讓數字預失真的故障排除和微調不再難 必備攻略請查收

讓數字預失真的故障排除和微調不再難 必備攻略請查收

【導讀】本文介紹ADI ADRV9002的數字預失真(DPD)功能。所用的一些調試技術(shù)也可應用于一般DPD系統。首先，概述關(guān)于DPD的背景信息，以及用戶(hù)試驗其系統時(shí)可能會(huì )遇到的一些典型問(wèn)題。最后，文章介紹在DPD軟件工具幫助下可應用于DPD算法以分析性能的調優(yōu)策略。

簡(jiǎn)介

數字預失真（通常稱(chēng)為DPD）是無(wú)線(xiàn)通信系統中廣泛使用的一個(gè)算法。DPD旨在抑制通過(guò)射頻功率放大器(PA)傳遞寬帶信號上的頻譜再生，從而提高PA的整體效率。一般而言，在處理高功率輸入信號時(shí)，PA會(huì )出現非線(xiàn)性效應和效率不高的問(wèn)題。由于頻譜再生，相鄰頻帶出現非線(xiàn)性效應和頻譜干擾。圖1顯示在A(yíng)DRV9002平臺上使用TETRA1標準進(jìn)行DPD校正之前和之后的頻譜再生。

圖1.使用ADRV9002的TETRA1 DPD

ADRV9002提供經(jīng)過(guò)功率優(yōu)化的內部可編程DPD算法，該算法可自定義，以校正PA的非線(xiàn)性效應，從而提高整體鄰道功率比(ACPR)。盡管DPD能夠為通信系統帶來(lái)預期的優(yōu)勢，但缺乏經(jīng)驗的人員開(kāi)始使用DPD時(shí)往往困難重重，更別提正確設置了。這主要因為數字預失真涉及多個(gè)因素，可能會(huì )導致誤差，而降低DPD性能。實(shí)際上，即使在正確設置硬件后，要確定正確的參數以微調DPD并獲得最優(yōu)解決方案，仍可能具有挑戰性。本文旨在幫助在A(yíng)DRV9002中使用DPD選項的工程師，以及提供一些使用可用參數微調DPD模式以獲得最優(yōu)DPD性能的一般策略。此外，還使用MATLAB?工具幫助用戶(hù)分析DPD，并消除常見(jiàn)錯誤，同時(shí)提供有關(guān)內部DPD操作的一些見(jiàn)解。

啟用DPD選項時(shí)，ADRV9002可提供高達20MHz的信號帶寬。這是因為接收帶寬限制在100MHz。DPD通常將以發(fā)射帶寬5倍的接收帶寬工作，因此可以看到和校正三階和五階交調信號。ADRV9002支持的最高PA峰值功率信號約為1dB（通常稱(chēng)為P1dB）壓縮區。該指標表示PA壓縮的程度。如果PA壓縮超過(guò)P1dB點(diǎn)，則無(wú)法保證DPD正常工作。但是，這個(gè)要求并不嚴格；在許多情況下，DPD在超過(guò)P1dB點(diǎn)時(shí)依舊能夠工作，并且仍然提供非常出色的ACPR。但這要具體問(wèn)題具體分析。一般而言，如果壓縮得太嚴重，DPD可能會(huì )出現不穩定和崩潰的問(wèn)題。在后面，將詳細討論壓縮區，包括如何使用MATLAB工具觀(guān)察當前PA壓縮狀態(tài)。

有關(guān)DPD的更多詳細信息，請參見(jiàn)UG-1828的“數字預失真”章節。

架構

執行DPD功能有兩種基本方法。第一種方法稱(chēng)為間接DPD，即在PA前后捕捉信號。與之不同的是直接DPD方法，即在DPD模塊前和PA后捕捉信號。每種方法的優(yōu)勢和劣勢不在本文章的討論范圍內。間接DPD通過(guò)分析PA前后的信號了解其非線(xiàn)性特性，并在DPD模塊上執行反轉。直接DPD分析DPD前和PA后的信號，并通過(guò)在DPD模塊上應用預失真，消除二者之間的誤差。用戶(hù)應該了解，ADRV9002使用的是間接方法以及與之相關(guān)的影響。另外，請務(wù)必了解，在使用MATLAB工具時(shí)，捕捉數據也是采用間接方法。

圖2顯示了ADRV9002的簡(jiǎn)化DPD操作方框圖。輸入信號u(n)進(jìn)入DPD模塊。DPD將對信號進(jìn)行預失真處理，并生成x(n)。在這里，稱(chēng)之為發(fā)射捕捉，不過(guò)這實(shí)際上是發(fā)射信號的預失真版本。然后，信號經(jīng)過(guò)PA，成為y(n)，信號最終發(fā)送到空中。這里將y(n)稱(chēng)為接收捕捉，不過(guò)這實(shí)際上是PA后的發(fā)射信號。然后，y(n)反饋到接收器端口，用作觀(guān)察接收器。本質(zhì)上，DPD引擎將使用捕捉的x(n)和y(n)，然后生成系數，在DPD的下一次迭代中將應用這些系數。

圖2.間接DPD的簡(jiǎn)化方框圖

工作模式

ADRV9002在DPD上支持TDD和FDD操作。在TDD模式下，每個(gè)發(fā)射幀都會(huì )更新DPD。這意味著(zhù)，在發(fā)射幀期間，接收器將充當觀(guān)察路徑。在FDD中，由于發(fā)射器和接收器同時(shí)運行，因此需要專(zhuān)用接收器通道。ADRV9002中的2T2R能夠在2T2R/1T1R TDD和1T1R FDD模式下支持DPD。

DPD模式

結構

以下等式顯示在發(fā)射路徑中實(shí)現的DPD模式。

其中：

u(n)是DPD的輸入信號，x(n)是DPD的輸出信號

T是DPD模式的總分支數

ψt是用于實(shí)現分支t查找表(LUT)的多項式函數，lt是幅度延遲

kt是數據延遲

at,lt,i是DPD引擎計算的系數

bt,lt,i是啟用或禁用項的開(kāi)關(guān)

i是多項式項的指數和冪

用戶(hù)可為每個(gè)分支配置多項式的項數量。ADRV9002提供3個(gè)記憶項分支和1個(gè)交叉項分支，每個(gè)分支的階從0到7。

模式選擇

用戶(hù)可選擇ADRV9002提供的默認模式選項（如圖3所示），該模式應該適合大多數常見(jiàn)應用?；蛘?，用戶(hù)可通過(guò)啟用和禁用項，選擇自己的模式。前3個(gè)分支（0到2）表示記憶項，其中分支1是中心分支。分支3是交叉項分支。

注意，為了與記憶項分支區分，分支3（或交叉項分支）不應啟用零階項。

圖3.DPD模式多項式的項

LUT大?。河脩?hù)可設置LUT大小。ADRV9002提供兩個(gè)選項，256和512。選擇512大小，用戶(hù)將獲得更好的量化噪聲電平，從而獲得更好的ACPR，因為一般而言，較大的尺寸將提供更好的信號分辨率。對于窄帶應用，ADI建議使用512作為默認選項。256可用于寬帶，因為噪聲電平不那么嚴格，并且可以改進(jìn)計算和功率。

預LUT縮放：用戶(hù)可設置預LUT縮放模塊，以便對輸入數據進(jìn)行縮放，使其更適合壓縮擴展器。壓縮擴展器選擇來(lái)自發(fā)射器的信號，對其進(jìn)行壓縮，以適合8位LUT地址。根據輸入信號電平，用戶(hù)可調整該值，以?xún)?yōu)化LUT利用率。其值可以在(0,4)的范圍內設置，步長(cháng)為0.25。在本文的最后一個(gè)部分，提供了更多有關(guān)壓縮擴展器的內容。

配置

圖4.啟用DPD的基本配置

為了執行DPD，用戶(hù)將必須在PA上啟用外部環(huán)回路徑，然后設置反饋功率，以確保其未超出范圍。注意，這是峰值功率，不是平均功率。功率太強或者太弱都會(huì )影響DPD性能。用戶(hù)還需要設置外部路徑延遲，可使用External_Delay_Measurement.py獲取。用戶(hù)可在IronPython文件夾下的ADRV9002評估軟件安裝路徑中找到該腳本。

注意，只需為高采樣速率曲線(xiàn)設置外部延遲（例如，LTE 10MHz）。對于低采樣速率曲線(xiàn)(TETRA1 25kHz)，用戶(hù)可將其設置為0。在本文的后面部分，將使用該軟件工具來(lái)觀(guān)察捕捉數據，以了解外部延遲的影響。

其他配置

圖5.DPD上的其他配置

用戶(hù)可配置樣本數量。默認情況下，用戶(hù)可設置4096個(gè)樣本。建議使用默認值。在大多數情況下，默認的4096個(gè)樣本將為DPD提供最優(yōu)解決方案。

其他功率縮放是更高級的參數。在大多數情況下，建議對ADRV9002使用默認值4。該參數與內部相關(guān)矩陣有關(guān)。根據實(shí)驗，默認值為ADI測試的現有波形和PA提供最佳性能。在少數情況下，如果輸入信號幅度極小或極大，用戶(hù)可嘗試將該值調整成較小和較大的值，以使相關(guān)矩陣維持適當的條件數，從而獲得更穩定的解決方案。

Rx/Tx規范化：用戶(hù)應將接收器/發(fā)射器規范化設置為數據呈線(xiàn)性的區域。在圖6中，線(xiàn)性區域用紅色顯示。在該區域，數據的冪沒(méi)有到達壓縮區，并且足夠高，可用于計算增益。選擇該區域后，DPD可估算發(fā)射器和接收器的增益，然后繼續對算法進(jìn)行進(jìn)一步處理。在大多數情況下，-25dBFS至-15dBFS應適合大多數標準PA。但是，用戶(hù)仍然應該留意，因為特殊PA可能具有截然不同的AM/AM曲線(xiàn)形狀，在這種情況下，將需要進(jìn)行適當的修改。本文后面部分將對此進(jìn)行詳細說(shuō)明。

圖6.典型AM/AM曲線(xiàn)。線(xiàn)性區域用紅色顯示

設置

硬件設置

圖7.典型DPD硬件方框圖

典型設置如圖7所示。在信號進(jìn)入PA之前，需要低通濾波器，以防止出現LO信號諧波。在某些情況下，如果內部LO相位噪聲性能無(wú)法滿(mǎn)足應用需求，則可能需要外部LO。在這種情況下，外部LO源需要與DEV_ CLK同步。近帶噪聲要求更嚴格的窄帶DPD通常需要外部LO。通常建議在PA前提供一個(gè)可變衰減器，用于防止對PA造成損害。反饋信號應具有適當的衰減，以便按照上一部分中討論的方式設置峰值功率。

軟件設置

IronPython

下載IronPython庫，以便在GUI上執行IronPython代碼。

圖8.IronPython GUI窗口

在這里，用戶(hù)可以在GUI的IronPython窗口中運行dpd_capture.py，如圖8所示，它與MATLAB工具一起提供，以獲取發(fā)射器和接收器的捕捉數據。DPD采樣速率也包含在捕捉的文件中。

注意，該腳本應在啟動(dòng)或校準狀態(tài)下運行。

MATLAB工具

MATLAB工具分析從dpd_capture.py中捕捉的數據。該工具將幫助檢查信號完整性、信號對齊、PA壓縮水平，最后是DPD的微調。

MATLAB工具需要MATLAB Runtime。首次安裝需要一些時(shí)間下載。安裝完成后，用戶(hù)可加載IronPython腳本捕捉的數據，然后觀(guān)察圖形，如圖9所示。

圖9.MATLAB DPD分析儀

此外，用戶(hù)還可設置數據規范化的高/低閾值，然后按“重新加載”以查看變化。

首先，在時(shí)域中繪制規范化的發(fā)射器和接收器數據。用戶(hù)可以放大圖形來(lái)觀(guān)察發(fā)射器和接收器的對齊狀態(tài)。這里只顯示了數據的實(shí)部，但用戶(hù)也可輕松繪制虛部。實(shí)部和虛部通常應該對齊或不對齊。

然后是發(fā)射器和接收器頻譜——藍色是發(fā)射器，紅色是接收器。注意，這是間接DPD——發(fā)射器數據將是預失真數據，而不是SSI端口上的發(fā)射器數據路徑。

接下來(lái)，有兩條AM/AM曲線(xiàn)，這兩條曲線(xiàn)均在線(xiàn)性和dB坐標系中。這些是有關(guān)DPD性能和PA壓縮狀態(tài)的重要指標。

AM/PM曲線(xiàn)和接收器/發(fā)射器相位差也會(huì )被提供。

此外，還有高閾值和低閾值數字。這些數字應該與ADRV9002 TES評估軟件中的設置相匹配。

注意，由于提供了API來(lái)捕捉數據，因此如果需要，用戶(hù)可以開(kāi)發(fā)自己的圖形和分析模型。該工具提供用于分析DPD的一些常見(jiàn)檢查。API包括：

adi_ADRV9002_dpd_CaptureData_Read，這是讀取DPD捕捉數據，必須在校準或啟動(dòng)狀態(tài)下運行。

adi_ADRV9002_DpdCfg_t → dpdSamplingRate_Hz，這是DPD采樣速率，是只讀參數。

典型問(wèn)題

DPD可能受許多不同因素的影響。因此，請務(wù)必確保用戶(hù)考慮并檢查了列出的所有潛在問(wèn)題。在考慮所有問(wèn)題之前，用戶(hù)應確保硬件正確連接。

發(fā)送數據過(guò)載

圖10.DPD的簡(jiǎn)化硬件方框圖

圖10顯示了ADRV9002實(shí)現DPD的簡(jiǎn)化示意框圖。來(lái)自接口的發(fā)射器數據可能會(huì )使DAC過(guò)載。如果DAC過(guò)載，發(fā)射器的RF信號在PA介入之前就已失真。因此，請務(wù)必確保發(fā)射器數據不會(huì )使DAC過(guò)載。

用戶(hù)可通過(guò)GUI觀(guān)察發(fā)射器DAC是否過(guò)載。圖11顯示TETRA1 25kHz波形。峰值與數字滿(mǎn)量程仍相距甚遠。對于A(yíng)DRV9002，建議與滿(mǎn)量程至少保持幾dB，避免導致DAC過(guò)載。很難量化用戶(hù)應該回退多少——這是因為DPD將嘗試執行預失真，預失真信號將為“峰值擴展”，因而可能會(huì )導致DAC過(guò)載。這取決于DPD如何應對特定PA——一般而言，PA壓縮得越厲害，所需的峰值擴展空間就越大。

圖11.時(shí)域中的一部分TETRA1標準波形

接收器數據過(guò)載

另一個(gè)常見(jiàn)錯誤是接收器數據導致反饋DAC過(guò)載。造成該錯誤的原因是，沒(méi)有足夠的衰減返回到接收器端口。這可以從調試工具中觀(guān)察到，造成的影響是接收器數據被裁剪，因此，發(fā)射器和接收器無(wú)法有效對齊，導致DPD出現計算錯誤。DPD通常會(huì )表現得非常糟糕，從而使整個(gè)頻譜中的噪聲增加。

圖12.接收器數據過(guò)驅

接收器數據欠載

與接收器過(guò)載相比，這個(gè)問(wèn)題常常被忽視。造成該問(wèn)題的原因是，沒(méi)有正確設置反饋衰減。用戶(hù)可能給反饋路徑提供過(guò)多的衰減，這導致接收器數據太小。默認情況下，建議對ADRV9002使用-18dBm峰值，因為它能夠將數據從模擬轉換為數字，達到已知良好的DPD功率電平。但用戶(hù)可以根據需求調整該數字。用戶(hù)應該了解，DPD反饋接收器使用的衰減器與常規接收器不同，其步長(cháng)更高。衰減水平通過(guò)用戶(hù)設置的峰值功率電平進(jìn)行調整。-23dBm是最低功率電平（0衰減）——如果超出該范圍，將得到低功率電平，這會(huì )影響DPD性能。根據經(jīng)驗，用戶(hù)應確保始終正確測量和設置反饋功率。很多時(shí)候，用戶(hù)往往會(huì )嘗試不同的功率電平，但忘記正確設置反饋功率，從而導致該問(wèn)題。

TDD與FDD

TDD模式下的DPD必須在自動(dòng)狀態(tài)機中運行。使用TES進(jìn)行評估時(shí)，在手動(dòng)TDD模式下，用戶(hù)仍可啟用DPD，但性能會(huì )很差。這是因為DPD只能基于幀工作。在手動(dòng)TDD模式下，幀的長(cháng)度將由發(fā)射/接收啟用信號切換來(lái)確定。換言之，每次播放和停止就是一個(gè)幀。但是，在人工切換的時(shí)間內，PA已轉變?yōu)椴煌臏囟葼顟B(tài)。因此，如果不使用可以頻繁切換發(fā)射啟用信號的自動(dòng)TDD模式，將無(wú)法維持DPD狀態(tài)。然而，在FDD模式下，DPD應正常進(jìn)行。

例如，用戶(hù)可能希望使用TETRA1，它遵循類(lèi)似TDD的幀方案（實(shí)際上是TDM-FDD）。因此，不應該直接選擇TDD模式并手動(dòng)檢查DPD，并且DPD往往表現糟糕。相反，用戶(hù)可以使用“定制FDD”配置文件，選擇與TETRA1相同的采樣速率和帶寬，或者用戶(hù)可以設置TETRA1 TDD幀定時(shí)，并使用自動(dòng)TDD模式。這兩種方法都可以提供比手動(dòng)TDD更好的性能。

發(fā)射器/接收器未對齊

ADRV9002將嘗試對齊發(fā)射器和接收器數據的時(shí)間。當用戶(hù)捕捉到數據時(shí)，用戶(hù)期望數據是對齊的。延遲測量在初始校準時(shí)完成。但是，對于高采樣速率曲線(xiàn)，需要單獨完成更精確的子樣本對齊。

圖13.未對齊的DPD捕捉

圖14.放大LTE10的發(fā)射器和接收器實(shí)部數據（未對齊）

DPD是自適應算法，需要計算兩個(gè)實(shí)體（即發(fā)射器和接收器）的誤差。在計算發(fā)射器和接收器的誤差之前，需要正確對齊這兩個(gè)信號——尤其是在使用高采樣速率曲線(xiàn)（例如，LTE10）的情況下。對齊至關(guān)重要，因為樣本之間的間隔非常小。因此，用戶(hù)需要運行腳本External_Delay_Measurement.py來(lái)提取外部路徑延遲?？稍凇鞍迮渲谩薄奥窂窖舆t”下方輸入該數字。

圖15.IronPython外部延遲測量

如果未對齊發(fā)射器和接收器數據，造成的影響是用戶(hù)將觀(guān)察到噪聲更大的AM/AM曲線(xiàn)。

圖16.對齊的DPD捕捉

設置了路徑延遲數字后，可以觀(guān)察到，AM/AM和AM/PM曲線(xiàn)更干凈，噪聲更小。相位差也明顯減小。

圖17.放大的LTE10發(fā)射器和接收器實(shí)部數據（對齊）

PA過(guò)載

每個(gè)PA對于能夠處理的壓縮程度都有自己的規范。雖然數據手冊中通常提供P-1dB數據，但實(shí)際上，仍建議對DPD進(jìn)行準確測量，以確保壓縮點(diǎn)位于P-1dB。通過(guò)DPD軟件，用戶(hù)能夠查看基于捕捉數據的AM/AM曲線(xiàn)，從而觀(guān)察壓縮點(diǎn)與P-1dB的接近程度。

圖18.PA過(guò)載數據

圖19.以dB為單位呈現的AM/AM曲線(xiàn)（已放大）

但是，如果信號超出P-1dB，這可能會(huì )導致DPD不穩定，或者甚至中斷，頻譜跳轉到非常高的電平，再也不會(huì )降下來(lái)。在圖19中，峰值時(shí)的壓縮遠超出1dB區域，曲線(xiàn)的形狀也開(kāi)始變得更平坦。這表示PA被過(guò)驅?zhuān)瑸榱嗽黾虞敵龉β?，將提供更多輸入，以支持輸出功率電平。此時(shí)，如果用戶(hù)決定繼續增加輸入功率，DPD性能將下降。

一般策略模式選擇與調整

間接DPD就是在PA前后捕捉數據，而DPD引擎將嘗試模擬PA的相反效應。LUT用于使用系數應用該效應，該模式基于多項式。這意味著(zhù)，DPD更像是曲線(xiàn)擬合問(wèn)題，用戶(hù)將嘗試使用各項來(lái)“曲線(xiàn)擬合”非線(xiàn)性效應。區別在于，曲線(xiàn)擬合問(wèn)題擬合的是單個(gè)曲線(xiàn)，而DPD還必須考慮記憶效應。ADRV9002有3個(gè)記憶分支，和1個(gè)用于對DPD LUT進(jìn)行建模的交叉分支。

圖20.記憶項和交叉項映射

圖20顯示ADRV9002提供的3個(gè)記憶分支和1個(gè)交叉分支。一般策略與曲線(xiàn)擬合問(wèn)題類(lèi)似。用戶(hù)可從基線(xiàn)著(zhù)手，然后添加和移除項。一般而言，中心分支必須存在（分支1）。用戶(hù)可以逐個(gè)添加和移除項，以測試DPD的效應。然后，用戶(hù)可以繼續添加兩個(gè)記憶分支（分支0和2），以添加記憶效應校正的效果。注意，由于A(yíng)DRV9002有兩個(gè)側分支，因此這些分支應該相同——也就是，應該對稱(chēng)。此外，添加和移除項時(shí)，必須逐個(gè)操作。最后，用戶(hù)可以試驗交叉項。交叉項從數學(xué)的角度完成曲線(xiàn)擬合問(wèn)題，因而提供更好的DPD性能。

注意，用戶(hù)不得通過(guò)將項留空來(lái)跳過(guò)項，因為這將導致DPD出現不良行為。另請注意，用戶(hù)不得在交叉項分支上設置第0項，因為從數學(xué)的角度來(lái)看，這也是無(wú)效的。

圖21.無(wú)效的模式項設置

高級調整

壓縮擴展器和預LUT縮放模塊

在上一部分中，已提到了壓縮擴展器。首次閱讀用戶(hù)指南時(shí)，這一概念可能會(huì )令人困惑，不知道它是什么意思或者該選擇什么（256還是512）。壓縮擴展器的目的是壓縮輸入數據，并將其放入LUT。

圖22.壓縮擴展器——估算平方根的形狀

壓縮擴展器的一般形狀是平方根，在這里，I/Q數據傳入。在將這些數據放入LUT之前，等式√(i(n)2+q(n)2)將用于從之前的等式中獲得信號幅度。然而，由于平方根運算對速度的要求很高，并且還需要將其映射到LUT（8位或9位），因此需使用壓縮擴展器。圖22是理想的平方根曲線(xiàn)。此處將不顯示實(shí)際實(shí)現方案，但簡(jiǎn)言之，這將是對平方根曲線(xiàn)的估算。

了解數據如何放入LUT后，可以更加明智地開(kāi)始調整數據。ADRV9002可選擇8位(256)或9位(512)作為L(cháng)UT大小。更大的LUT意味著(zhù)數據的地址位置加倍。這意味著(zhù)，數據的分辨率更高，并且一般而言，量化噪聲電平更好。對于窄帶應用，由于噪聲非常重要，因此建議始終選擇512。對于寬帶應用，由于噪聲電平?jīng)]那么重要，因此可使用任一選項。但是，如果選擇512，消耗的功率會(huì )略高，計算速度會(huì )比較慢。

直方圖和CFR

在DPD配置部分，曾簡(jiǎn)要提及預縮放。該參數用于為L(cháng)UT提供大量輸入數據。需要大量輸入數據的原因是，在某些情況下，DPD未正確使用數據。對于此類(lèi)PA壓縮問(wèn)題，真正被壓縮并導致問(wèn)題的是高幅度樣本。因此，不能平等對待所有樣本；相反，要重點(diǎn)關(guān)注高幅度樣本。

看一下TETRA1標準波形直方圖（參見(jiàn)圖23和圖24）?？梢钥吹?，大多數值出現在中高幅度區域。這是因為T(mén)ETRA1標準使用D-QPSK調制方案，結果是信號將獲得恒定包絡(luò )。峰值功率與平均功率之間沒(méi)有太大的區別。

這正是DPD所需要的。如前所述，DPD將捕捉更高幅度的樣本，因此將更好地表征PA的行為。

圖23.TETRA1幅度直方圖

圖24.TETRA1功率直方圖

現在，以類(lèi)似方式來(lái)看LTE10標準。LTE使用OFDM調制方案，將成百上千的子載波組合在一起。這里可再次看到LTE10的幅度和功率?？梢暂p松觀(guān)察到與TETRA1的區別，即峰值離主平均值非常遠。

圖25.LTE10幅度直方圖，沒(méi)有CFR

圖26.LTE功率直方圖，沒(méi)有CFR

在功率直方圖中（參見(jiàn)圖26），如果放大遠端，可以看到，仍有非常高的峰值出現，但概率非常低。對于DPD，這是非常不利的。原因有二。

首先，高峰值（高幅度信號）的低概率計數將使PA的效率極其低下。例如，LTE PAPR約為11dB。這是很大的不同。為了避免損壞PA，輸入電平將需要大幅回退。因此，PA沒(méi)有用其大部分增益能力來(lái)提高功率。

其次，高峰值也是在浪費LUT的利用率。由于這些高峰值，LUT將為它們分配大量資源，并為大部分數據僅分配一小部分LUT。這會(huì )降低DPD性能。

圖27.放大高幅度樣本

削峰(CFR)技術(shù)將信號峰值向下移動(dòng)到更能接受的水平。這通常用于OFDM類(lèi)型的信號。ADRV9002不包含片內CFR，因此需要在外部實(shí)現該功能。為此，在A(yíng)DRV9002 TES評估軟件中，還包含CFR版本的LTE波形。CFR_sample_ rate_15p36M_bw_10M.csv如圖28所示?？梢钥吹?，由于CFR，在高功率時(shí)，信號的峰值被限制在特定水平（在末端傾斜）。這將PAPR有效地推動(dòng)到6.7dB，差值約為5dB。CFR的操作將對數據造成“損害”，因為EVM將降級。但是，與整個(gè)波形相比，高電平幅度峰值出現的概率非常小，將帶來(lái)巨大的優(yōu)勢。

圖28.LTE10幅度直方圖，有CFR

圖29.LTE10功率直方圖，有CFR

結論

DPD是一種復雜的算法，許多人都覺(jué)得很難用。為了獲得最優(yōu)結果，需要花費大量精力設置硬件和軟件，并且要小心謹慎。ADI的ADRV9002提供集成式片內DPD，將顯著(zhù)降低復雜性。ADRV9002還配備有DPD軟件工具，可以幫助用戶(hù)分析其DPD性能。

關(guān)于A(yíng)DI公司

ADI是全球領(lǐng)先的高性能模擬技術(shù)公司，致力于解決最艱巨的工程設計挑戰。憑借杰出的檢測、測量、電源、連接和解譯技術(shù)，搭建連接現實(shí)世界和數字世界的智能化橋梁，從而幫助客戶(hù)重新認識周?chē)氖澜?。詳情請瀏覽ADI官網(wǎng)www.analog.com/cn。

作者簡(jiǎn)介

Wangning Ge是一名產(chǎn)品應用工程師，工作地點(diǎn)在新澤西州薩默塞特。他于2019年加入ADI公司。在此之前，他在諾基亞（以前的阿爾卡特朗訊）擔任軟件工程師。在DPD算法設計和基站射頻應用領(lǐng)域，Wangning擁有豐富的經(jīng)驗。他負責ADRV9001系列收發(fā)器產(chǎn)品。

作者：ADI產(chǎn)品應用工程師Wangning Ge

審核編輯：湯梓紅