宽带射频功率放大器建模及线性化技术研究的任务书.docx

宽带射频功率放大器建模及线性化技术研究的任务书
任务书
一、任务背景
射频功率放大器（PowerAmplifier，PA）作为无线通信系统中的重要组件之一，负责将从低功率的发射机输出信号放大至较高功率从而覆盖更大的通信范围，但是由于工艺制造及环境等影响，PA也会产生一些不可避免的非线性失真问题，从而限制了整个通信系统的性能。
线性化技术是解决PA非线性失真问题的一个重要手段，通过利用数字信号处理、模拟信号预失真等方法来降低PA的失真程度，在保持较大输出功率的同时提高通信系统的性能，目前已经成为了广泛使用的技术手段。
课题的主要研究内容是对宽带射频PA的建模和线性化技术进行研究，通过建立高精度的PA模型和选择适当的预失真算法来提高PA的线性度并优化通信系统的性能指标。
二、研究内容
1.宽带射频PA的建模：根据实际PA的特性，分析信号经过PA后的输出特性，建立高精度的非线性PA模型。
2.PA的线性化技术研究：对基于模拟预失真法和数字信号处理的预失真算法进行分析和对比，选择适应性更强、精度更高的算法用于需要线性化的PA。
3.验证与分析：通过仿真和实验验证所选预失真算法的性能，分析算法的适用性以及对通信系统性能的影响，确定最优化的线性化方案，并对其进行总结和归纳。
三、研究目标
本课题旨在通过对宽带射频PA的建模和线性化技术研究，提高PA的线性度，优化通信系统的性能，具体目标如下：
1.建立高精度的宽带射频PA模型，通过模型仿真验证建立模型的准确性。
2.对比基于模拟预失真和数字信号处理的线性化算法，分析算法优缺点并选择最优化的算法用于PA预失真。
3.通过仿真和实验验证所选预失真算法的性能，分析算法的适用性和对通信系统性能指标的影响。
4.根据实验结果，总结和归纳适用于宽带射频PA的线性化技术，提出更优化、可行的线性化方案。
四、研究方法
1.PA的建模：基于MOSFET器件的物理特性，建立宽带射频PA的大信号伏安特性曲线模型，并对模型进行仿真验证。
2.PA的线性化技术研究：对比基于模拟预失真和数字信号处理的线性化算法，分析算法优缺点，选择最优化的算法用于PA预失真，并进行仿真测试。
3.线性化方案的验证与分析：通过建立测试平台对所选预失真技术进行验证，分析不同线性化技术对通信系统性能指标的影响，并确定最优化的线性化方案。
五、预期成果
1.高精度的宽带射频PA大信号伏安特性曲线模型，可用于PA参数设计和系统仿真分析。
2.针对宽带射频PA的线性化技术研究成果，包括分析宽带射频PA预失真的各种算法，并选择最优化的算法进行仿真。
3.线性化技术的验证与分析结果，通过实际测试得到最优化的线性化方案，对宽带射频PA的线性化技术进行总结和归纳，提出更优化、可行的线性化方案。
六、研究周期
本次课题的研究周期为6个月，包括理论研究、仿真测试和实验验证等步骤。
七、研究经费
本次课题的研究经费为300万元，主要用于资料收集、仪器设备购置和实验成本等方面。其中包括：200万元用于购买所需仪器设备，50万元用于实验验证成本，50万元用于日常研究经费。
八、研究团队
本课题由以下成员共同进行：
1.课题负责人：王明，博士，教授，主要研究方向为射频电路设计、射频系统和通信系统优化。
2.研究团队成员：陈思涵，博士研究生，主要研究方向为射频电路设计和线性化技术等。
以上成员具备较强的学术研究能力和实践经验，能够保证本课题的科学性和实用性。
九、参考文献
1.Rappaport,T.S.,Sun,S.,Mayzus,R.,Zhao,H.,Azar,Y.,Wang,K.,…Zhang,J.(2013).Millimeterwavemobilecommunicationsfor5Gcellular:Itwillwork!IEEEAccess,1,335–349.
2.Chalmers,C.(2013).LinearizationandEfficiencyEnhancementTechniquesforSiliconIntegratedHigh-powerRFPowerAmplifiers.Springer.
3.Luhl,P.,&Mellenius,L.(2017).DigitalPre-DistortionforPowerAmplifiers:AComprehensiveSurvey.
4.Boccuzzi,F.,Foglia,L.,Piegari,L.,&Sorrentino,F.(2018).PowerAmplifierLinearizationUsingAnalogandDigitalPredistortionTechniques:AnOverview.IEEEMicrowaveMagazine,19(7),26–39.
5.Al-Ghadba