模块化仪器应对宽带通信测试新挑战

　　但是，这意味着功率放大器需要在长期饱和功率以下回退很多。换句话说，功率放大器在大多数时间都处于资源浪费的状态。这导致极低的效率，通常低于 10%。(超过 90% 的直流功率转化为热能并流失)。对于基站来说，这会限制服务区域范围，增加服务提供商的资本和运营支出。同时，这还会降低手机的服务质量(QoS)和电池寿命，导致客户不满和收入下滑。线性化可以让功率放大器在高功率附加效率(PAE)区间运行，接近饱和点且不会出现严重的信号失真，从而降低了成本。

　　数字预失真(DPD)是一个经济高效的线性化方法。目前，市场可提供 2G/3G 制式的全套商用现货(COTS)芯片组和 IP 来满足此需求。但是，很多情况下这些商用数字预失真方法无法满足 4G 要求。以下总结了当今物理层通信设计人员面临的数字预失真挑战。

解决方案

　　工程师向 4G 过渡需要一个快速可行的解决方案，以实现 4G 通信系统的数字预失真。各个知识层面的工程师都可以使用这个解决方案，并且方案的设备要求极低。工具套件必须精确、避免依赖某一特定厂商的芯片组或硬件方案来实现初期建模，并且能够将定制数字预失真融入基带设计中，从而保持较小的BOM表。此外，它必须能够与一系列其他工具连接，以进行硬件验证。

　　增加了数字预失真功能――W1716 DPD Builder 的 Agilent SystemVue 平台是满足上述条件的解决方案之一。该软件提供带有向导指示的简单易用型用户界面，能够让用户对大功率和小功率功率放大器、收发机集成电路甚至自动增益控制模块的 4G记忆 效应进行快速建模和校正。

　　W1716 DPD 旨在帮助无线系统架构师使用实验室现有的通用商用测试设备进行早期的体系架构和元件分析。专有数字预失真解决方案需要工程师仅仅为了进行4G可行性研究就要在方案成熟前做出一系实施决定。使用 W1716 DPD，无线架构师可以在数分钟内评测一个元件在保持硬件灵活性和充分的 4G 测量信心的前提下能够多大程度被线性化。安捷伦实现上述目标凭借了以下关键优势：强大且易用的安捷伦数字预失真算法、开放、不依赖于特定厂商或技术的数字预失真与功率放大器硬件设计方法、高性能且灵活的安捷伦仪器、真实且符合标准的波形(例如 LTE 和 LTE-Advanced，带有 CFR)进行表征。

　　CFR 补充并改善了数字预失真的效果。当代通信系统中高频谱效率的射频信号具有高达 13 dB 的峰均功率比(PAPR)。CFR 可预处理信号以降低信号峰值，同时不会引发严重的信号失真。通过降低峰均功率比，CFR 支持功率放大器在更高的功率电平下更高效率地工作，并且不会引发频谱模板和误差矢量幅度标准违规。CFR 直接作用于信号，而数字预失真校正功率放大器的非线性，支持信号功率的进一步提升。

　　Agilent PXI 模块化数字预失真仪器

　　与其他数字预失真方法不同，安捷伦的数字预失真方案从设计人员的角度出发，提供功能灵活的内置宽带建模工局，可连接至可配置的仪器(例如安捷伦模块化 PXI 系列)(图 5)。　　

　　此设置中，任意波形发生器配有用于 LTE-A 和 802.11ac 的 SystemVue，可以提供测试元件所需的标准信号，运行安捷伦矢量信号分析(VSA)软件的 M9392A 捕获信号，以测量功率放大器的非线性。使用 SystemVue 以及 M9330A 和 M9392A 可以控制并实现整个数字预失真设计流程的自动化。