinx_DPD、OP4400
DPD原理与系统集成
编制： 李 繁 2009-10-26
DPD原理概述

为什么要引入DPD（数字预失真）？
1. 射频功率放大器的非线性功率放大器的非线性 主要表现在两个方面，一个是输出信号的幅度响应非线 性，即 AM/AM 转换时出现的非线性，另一个是输出信 号的相位响应非线性，即 AM/PM转换时出现的非线性， 这会造成带外频谱扩展，引起邻道干扰外，还会造成带 内信号失真，增大误码率。 2.信息传输技术正朝着多载波、多电平、宽频带和 高峰均比的方向发展，这些都会加大放大器的非线性对 信号的影响，在保证基本线性要求的情况下，降低功放 的效率。 3.DPD在众多的预失真解决方案中性价比最优，也 最适合实际应用。
不带环路AGC的DPD系统增益 控制

控制方法：
通过检测功放的输出，与目标值进行比较，并调整 系统前向链路各处的增益，实现功率输出的稳定。检 测功放的输出的办法主要有：统计反馈信号的功率、 统计检波管输出功率。

控制要点：
1.最好在DPD运行之前改变G_FW,即调整模拟域增 益，使输出接近目标值； 2.DPD运行起来后，通过调整CFR之后、DPD之前 的增益控制字，保证系统输出功率的稳定。
时钟频率的选择范例
方案 信号带宽 核工作时 钟 下行数据 时钟 反馈AD采 样时钟
PM7815 15M OP4400 15M Xilinx Xilinx 15M 20M
92.16M 307.2M 230.4M
92.16M 76.8M 76.8M
92.16M 76.8M 153.6M 184.32M 184.32M