跟着无线通讯技能的飞速发展，频谱利用率较高的调制办法得到了广泛使用，如PSK和QAM调制。这些调制信号的一个一起特点是信号功率的平均值和包络峰值存在差异，峰均比（即峰值因子Crest Factor）较大，这要求扩大器有必要具有杰出的线性特性，不然非线性影响，如互调失真，会导致频谱再生，然后产生邻道搅扰。在规划扩大器，如WCDMA多载波功率扩大器时，要选用线性化技能来补偿扩大器的非线性，然后进步扩大器输出信号的频谱纯度，削减邻道搅扰。与此一起，咱们还有必要兼顾到扩大器的作业效率。
线性化技能首要分为以下几类，如图1所示。在扩大器的规划中，一般都会将几种线性化技能结合在一起运用，以到达最佳的线性化作用。
图1 线性化技能分类
数字预失真是预失真技能的一种，其根本原理如图2所示。依据扩大器的非线性特性（起伏和相位失真），对输入扩大器的信号进行相反的失真处理，两个非线性失真功用相结合，就能够完成高度线性、无失真的体系。在数字基带进步行预失真处理便是数字预失真；在模仿电路进步行预失真处理便是模仿预失真。
图2 数字预失真技能根本原理
数字预失真技能的优势在于：作业在数字基带上，本钱低，适应性强，还能够通过添加采样率和增很多化阶数来抵消高阶互调失真，能够运用简略高效的AB类扩大器，防止前馈技能带来的杂乱性、高本钱和高功耗，明显进步扩大器的线性和全体成效。运用数字预失真技能的条件是有必要精确丈量得出扩大器的非线性特性，然后才干依据扩大器的非线性特性对输入的基带信号进行预失真处理。
可是，因为无线通讯体系的信号带宽日益添加，如WCDMA四载波的带宽已达20MHz，用传统的窄带网络丈量办法（如矢量网络剖析仪），无法精确丈量出宽带扩大器在实践作业情况下的非线性特性。因为用矢量网络剖析仪丈量时输入扩大器的信号是扫频信号，而不是实践作业中宽带的杂乱调制信号。这就对扩大器的非线性测验提出了新的要求。
罗德与施瓦茨用实践信号丈量扩大器的办法运用数字信号源RS SMU200A或RS SMIQ、RS AMIQ产生扩大器实践作业中的信号，能够是宽带的杂乱调制信号，也能够是其他恣意信号；通过高精度信号剖析仪RS FSQ或频谱仪RS FSU、RS FSP对扩大后信号的丈量，来确认扩大器的AM/AM和AM/PM特性，即确认扩大器的非线性特性，并据此供给了对测验信号进行数字预失真的功用。该丈量办法通过罗德与施瓦茨公司的免费测验软件RS AmpTune来操控仪器进行丈量，并处理数据，经验证能够精确丈量用于各种通讯规范的扩大器的非线性特性，并取得明显的线性化作用，节约很多的时刻和本钱。
根本测验原理
扩大器的非线性特性一般选用AM/AM和AM/PM表明。AM/AM指的是输出电平随输入电平改变的特性，代表扩大器起伏非线性；AM/PM指的是输入和输出的相位差随输入电平改变的特性，代表扩大器相位非线性。应该注意到，因为扩大器存在回忆效应，AM/AM和AM/PM只能近似表征扩大器的非线性，而在输入实践信号时测得的扩大器AM/AM和AM/PM特功用更精确地反映扩大器的包含回忆效应导致的非线性在内的整体非线性特性。本测验办法的要害就在于精确丈量扩大器在输入实践作业信号时的AM/AM和AM/PM特性，并据此来完成数字预失真功用。
硬件衔接
该测验计划的硬件衔接比较简略，以下用数字信号源RS SMU200A和信号剖析仪RS FSQ作为测验仪器，测验架构与连线如图3所示。数字信号源RS SMU200A用于产生恣意波形。针对用于不同通讯规范的被测扩大器，如WCDMA、CDMA200０、WLAN等，能够运用相应规范的恣意波形（由免费软件RS WinIQSim修改规范信号）来测验，也能够产生带限的噪声或传统的双音信号来进行测验。信号剖析仪RS FSQ用于剖析经扩大器扩大后的信号。在安装了GPIB接口卡的PC上运转测验软件RS AmpTune，来操控测验仪器并处理数据。
图3 测验架构与衔接
为了确保丈量的精确度，信号剖析仪运用信号源的10MHz参阅频率，并运用信号源输出的外触发信号。衔接扩大器时要注意的是，假如经扩大后的射频信号大于30dBm（即信号剖析仪或频谱仪的最大答应输入电平），有必要在扩大器和信号剖析仪RS FSQ之间添加衰减器，以维护信号剖析仪。
测验软件RS AmpTune
测验软件RS AmpTune的界面如图4所示。从RS AmpTune的界面上能够明晰地看出信号的处理进程：信号源中的数字化IQ信号经D/A改换和低通滤波后，进行I/Q调制和上变频，产生射频信号馈入扩大器。射频信号经扩大后，输入到信号剖析仪中，信号剖析仪对输入的信号恰当衰减后进行下变频得到中频信号，中频信号经数字下变频得到数字ＩＱ信号。测验软件RS AmpTune通过比较信号源产生和信号剖析仪终究所取得的IQ信号，即可剖分出扩大器的AM/AM和AM/PM特性。
图4 测验软件RS AmpTune
假如在测验软件RS AmpTune中挑选“measurement”，可进行AM/AM和AM/PM丈量；假如挑选“measurement + predistortion”，则能够在丈量出AM/AM和AM/PM后立刻对所运用的恣意波形进行数字预失真处理，然后直接调查数字预失真的作用。该软件能够独自或一起进行AM/AM（起伏）数字预失真和AM/PM（相位）数字预失真处理。当然，咱们也能够依据丈量出的AM/AM和AM/PM成果，对恣意信号进行数字预失真处理。这为扩大器规划供给了极大的便当。
测验进程
RS Amptune的测验进程能够用一个简化的流程图来描绘，如图5所示。在第二步，即“主动电平调整”过程中，测验软件依据用户设置的“Target RMS power value”值，分三次调整信号源的输出功率，终究使扩大器输出端的信号电平到达设定值，其精确度高达0.1dB。在第三步，即“丈量”过程中，“FFT时刻偏置校对”用来校对运用外触发后剩余的时刻偏置。因为，外触发信号尽管能够大大进步信号产生和丈量的同步性（即时刻相关性），但外触发信号通过BNC同轴电缆传输仍是会有细小的时刻偏置，假如不进行校对，依然会对丈量成果形成严重影响。在预失真过程中，咱们能够很直观地调查到预失真前后信号的邻道功率比(ACPR)的优化作用。
图5 测验流程图
丈量成果的显现
时刻校对前后的丈量成果
在上述“丈量”过程中，测验软件会别离显现出时刻校对前后的起伏和相位丈量成果，用户能够此来确认时刻校对是否成功，如下图6和7所示。由此可见时刻校对的重要性。
图6 时刻校对前的起伏和相位丈量成果
图7 时刻校对后的起伏和相位丈量成果
AM/AM、AM/PM的终究丈量成果
“丈量”过程完成后，测验软件显现出AM/AM和AM/PM的终究丈量成果，如图8所示。
图8 AM/AM和AM/PM的终究丈量成果
数字预失真前后的丈量成果
图9 数字预失真前后的信号频谱
由图9和表1能够明确地调查出数字预失真对进步邻道功率比(ACPR)的明显作用。
结语
跟着数字预失真技能的深化使用，相应的数字预失真芯片也现已投入市场，用这些芯片能够构造出能实时监控输出射频信号、并在基带进步行动态预失真调整的数字预失真扩大器。因为本文介绍的测验办法精度更高，因而彻底可用于检测这类数字预失真芯片的预失真作用。
在扩大器的规划和测验作业中，咱们能够依据实践情况，用其他信号源，如RS SMIQ和RS AMIQ，替代RS SMU200A；或用其他频谱仪，如RS FSU和RS FSP，替代RS FSQ，也能够取得精确的测验成果和令人满意的数字预失真作用。
