wcdma系统中基于小波网络的数字预失真技术研究学士学位论文.doc

分类号密级UDC学位论文WCDMA系统中基于小波网络的数字预失真技术研究AThesisinCommunicationsandInformationSystemResearchonDigitalPredistortionTechnologyBasedonWaveletNetworkinWCDMASystemByYanXingxingSupervisor:AssociateProfessorShaYiNortheasternUniversityJune2013-I-独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年□一年□一年半□两年□学位论文作者签名：导师签名：签字日期：签字日期东北大学硕士学位论文摘要-79-WCDMA系统中基于小波网络的数字预失真技术研究摘要在移动通信系统中，为了保证一定范围的信号覆盖，在基站和直放站中一般都要采用射频功率放大器对信号进行放大。为了保证效率，功率放大器通常工作在接近饱和点的非线性区，这会导致发射信号出现严重的非线性失真，增大系统的误码率，并对邻近信道产生干扰，降低系统性能。在GSM系统中采用GMSK这种恒包络的调制方式，信号对于功放的非线性不敏感；而在WCDMA系统中，为了高效的利用有限的频谱资源，采用了QAM、QPSK等高频谱利用率的调制方式和码分多址的传输方式，信号具有宽频带、非恒包络、高峰均比等特点，对于功放的非线性非常敏感，这就对发射端射频功率放大器的线性度提出了很高的要求，因此，对于功率放大器线性化技术的研究具有重要意义。在各种功放线性化技术中，数字预失真技术具有线性度好、适用带宽宽、稳定性高以及灵活性好等优点，因而被认为是最具前景的线性化技术，该技术的基本原理是在功放前端构造一个与功放特性互逆的预失真器，以补偿由功放的非线性产生的失真，从而实现整个系统的线性化。因此预失真器可以看作是一个非线性系统，实现输入到输出的非线性映射，而小波神经网络结合了小波变换良好的时频化特性和神经网络的自学习功能，具有较强的非线性逼近能力，所以本文提出将小波神经网络用于预失真器的建模中。考虑WCDMA系统中的功放存在记忆效应，功放当前的输出不仅取决与当前的输入，还与其历史信号状态有关，因此本文设计了时延小波网络预失真模型。另外，针对传统的BP算法存在容易陷入局部极小、收敛速度慢及容易产生振荡等缺点，本文采用了改进的BP算法对网络进行训练。为了验证本文所提出的算法的性能，本文将基于小波网络和基于BP网络的数字预失真算法进行了仿真对比。仿真结果表明，与无预失真的系统相比，基于小波网络的数字预失真系统邻道功率有大约17dB的改善；与基于BP网络的数字预失真系统相比，邻道功率有大约7dB的改善，而且基于小波网络的预失真算法的逼近精度和收敛速度更高。关键词：WCDMA；功率放大器；线性化技术；数字预失真；小波网络东北大学硕士学位论文AbstractResearchonDigitalPredistortionTechnologyBasedonWaveletNetworkinWCDMASystemAbstractInthemobilecommunicationsystem,inordertoensuretheradiocoverage,RFpoweramplifiers(PAs)isgenerallyusedinabasestationorareaptertoenlargethepowerofthetransmittedsignal.Poweramplifiersusuallyworksinnonlinearareaclosetothesaturationpoint,thereforethetransmittedsignalwouldbedistortedseverely.Asaresult,thebiterrorrateandadjacent-channelinterferencewouldincrease.InGSMsystem,aconstantenvelopemodulation,GMSK,isused.SotheGSMsignalisnotsensitivetononlinea