功率放大器非线性特性分析与自适应预失真建模系统
项目介绍
本项目完整实现了2013年全国大学生数学建模竞赛B题的全部要求,提供了一个功能完备的功率放大器非线性特性分析与预失真补偿系统。系统通过对功率放大器非线性行为进行精确建模,建立有效的预失真补偿方案,显著改善信号传输质量,适用于通信系统设计与性能优化。
功能特性
- 非线性特性分析:精确分析功率放大器的幅度失真(AM-AM)和相位失真(AM-PM)特性
- 多模型预失真补偿:支持泰勒多项式模型、记忆多项式模型和神经网络模型等多种预失真方案
- 性能对比评估:提供EVM、ACPR、NMSE等多个关键指标的系统性对比分析
- 可视化分析界面:直观显示补偿前后的时域波形、星座图、功率谱密度等对比结果
- 信号测试验证:支持单音、多音、QPSK等多种测试信号的模型验证功能
使用方法
- 准备输入数据:准备原始输入信号和对应的功率放大器输出信号(复数IQ数据)
- 配置模型参数:根据需求设置泰勒模型阶数、多项式系数或神经网络结构参数
- 运行系统分析:系统将自动完成非线性特性分析和预失真模型建立
- 查看分析结果:系统生成详细的特性分析报告和性能对比图表
- 导出模型参数:可将优化后的预失真模型参数导出用于实际系统部署
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 信号处理工具箱
- 神经网络工具箱(如使用神经网络预失真模型)
- 至少4GB内存(处理大规模信号数据时推荐8GB以上)
文件说明
主程序文件实现了系统的核心控制逻辑,包括:信号数据的加载与预处理、功率放大器非线性特性的精确提取、多种预失真模型的参数辨识与训练、模型性能的定量评估与对比分析、分析结果的可视化展示以及最终模型参数的导出功能。该文件作为系统的主要入口,协调各功能模块协同工作,确保整个分析流程的完整执行。