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在通信系统中,射频功率放大器用来放大发射信号的功率,增加通信距离。射频功率放大器的性能好坏直接决定着发射信号的质量。然而,在高效率工作状态下,射频放大器固有的非线性特征会导致发射信号被放大的同时产生非线性失真,恶化通信质量,并造成带外频谱扩展等问题。为了让功率放大器可以在高效工作的同时,降低其非线性失真带来的不良影响,需要对射频功率放大器进行数字预失真处理。本文通过分段线性化的非线性拟合模型,来实现一种数字预失真的方法并完成实验验证。首先利用MATLAB软件作为数字预失真参数计算平台,实现射频功率放大器非线性建模与校正的软件仿真,然后采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)进行了数字预失真系统的设计和实现。论文工作内容如下:第一,对常见的射频功率放大器非线性失真行为模型进行了分析。从原理、参数训练结构、系统实现方式、评价指标、参数提取算法等五个方面对数字预失真技术进行了分析和对比。并最终确定采用直接计算法作为参数提取算法,MATLAB结合FPGA的方式作为实现形式。第二,分析数字预失真方案指标需求,给出数字预失真总体实现方案、系统模型及预失真流程。实现方案分MATLAB和FPGA两部分,按实物连接关系描述了方案中各功能模块的原理和具体实现方法。对非线性系统的分段线性表达公式进行推导,介绍了分段线性结合查找表的预失真器模型所需的参数。考虑到软硬件仿真的不同,经理论推导给出了一种易于工程实现的参数计算方式,即通过近似迭代来代替实时反馈数据。第三,搭建基带FPGA工程链路与半实物仿真平台,对功率放大器行为模型、预失真器参数以及基于分段线性化的数字预失真总体方案进行测试与结果分析。通过与经典预失真方法对比可知,本方案预失真处理后系统输入与输出的归一化均方误差可以改善8.5 dB,带外频谱泄漏改善约10dB。本文完成了基于分段线性化模型数字预失真技术方案的设计与实验验证,结果表明基于分段线性化的数字预失真方法对比传统方法,对射频功率放大器的非线性失真抑制改善达10dB,对射频功率放大器的非线性矫正工程实现具有一定的指导意义。