2015年年研究生数学建模优秀论文B7【荐】.pdfVIP

参赛密码 (由组委会填写) 第十届华为杯全国研究生数学建模竞 第十届华为杯全国研究生数学建模竞 赛 赛 学 校 桂林电子科技大学 参赛队号 1. 张晓凤 队员姓名 2. 朱喜燕 3. 蒋淑洁 参赛密码 (由组委会填写) 第十届华为杯全国研究生数学建模竞赛 第十届华为杯全国研究生数学建模竞赛 题 目 功率放大器非线性特性及预失真建模 摘 要： 功率放大器(PA)用于将已调信号放大到需要的功率，然后通过天线将信号发射出 去，它是现代无线通信系统中的关键部件。但PA 本身具有非线性特性及记忆效应，严 重地影响了通信系统的正常传输。本文通过对PA 进行研究，主要解决了如下问题： 问题一(A)，对无记忆功放的非线性特性描述，首先，本文分别建立Saleh 模型和 5 阶复系数多项式模型；然后，通过最小二乘法提取模型参数；最后通过计算NMSE 来定量评价两个模型的精确度。结果表明5 阶复系数多项式模型的准确度更高，NMSE 可达到-53.16dB,而Saleh 模型只能达到-33.96dB。 问题一(B)，针对无记忆功放的非线性特性，首先，本文分别建立5 阶、6 阶无记 忆多项式预失真模型对其进行线性化；然后，通过自适应的RLS 算法提取模型参数； 最后，计算得到模型的NMSE、EVM 及线性化后最大幅度放大倍数，见表2 。结果表明 无记忆多项式预失真模型能很好地对无功放系统进行线性化。 问题二(A)：对有记忆功放的非线性特性描述，首先，本文建立不同记忆深度与阶 数的记忆多项式模型对其进行描述；然后，利用最小二乘法提取模型参数；最后，计 算NMSE 值见表3 。 问题二(B)：针对有记忆功放的非线性特性，首先，本文建立3 阶5 阶记忆多项式 预失真模型对其进行线性化；然后，通过自适应的RLS 算法提取模型参数；最后，计 算得到模型的线性化后功放最大幅度放大倍数为9.45，NMSE = -43.37dB，EVM = 0.68%。 结果表明，本文建立的有记忆多项式预失真模型能很好的对有功放系统进行线性化。 问题三：对于信号的功率谱密度，本文利用matlab 自带的pmem 函数进行直接求 解，结果见图4-11。由图可得，未加预仿真模型时，功放输出的ACPR 为-21dB，加入 预失真模型后，功放输出的ACPR 改善为-40dB。 关键字：Saleh 模型，复系数多项式模型，无记忆多项式模型，记忆多项式模型，RLS - 2 - 一、 问题重述 信号的功率放大是电子通信系统的关键功能之一，其实现模块称为功率放大器 (PA ，Power Amplifier) ，简称功放。功放的输出信号相对于输入信号可能产生非线性 变形，这将带来无益的干扰信号，影响信信息的正确传递和接收，此现象称为非线性 失真。传统电路设计上，可通过降低输出功率的方式减轻非线性失真效应。 功放非线性属于有源电子器件的固有特性，研究其机理并采取措施改善，具有重 要意义。目前已提出了各种技术来克服改善功放的非线性失真，其中预失真技术是被 研究和应用较多的一项新技术，