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Pré-distorsor digital em banda base para a linearização de um amplificador de potência: síntese em FPGA e precisão. Ricardo Augusto Da Silva Cavalheiro IC Voluntária Phd. Eduardo Gonçalves de Lima / Departamento de Engenharia Elétrica. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Pré-distorsor digital em banda base para a linearização de um amplificador de potência: síntese em FPGA e precisão.
Ricardo Augusto Da Silva CavalheiroIC Voluntária
Phd. Eduardo Gonçalves de Lima / Departamento de Engenharia Elétrica
O objetivo desta iniciação científica consiste na síntese, em um Field-Programmable Gate Array (FPGA), de um pré-distorsor digital (DPD) em banda base para a linearização de um amplificador de potência (PA). O ponto a ser investigado é a precisão do DPD sintetizado em FPGA. Por precisão entende-se a linearidade entre os sinais de entrada e saída da conexão em cascata do DPD seguido pelo PA. O DPD compensa os efeitos não lineares do amplificador, aumentando sua eficiência.
[1] Guan, L.; Zhu, A. Low-Cost FPGA Implementation of Volterra Series-Based Digital Predistorter for R F Power Amplifiers. IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, v.58, n. 4, pp. 866–872, 2010.
Para medir a linearidade oferecida pelo PA testado, é usada a métrica Razão de Potência ao Canal Adjacente (ACPR). Para avaliar a precisão do DPD, os ACPRs na saída do PA, com e sem pré-distorção, foram calculados. O espectro de potência na saída do PA encontra-se na Figura 1. A redução da potência nos canais adjacentes é visível, havendo uma melhoria de 25 dB no ACPR.
880 890 900 910 920 930
-150
-100
-50
Frequency (MHz)
Pow
er S
pect
ral D
ensi
ty (d
B)
input signallinearized out PAunlinearized out PA
Figura 1
Foi apresentado um modelo de pré-distorsor em ponto fixo para linearizar transmissores sem fio de modo à melhorar a sua eficiência. Os pontos mais importantes que englobam a implementação prática do DPD em um dispositivo de baixo custo como o FPGA foram investigados de forma à se validar a proposta. A precisão do DPD foi validada baseada em simulações do modelo comportamental do PA.
x ( n)=∑m=0
M
u( n−m) f m(∣u(n−m )∣2)