5G通信系统精细化数字预失真器

新一代信息技术

非线性失真是5G通信系统和其他新兴多载波通信系统的主要失真来源，而数字预失真代表着线性化方法发展趋势。目前，数字预失真方法均采用了对非线性器件输出信号的包络特性进行直接线性化的简单思路。由于有源非线性器件（如射频功放）存在最大输出功率的限制，故此种原理的线性化算法在高能信号区会造成输出有效增益的明显下降，也就是难以同时满足低功率损失和高线性化效果的要求。这不但造成了低下的电源利用效率，并且造成我国对进口大功率射频器件的依赖。 针对5G通信非线性失真研究的理论空白，申请人率先完成了非线性失真信号微观分析法，首次揭示了亿万个随机交调项间的定量关系，推导出了系统参数和非线性频谱间简洁的多项式表达关系，并将仿真速度提高1100倍。针对目前射频电路预失真方法的原理性缺陷，申请人建立的多级精细化数字信号预失真方法实现了在低功率损耗的条件下取得高度线性化效果，此方法可提高功放的功率利用率，降低我国对大功率射频功放的进口依赖。

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非线性失真的线性化器是5G通信核心技术，每年世界通信射频系统市场规模超过150亿美元，其中20 %可以投入到线性化成本。而数字预失真器已经是国际新兴主流技术，国内市场基本为外国公司垄断。项目负责人在国外工作期间进行过样机试制，目前在国内的再次研发处在小试阶段。