MATLAB实现的改进型数字预失真系统仿真平台

资 源 简 介

该项目利用MATLAB搭建DPD仿真环境，结合多项式建模与自适应滤波算法，模拟射频功放非线性特性，提升信号预失真处理精度与系统性能。

详 情 说 明

基于多项式与自适应滤波器的数字预失真系统仿真平台

项目介绍

本项目构建了一个改进型数字预失真系统的仿真平台。该平台旨在通过计算机仿真，模拟射频功率放大器的非线性失真效应，并利用多项式建模和自适应滤波算法对输入信号进行动态预失真处理。核心目标是补偿功放的非线性与记忆效应，从而有效抑制由于放大器饱和导致的带外频谱扩展和带内信号失真。平台支持用户灵活配置系统参数与功放模型，便于研究不同条件下的DPD性能。

功能特性

• 核心建模技术：采用Volterra级数进行功率放大器非线性与记忆效应的精确建模。
• 自适应算法：集成最小均方（LMS）算法，实现预失真滤波器系数的动态、在线更新，确保系统对功放特性变化的适应性。
• 灵活的输入支持：支持生成或导入多种调制格式（如QPSK, 16QAM）的基带I/Q信号作为输入。
• 可配置的功放模型：允许用户自定义功放的非线性参数，例如直接输入AM/AM、AM/PM特性数据或设置Saleh模型系数。
• 全面的性能评估：提供多种可视化与量化输出，包括预失真前后信号频谱对比、功放输入-输出特性曲线、误差向量幅度（EVM）、邻道泄漏比（ACLR）等关键性能指标，以及滤波器系数的收敛过程。

使用方法

1. 配置系统参数：在运行主脚本前，根据仿真需求设置或修改系统配置参数，如信号采样率、Volterra级数阶数、LMS算法的步长与迭代次数等。
2. 准备输入数据：准备好用于仿真的基带信号数据、功放模型参数以及用于训练自适应滤波器的序列。
3. 运行主仿真脚本：执行主程序文件，启动完整的DPD系统仿真流程。
4. 分析输出结果：仿真完成后，程序将自动生成并显示频谱图、特性曲线、性能指标数值等结果，用户可据此分析DPD系统的补偿效果。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本
• 硬件建议：无特殊要求，但处理大规模信号或高阶模型时建议配备足够内存。

文件说明

主程序文件整合了仿真平台的完整工作流程。其主要功能包括：初始化系统参数与信号模型，调用子模块生成测试信号并构建功率放大器模型；执行数字预失真处理的核心算法，即利用自适应滤波技术计算并应用预失真系数；模拟信号通过功放的非线性放大过程；最终完成系统性能的评估与可视化，绘制频谱、特性曲线等图表，并计算EVM、ACLR等关键指标。