DPD原理及实现

1、DPDDPD原理及实现原理及实现张永丽/2013.11.04 DPD的基本原理的基本原理01 DPD的影响因素的影响因素03 DPD的实现方式的实现方式02目录目录 DPD的问题定位的问题定位04互调失真邻道功率比（邻道功率比（ACPRACPR）增加）增加较严重的邻信道干扰较严重的邻信道干扰降低误码比特率性能降低误码比特率性能误差矢量幅度（误差矢量幅度（EVMEVM）增大）增大功放带内失真DPD的产生背景的产生背景功率回退找到满足要求的功放非线性找到满足要求的功放非线性点比较困难点比较困难降低功放的效率，增加成本降低功放的效率，增加成本获得良好线性度和更高的功获得良好线性度和更高的功率效率率效

2、率具有良好的重构能力具有良好的重构能力DPD技术DPD的产生背景的产生背景1/G(a)G(a)DPD的基本原理的基本原理 DPD的基本原理的基本原理01 DPD的影响因素的影响因素03 DPD的实现方式的实现方式02目录目录 DPD的问题定位的问题定位04DPD的基本框图的基本框图开始开始读取反馈及训练序列读取反馈及训练序列反馈去直流镜像校准反馈去直流镜像校准反馈和训练序列同反馈和训练序列同步并记录位置步并记录位置反馈数据截点反馈数据截点反馈数据做幅度校准反馈数据做幅度校准计算计算DPDDPD系数系数DPDDPD系数系数正确？正确？进行预失真进行预失真结束结束训练序列训练序列定标定标训练序训练

3、序列截点列截点告警告警N NY Y算法基本流程算法基本流程发射信号的预失真处理发射信号的预失真处理FPGA部分部分TRXIQ完成对反馈数据的采集和存储特殊时隙发送训练序列特殊时隙发送训练序列完成前向预失真通道的处理训练序列的存储训练序列的存储FPGAFPGADFELUT表的存储表的存储发射信号的预失真处理发射信号的预失真处理同时采集反馈数据并存储同时采集反馈数据并存储LUTLUT表构建表构建数据同步系数计算系数计算幅度调整完成完成DPDDPD系数计算系数计算建立建立LUTLUT表表DSP部分部分驱动配置训练序列根据建立小区的模式配置对应的训练序列，并将DSP存储的训练序列发送给FPGADSP进

4、行系数计算FPGA完成预失真FPGA抓反馈Dfe根据驱动配置在特殊时隙发送训练序列，Trxiq采集反馈数据发送给DSPDSP生成LUT表对反馈数据进行零中频校准，完成反馈数据与训练序列的同步以及幅度调整，根据模型计算DPD系数双频小区，构建幅度划分LUT表、非均匀幅度量化LUT表、预失真查找LUT表，单频小区，构建幅度划分LUT表、预失真查找LUT表DSP给FPGA的LUT表储存在DFE中，为公共LUT表。公共LUT表存储完成后由驱动通知DFE，DFE把公共LUT表数据更新到自己的LUT表中并更新对应天线的业务数据具体实现流程具体实现流程 DPD的基本原理的基本原理01 DPD的影响因素的影响

5、因素03 DPD的实现方式的实现方式02目录目录 DPD的问题定位的问题定位04将基带数据源速率提升到要求将基带数据源速率提升到要求值，内插半带滤波器的选取会值，内插半带滤波器的选取会影响业务信号的影响业务信号的ACPRACPR削峰部分，业务或训练序列数削峰部分，业务或训练序列数据的峰均比高会影响据的峰均比高会影响DPDDPD的效的效果，峰均比高的信号经过功放果，峰均比高的信号经过功放其非线性失真越严重其非线性失真越严重硬件链路影响硬件链路影响- -FPGAFPGA1.DAC1.DAC发射数据的采样速率发射数据的采样速率2.2.半带滤波器的带宽，一半带滤波器的带宽，一般为采样带宽的般为采样带宽

6、的0.90.9倍倍3.3.功率引入的非线性因素功率引入的非线性因素低通中频低通中频LCLC滤波器，滤除混滤波器，滤除混叠和部分镜像，带内平坦度叠和部分镜像，带内平坦度以及带宽会影响以及带宽会影响DPDDPD效果效果IQ调制器1.1.本振造成的直流泄露本振造成的直流泄露2.IQ2.IQ不平衡产生的镜像不平衡产生的镜像硬件链路影响硬件链路影响- -DACDAC、调制、调制主板小信号放大器，存在P1压缩，产生非线性低通射频LC，滤除谐波分量1. 增益平坦度， P1、P3曲线平滑2. VBW带宽满足带宽要求3. AM-AM、 AM-PM特性曲线硬件链路影响硬件链路影响- -放大器放大器IQ解调器会产生

7、直流泄露，影响反馈数据低通中频LC，抑制部分镜像及杂散带内平坦度及带宽影响DPD性能硬件链路影响硬件链路影响- -反馈链路反馈链路模拟信号到数字基带信号转换，采样带宽和有效bit位数影响反馈数据精度。目前的算法要求采样带宽至少是信号带宽的3倍开始开始读取反馈及训练序列读取反馈及训练序列反馈反馈去直流去直流镜像校准镜像校准反馈和训练序列同反馈和训练序列同步步并记录位置并记录位置反馈数据截点反馈数据截点反馈数据做反馈数据做幅度校准幅度校准计算计算DPDDPD系数系数DPDDPD系数系数正确？正确？进行预失真进行预失真结束训练序列训练序列定标定标训练序训练序列截点列截点告警告警N NY Y算法反馈算

8、法反馈使收发达到同步状态反馈与训练频点不一致或功率相差过大反馈数据的功率调整为与训练序列的功率一致，保证DPD补偿的预失真分量与功放非线性正向分量抵消1.DPD系数最大值2.DPD系数绝对值之和3.一阶系数和的模值 DPD的基本原理的基本原理01 DPD的影响因素的影响因素03 DPD的实现方式的实现方式02目录目录 DPD的问题定位的问题定位04DPDDPD单频软件使用单频软件使用DPDDPD双频软件使用双频软件使用CFRCFR问题定位问题定位 削峰门限设置的不合理空口ACPR、EVM不能同时满足，如果ACPR指标满足、EVM较差，则可以适当抬高削峰门限值；反之，降低削峰门限； 削峰系数跟业

9、务中心频点不匹配 会导致削峰效果不明显，峰均比指标跟削峰门限相差较大； 削峰系数跟业务带宽不匹配会导致EVM指标较差，而且EVM在整个频带上分布不均匀。CFRCFR问题定位问题定位DPDDPD问题定位问题定位_ _峰值功率峰值功率反馈数据峰均比反馈数据峰均比预失真数据峰均比预失真数据峰均比正常正常偏大偏大削峰门限设置是否合理削峰门限设置是否合理耦合衰减链路线损是否校正耦合衰减链路线损是否校正功率回退是否合理功率回退是否合理训练序列峰均比训练序列峰均比DPDDPD问题定位问题定位_ _均值功率均值功率训练序列均值功率训练序列均值功率反馈数据反馈数据均值功率预失真数据预失真数据均值功率dbfs_f

10、b =-17.19dbfs_fb_dpd单频反馈数据功率大概在单频反馈数据功率大概在-14-18-14-18之间之间 双频反馈数据功率大概在双频反馈数据功率大概在-12-16-12-16之间之间 反反馈馈通通道道引引入入失失真真相相关关位位置置不不合合理理偏小偏小过大过大DPDDPD问题定位问题定位_ _DPDDPD系数系数abs_dpd_coef =0.869abs_dpd_coef =0.869-0.051517494319508 - 0.084472569491250i -0.000002302161550 + 0.000002806715928i 0.000000000359404 -

11、 0.000000000667878i -0.000000000000012 + 0.000000000000055i -0.000000000000000 - 0.000000000000000i 0.153916098597257 + 0.176923724975994i 0.000012591597050 + 0.000010829421352i -0.000000002037236 - 0.000000001223751i 0.000000000000102 + 0.000000000000060i -0.000000000000000 - 0.000000000000000i 0.1

12、85719987543848 + 0.376284695745724i 0.000016549313725 + 0.000020925701203i -0.000000002821887 - 0.000000002914147i 0.000000000000158 + 0.000000000000177i -0.000000000000000 - 0.000000000000000i 0.081723829646364 + 0.303868568749778i 0.000007552320861 + 0.000013998588177i -0.000000001356428 - 0.00000

13、0001909992i 0.000000000000060 + 0.000000000000107i -0.000000000000000 - 0.000000000000000i 0.024529622676909 + 0.002056733944663i -0.000001343362406 + 0.000001282695441i 0.000000000373739 - 0.000000000418805i -0.000000000000023 + 0.000000000000041i 0.000000000000000 - 0.000000000000000iDPDDPD系数和为系数和为1 1时效果最好，一般情况下在时效果最好，一般情况下在1.051.05左右左右目前出现的基本都在目前出现的基本都在0.81.30.81.3之间的都属于正常之间的都属于正常DPDDPD系数最大值不超过系数最大值不超过1.251.25DPDDPD系数和的绝对值不超过系数和的绝对值不超过2 21 1阶系数和的模值不超过阶系数和的模值不超过1.421.420 lut表更新成