在無線系統(tǒng)中,，功放(PA)線性度和效率常是必須權(quán)衡的兩個參數(shù)。幸運(yùn)的是,，基于Volterra的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真(DPD)線性化電路可以使無線系統(tǒng)中的射頻PA達(dá)到高線性度高效率,。這種自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真方案擴(kuò)展了功放的線性范圍，同時波峰因數(shù)有降低,，可以更強(qiáng)力驅(qū)動射頻PA,，而且效率更高，同時滿足傳輸譜效率要求及調(diào)制精度要求,。

    這種新型數(shù)字前置補(bǔ)償器已經(jīng)集成到了德州儀器公司(www.ti.com)的GC5322型集成發(fā)射方案中,。幾百萬門專用信號處理器(ASSP)采用0.13微米CMOS工藝制造，并且包含了數(shù)字上轉(zhuǎn)換,、振幅因數(shù)降低以及數(shù)字預(yù)失真,。這種“調(diào)制不可知”處理器支持30 MHz信號帶寬。對第三代(3G)手機(jī)信號,，可以降低峰值功率與平均功率之比(PAR)達(dá)6dB,。對正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)，可以改進(jìn)4 dB,，同時滿足鄰近信道功率比(ACPR)和誤差矢量幅值特性,。可以修正高達(dá)11階的非線性并達(dá)到200 ns的PA存儲效應(yīng),。對多種射頻PA拓?fù)?，一般可改善ACPR 超過20dB，并且功率效率提高4倍以上,，對一般基站,，靜態(tài)功率損耗可降低60%之多。這種靈活的基于Volterra的預(yù)處理器可以為多種射頻架構(gòu),、調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)和信號帶寬而優(yōu)化,。

    像用在3G和其它新興空中接口標(biāo)準(zhǔn)中的非恒定包絡(luò)調(diào)制方案在譜上更高效，但峰均信號比更高,，PA的回退必然更高,。這樣就降低了PA效率并增加了基站的冷卻和運(yùn)行成本。功效低一些的射頻PA一般占總基站系統(tǒng)成本的30%,，對環(huán)境影響相當(dāng)顯著,。隨著向“綠色”的不斷發(fā)展，能源效率高的技術(shù)與不斷增加的能源成本,、以及目前不斷提高的譜效率和及信號帶寬要求,，還有正在發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來，使功放線性度成為下一代基站的關(guān)鍵設(shè)計(jì)問題,。多年來,，提出并實(shí)施了大量的功放線性化技術(shù),，如射頻前饋、射頻后饋以及RF/IF預(yù)失真和后失真,。其中,，與傳統(tǒng)模擬/射頻線性化技術(shù)相比，自適應(yīng)DPD方案已證明效率最高并且最有成本效益,。DSP/ASSP計(jì)算能力的不斷增加使數(shù)字預(yù)失真成為越發(fā)吸引人的選項(xiàng),。

    GC5322發(fā)射方案將數(shù)字上變換(DUC)、振幅因數(shù)降低(CFR)以及DPD結(jié)合在高度集成的ASSP中,，采用德州儀器公司C67x型DSP內(nèi)置軟件提供的實(shí)時自適應(yīng)控制,。這種發(fā)射器件可以為多種射頻架構(gòu)優(yōu)化，支持多種空中接口標(biāo)準(zhǔn),，包括CDMA2000,、WCDMA、TD-SCDMA,、MC-GSM,、WiMAX和長期演進(jìn)(LTE)手機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。這種靈活的前置補(bǔ)償器可以與多種功率拓?fù)湟黄鹩行褂?，如A/B類或Doherty放大器,，設(shè)計(jì)為支持信號帶寬達(dá)30 MHz的通信系統(tǒng)。此文章分為兩篇,，集中說明DPD方案的硬件實(shí)現(xiàn),。

    基于3G CDMA的無線通信系統(tǒng)以及采用像OFDM方法的多載波系統(tǒng)常可以處理高PAR或振幅因數(shù)信號,。非恒定包絡(luò)調(diào)制技術(shù),，如這些系統(tǒng)中使用的正交調(diào)幅具有嚴(yán)格的誤差矢量幅度(EVM)要求。因?yàn)橛羞@些要求,，所以需要PA為高線性幅度和相位響應(yīng),。PA的線性工作范圍一般有限。PA非線性會引起發(fā)射信號互調(diào)失真,，導(dǎo)致譜分裂和鄰信道功率比(ACPR)的下降,。這一問題的一種簡單解決方法是把輸入信號水平回退到PA，這樣得到的信號就完全處于放大器的線性工作區(qū),。遺憾的是,，PA功率效率在較低輸入功率下下降相當(dāng)大，使這種方法比最佳方法要遜色,。此外,，更加高級有效的放大器拓?fù)?如Doherty PA)甚至在回退功率水平下也出現(xiàn)相當(dāng)大的非線性，導(dǎo)致EVM和ACPR性能變差,。

    在回退狀態(tài)下工作時,，目前使用的傳統(tǒng)AB類功放的效率在5%～10%之間,。但使用了振幅因數(shù)降低和自適應(yīng)DPD技術(shù)后，效率可以提高3～5倍,。更新型的PA拓?fù)?，如Doherty放大器,，或者甚至動態(tài)包絡(luò)軌跡與DPD 結(jié)合起來的AB類放大器,，以及更新型的器件技術(shù)，如氮化鎵(GaN)或砷化鎵(GaAs)功率晶體管,，可以用于獲得接近50%的效率,。