引言：

要使频谱的利用率有所提高，运行无线通信系统的时候就需要采用高频谱调制，比如，采用正交频分复用的方式。这种调制信号的包络不具有恒定性，具备宽频带下的信号传感数，同时还具有高峰值平均功率比的特征。随着功率放大器放大信号的高峰值平均功率比产生，放大器处于保护区域当中，就会产生失真现象，体现为非线性饱和状态，但是此时所使用的数字预示值只能用于改善饱和点内的非线性特征，要能够有效地制约饱和区之上的非线性，只能使用高峰值平均功率比。

一、创建模型

（一）功放线性的基本介绍

功放的线性化，就是将预失真技术的形式充分利用起来。在PA之前，使用与PA非线性模块相反的预失真器插入，对输入信号进行预处理之后，就可以向PA中传输，随着Vramp控制电压变化的时候所产生的失真以及不同的Vramp下面信号在放大器里面产生的相位角度变化，放大器的输出功率所产生的失真就可以得到补偿，随着DPD以及PA级联，输入信号体现出线性特征，输出信号也体现出线性特征。在创建模型的过程中，数字预失真技术在当中的输入和输出都使数字基带信号类型得以实现，所以需要优化设计数字预失真结构。在设计的过程中，需要使用自适应算法，其计算的速度快，而且能够收敛，用于计算PA模型并进行逆运行。此时，在宽带的正交频分复用技术中，数字预失真结构上不能对高峰值平均功率比的信号饱和失真采取有效的补偿措施。

（二）HPA模型

其一，根据功率放大器的功能分类，针对所选用的功率放大器将模型建立起来，主要为两种模型，即记忆模型和非记忆模型。在5G网络通信环境中选择记忆模型的时候，可以根据需要选择记忆多项式模型或者Weiner模型，后者的优势明显，能够将非线性系统的记忆效果显示出来，即非常简便，信号还可以通过记忆非线性系统输出。应用HPA模型，能够描述功率放大器的记忆效应以及所具备的非线性特征，此时模型会随着阶数的提升，复杂程度也有所提升，这就需要对模型进优化设计。

（三）预失真模型

在建立预失真模型的时候，主要采用的是记忆多项式的模型。这种模型与其他的模型相比较，计算不是很复杂，且计算结果更加准确^[1] 。

二、自适应数字预失真

（一）自适应提取计算

自适应数字预失技术应用中，在提取自适应参数的时候，要建立并运行自适应算法模块，需要分析各种缩小信号，比如功放输出等等，还要分析功率放大器运行过程中的实际输入信号以及期望输出信号，然后分析模拟训练器的功效，获得后逆差。在选择训练器的时候，主要应用记忆多项式模型。按照传统的自适应计算方法，是将LMS算法充分利用起来，用于降低函数偏差，虽然训练器当中的输出接近同功率放大器当中的输入，但是要将函数的偏差降低，就要在计算最小平方差偏差的时候合理应用LMS计算的方式，这样就可以取得目标函数值。此时可以在系统中调节参数的权系数，获得恒变函数最小值。在应用LMS算法的时候，是将步长因子充分利用起来，调节计算速度，而且在训练器当中，还要完整地拷贝记忆多项式中的参数行，传输到预失真器当中，可以确保功放非线性特征，求逆的准确度更高。

（二）优化LMS算法

LMS（Least Mean Square）算法为最小均方算法，其作为一种改进算法，为最陡下降算法，是以维纳滤波理论为指导，对最速下降法合理运用，经过优化之后加以延伸。这种算法的一个重要特征是，需要统计已知输入信号和期望信号，在求取“当前时刻”权系数的时候，是将负均方误差梯度的比例项与“上一时刻”权系数相加^[2] 。由于计算比较简单，在相对稳定的信号环境中，期望值能够准确地收敛到维纳解，并实现有限精度实现算法的平稳性。在自适应算法中，LMS算法有非常好的稳定性，得以广泛应用。

LMS 算法的一个重要特点是，计算复杂程度不高，处于信号比较平稳的环境中有很好的收敛性，但是也会因此受到步长的影响和初始参数敏感的影响，矩阵特征参数会对收敛速度造成一定的影响。当特征参数分散的时候，计算就会受到收敛实际速度的影响。所以，为了防止初始参数影响到LMS算法，就需要对一定量的训练数据进行计算，将预算权向量参数算出来，然后应用LMS算法对参数的计算进行优化。在具体的实践操作中，就要采用LMS的计算方式，经过迭代达到收敛的位置。有关专家针对LMS的计算过程进行分析，在进行矩阵计算以及矩阵逆计算的时候，提升矩阵维数的过程中，也要相应地提升计算量参数，但需要注意的是，如果计算维度较小的矩阵，还是要保持相对较小的计算量。

三、预失真和改进峰均比抑制联合

经过上面的分析之后，明确在联合机构上优化自适应算法的必要性，采用LS-LMS算法，即最小二乘法(Least Square)与最小均方算法相结合，这样就能够有效地抑制内失真所产生的扩展以及向外频所产生的扩展，使数字预失真在信号传输过程中的收敛效率有所降低，数字预失真的实际性能得以提升^[3] 。

在对数字预失真系统进行设计的过程中，如果在传输高峰制信号的时候设置放大器，参数的压扩也会相应地发生变化，此时模拟信号幅度的控制主要采用发送端压缩和接收端扩张的方法，使量化信噪比得以改善，由此去除了剩下的峰值，就不会产生代码错误传输的现象。

结束语：

通过上面的研究可以明确，在宽带无线通信系统的构建当中，主要的构件是功率放大器。采用高功率的放大器能够促使系统运行的过程中功率得以提升，这就需要在系统当中根据实际需要做出选择。放大器本身具有非线性的特征，所以当有信号发出的时候，会存在非线性失真的问题。当出现这种非线性的时候，信号带失真，进一步扩大带外频谱，所以会影响传输信号质量。对无线通信射频功率放大器的非线性失真情况进行分析，并优化设计，使信号有较高的稳定性。

参考文献：

[1] 童旭升， 梁博. 基于软件预失真补偿射频功率放大器架构设计[J]. 信息通信， 2020， 208(4):55-56，8.

[2] 尹希雷，  李军，  代法亮，等. 一种高效率逆F类Doher ty射频功率放大器[J]. 移动通信， 2020， 044(5):91-96.

[3] 王者， 苗圃. 宽带功率放大器记忆非线性失真补偿算法的仿真与性能优化[J]. 无线通信， 2019， 009(2):47-58.