2 DPD 简介

在典型的电信基站以及小型蜂窝和分布式天线系统等各种衍生系统中，功率放大器 (PA) 的总功率传输和电源效率现已成为当前第四代 (4G) 系统和即将到来的第五代 (5G) 预发布系统的主要规格指标。由于对移动数据的需求增加，电信设备必须具有更小的外形尺寸，未来可能还要能够支持多输入多输出天线阵列 (MIMO)。无线电设备的物理尺寸更小、密度更高有助于实现更高的电源效率。

尽管每台无线电设备的天线数量在不断增加，但只要保持设备成本与原来持平，无线电制造商就能在不断发展的市场中保持竞争力。在理想情况下，PA 应是线性的，可提供与 PA 的增益 (k) 和输入功率 (Vin) 成正比的功率，如图 2-1 所示。但 PA 的线性性能并不理想，具有典型的 1dB 压缩点和三阶截点（如图 2-2 所示）。工程师在设计时必须考虑这些非线性行为，了解如何权衡 PA 的线性性能和最大输出功率限制。

为了克服线性功率限制，同时降低无线电的整体成本，无线电制造商必须发挥创造力，使用成本更低、线性功率传输限制更少的 PA。工程师针对上述 PA 应用创新技术，促使 PA 具有非线性行为，甚至接近饱和区域，从而传输更高的发送功率。这种技术需要进行数字处理，并被称为数字预失真，或 DPD。如图 2-1 所示，DPD 的目标是确定 PA 非线性行为的特性，并在 PA 中注入线性信号，以实现整体输出的线性化。比较图 2-2 和图 2-3 可以发现，经过 DPD 线性化后 PA 的可使用区域得以增加，从而提高了无线电系统的可用输出功率。

在学术和工业领域研究和实施了各种数字处理优化和算法架构，目标是增加 PA 功率传输和效率。若要实施 DPD，无线电必须具有可用于发送观测的反馈路径。为了帮助系统设计人员完成具有 DPD 的无线电收发器系统，TI 的 AFE77xx 系列收发器包含可用于实施的高性能反馈观测路径。