功率放大器行为模型及多载波通信系统效能分析
华中科技大学硕士学位论文射频功率放大器的研究与设计-微波eda网
SiC材料具有宽禁带、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和漂移速度等优良特性,这些特性决定了它在高温、大功率、高频和抗辐照等领域的有着广泛的应用前景.因此基于4H-SiC的功率微波器件--金属半导体场效应晶体管(MESFET)越来越受到人们的重视.本文就4H-SiC MESFET的微波特性研究中的大信号模型和射频电路设计两个方面进行了研究.本文提出了两种基于4H-SiC MESFET的材料特性参数和结构参数的大信号建模方法:一是通过建立适用于4H-SiC MESFET的高频小信号物理模型数值计算获得不同偏压下的高频小信号二端口Y矩阵参数,利用4H-SiC MESFET高频小信号等效电路,得到4H-SiCMESFET的直流、电容等非线性特性,建立基于物理模型的大信号模型;二是结合经验模型和解析模型建立4H-SiCMESFET的准解析参数模型,该模型能反映器件基本物理工作机理和适合射频电路CAD软件应用,该模型验证结果表明具有一定的准确性和合理性.利用所建立的4H-SiCMESFET的准解析参数模型,设计了4H-SiC MESFET射频功率放大器.本文的工作不仅为进一步研究4H-SiC MESFET的非线性微波特性、器件设计提供了参考,更重要的为进一步完善适合CAD软件的大信号模型、设计4H-SiCMESFET高频小信号放大器和功率放大器提供了一定的理论指导和实践途径.
8.学位论文王恺基站功率放大器的仿真与分析2008
近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。这一应用已深入到人们生活和工作的各个方面。其中3G、WLAN、UWB、蓝牙、宽带卫星系统都是21世纪最热门的无线通信技术的应用。 在世界范围内,无线通讯技术发展迅猛,从模拟通信到数字通信,再到3G,无论是数据传输速率还是通信质量,都有质的飞跃。无线网络朝着高速化、宽带化、泛在化发展,从话音和数据的融合到有线和无线的融合,从传送网和各种业务网的融合到最终实现三网的融合将成为未来网络发展的必然趋势。而RF功率放大器是无线通信系统的重要组成部分,它的性能将直接影响到信号质量的好坏,因此在制造工艺上的要求尤其严格。作为基站收发器中的最后一级,RF功放在基站系统,甚至在整个无线通信过程中起着举足轻重的作用。 其重要性主要体现在: 功率放大器和相关的射频器件占无线基站硬件成本的40%以上; 与其它无线通信器件相比,功率放大器是电信领域中唯一一个久经不衰的制造业,它在整个电信领域中具有独特的位置和极高的重要性; 功率放大器在所有的无线通信系统中是必不可少的关键部件,直接影响到通信质量; 整个无线通信市场对功率放大器的需求量巨大,且对产品质量的要求极高,尤其是在3G多信道、高速和宽带无线通信系统。功率放大器的效率特性,直接限制了无线基站的性能和通信质量。 目前无线通信系统中,功率放大器是最不稳定的器件之一。伴随着无线通信技术的进步,系统对功放的技术指标的要求也越来越高,例如更低的功耗、更高的效率等。 这就要求功率放大器不仅在设计上能达到理论上的指标,而且在实际的量产及测试过程中,各项性能参数能有较好的稳定性和平衡性,为此需要对射频功率放大器的工艺改进方法,最终达到较高的良品率。 本论文从射频功放的原理出发建立仿真模型,用SystemView搭建一个基本的射频功放电路,从理论角度分析前馈技术、交叉相抵技术在功放电路中的作用,从生产中得到初始测试数据,对比理论值
丙类功率放大器
丙类功率放大器仿真分析一、概述随着无线通信技术的高速发展，市场对射频电路的需求越来越大，同时对射频电路的性能要求也越来越高。
丙类谐振功率放大器是位于无线发射机末端的重要部件，它通常被用作末级功放，以使发射信号获得较大的输出功率和较高的效率。
在通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出，通信距离越远，要求输出功率越大。
为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。
高频功率放大器是无线电发射没备的重要组成部分。
在无线电信号发射过程中，发射机的振荡器产生的高频振荡信号功率很小，因此在它后面要经过一系列的放大，如缓冲级、中间放大级、末级功率放大级等，获得足够的高频功率后，才能输送到天线上辐射出去。
实际上高频功率放大器不仅仅应用于各种类型的发射机中，而且高频加热装置、高频换流器、微波炉等许多电子设备中都得到了广泛的应用。
本论文对EDA 软件PSPICE 进行了系统的研究，从而掌握了丙类谐振式功率放大器的仿真设计方法。
首先，根据电路的性能指标要求，对丙类谐振式功率放大器的电路参数进行工程估算；然后，利用软件对估算的电路进行进一步的精确模拟分析，通过观测、分析丙类谐振式功放的负载特性、放大特性、调制特性的基础上，调整电路路的参数，从而达到优化电路参数的目的，以使电路的各项性能指标满足预期的设计要求。
高频功率放大器按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器；谐振功率放大器的特点：①放大管是高频大功率晶体管，能承受高电压和大电流。
②输出端负载回路为调谐回路，既能完成调谐选频功能，又能实现放大器输出端负载的匹配。
③基极偏置电路为晶体管发射结提供负偏压，使电路工作在丙类状态。
④输入余弦波时，经过放大，集电极输出电压是余弦脉冲波形。
二、基本原理与理论分析2. 1电路原理2. 1. 1工作原理如图2-1所示，丙类功率放大器的基极偏置电压U BE 是利用发射极电流的直流分量I E 。
文献综述
数字预失真文献综述一、数字预失真的定义。
基本概念。
结构。
二、数字预失真的原因。
功放非线性。
功放非线性的影响。
功放的非线性模型。
功放的线性化方法。
三、数字预失真的实现原理：多项式；查找表。
四、数字预失真的结构：直接学习型。
间接学习型。
五、数字预失真的收敛算法。
LMS RLS。
六、数字预失真的前景展望。
七、实验室目前完成的工作。
在通信系统中，为达到发射的要求，信号需要具有较高的功率，因此需要通过高功率放大器对射频信号进行放大，功率放大器有线性区和非线性区，为了获得高的功放效率，放大器一般工作的饱和点附近，这就不可避免的产生信号的失真。
因此为了获得高的线性度，必须采用功放线性化技术，其中数字预失真技术属于功放线性化技术。
随着无线通信技术的发展，数据传输速率不断提高，无线频谱资源越来越紧缺。
一些高的频谱利用的数字调制方案（如QPSK、16QAM等）和传输技术（如OFDM、WCDMA等）被应用在通信系统中。
但这些非恒定包络调制方式和多载波传输技术不可避免的导致了调制信号的峰均比（PAPR，Peak-to-average ratio）问题，对通信系统射频部分，尤其是射频功率放大器的线性度提出了很高的要求[2 ]。
功放的失真包括两种：线性失真和非线性失真。
非线性失真是指HPA所固有的无记忆饱和特性引起的非线性失真，包括两个特性：AM-AM和AM-PM特性；线性失真是指HPA 的记忆特性带来的失真[1]。
功放的线性失真造成功放输出信号的频谱展宽并产生邻带干扰即带外失真，非线性失真降低功放的BER即带内失真。
一、功放的线性化技术：功放的线性化技术包括很多，这些技术以及他们的优缺点如下：功率回退技术：基础及应用较早，实现简单，但效率极差，已逐渐被淘汰；前馈线性化技术：适用带宽很宽、线性度好、速度快，基本不受放大器记忆特性的影响，但其结构复杂、成本高，且自适应差，效率不高。
笛卡尔后馈技术：精度高、价格便宜，使用带宽受限，稳定性较差，应用范围不广；包络消除和恢复技术：效率高，带宽较宽，但延时校准较难；非线性器件技术：高效率，准确匹配难，适用于窄带通信；数字预失真方法：稳定性好、使用带宽、精度比较高，使用宽带通信，前景最看好，但是调节速度较慢[3]。
非线性射频功率放大器行为模型的分析与比较
其后的非线性函数模块 N(⋅) 组成。表示为[1]：
∑ y(l)
=
N
[
H
(q)
x(l
)]
=
N
⎡M −1 ⎢⎣ m=0 bm
x(l
−
m)⎤⎥⎦
=
∑ ∑ ∑ K
h2k −1
⎡ ⎢
M
−1
bm
x(l
−
m)
2(k −1)
⋅
M
−1
bm
x(l
−
⎤ m)⎥
（7）
k =1
⎢⎣ m=0
m=0
⎥⎦
M −1是所考虑的之前抽样个数，也代表模型的记
Key words：Behavioral models, Power amplifier, Nonlinearity, Memoryless, Linear memory, Nonlinear memory
引言
无线通信电路与系统级仿真时，需要建立功率 放大器的模型。建立精确的模型对无线系统仿真， 尤其是对预失真放大器系统的设计与仿真有着非 常重大的意义。
频信号之间的关系如下[4]：
忆深度。这里使用有限冲击响应滤波器(FIR)表示
xRF (t) = Re[ x(t) exp( jωct)]
yRF (t) = Re[y(t) exp( jωct)]
（1） （2）
ωc 代表载波频率， xRF (t) 和 yRF (t) 分别是射频输
入输出信号。
传统的准静态无记忆模型的离散形式为：
如下[4]：
∑ y(l) = K H2k−1(q) x(l) 2(k−1) x(l) = k =1
∑ ∑ K
M −1
bm,2k −1
大规模MIMO系统性能分析及实现
大规模M I M O系统性能分析及实现第一部分大规模MIMO 系统介绍 (2)第二部分系统模型与性能指标 (4)第三部分MIMO 技术原理与优势 (9)第四部分大规模MIMO 信道特性分析 (11)第五部分性能评估方法及关键技术 (15)第六部分实现方案与硬件挑战 (18)第七部分仿真结果与性能比较 (23)第八部分展望与未来研究方向 (27)第一部分大规模M I M O系统介绍大规模多输入多输出（ Massive Multiple Input Multiple Output, 简称 MIMO）系统是现代无线通信技术中的一个重要分支，其主要目标是在有限的频谱资源下提高无线通信系统的传输速率和可靠性。
大规模 MIMO 系统通过部署大量天线来实现空间分集、空间复用以及干扰抑制等特性，从而显著改善无线通信系统的性能。
在传统的单天线或多天线系统中，受限于可用的天线数，通常只能利用单一的空间维度进行信号处理。
而在大规模 MIMO 系统中，由于天线数量庞大，可以充分利用多个空间维度来进行信号处理，使得系统能够同时支持多个用户的高速数据传输。
大规模 MIMO 系统的发展也得益于近年来射频硬件技术的进步，如低成本、低功耗的射频芯片以及高精度的数字信号处理器件，这些技术使得部署大规模 MIMO 系统变得更加可行。
大规模 MIMO 系统的关键技术之一是波束赋形（Beamforming），这是一种利用多个天线共同发射或接收信号的技术，可以通过调整各个天线的权重系数来控制信号的方向性。
在发送端，波束赋形可以将发射能量集中到某一特定方向，以增强信号强度并降低干扰；在接收端，波束赋形可以将接收到的信号从多个方向进行合成，以提高信噪比并减少多径衰落的影响。
另一个关键技术是预编码（Precoding），它是一种用于控制信号在空间维度上的分布的技术。
在大规模 MIMO 系统中，由于天线数量众多，因此可以使用复杂的预编码算法来实现精细化的信号控制。
现代信号处理第八章基于EMD的时频分析方法及其应用
目前EMD方法主要应用于一元信号处理领域，未来研究将拓展其在多元信号处理中的应用，如多 通道信号分析、多维数据融合等。
EMD在复杂系统故障诊断中的应用
复杂系统的故障诊断是信号处理领域的重要研究方向之一，未来研究将探索将EMD方法应用于复 杂系统的故障诊断中，以提高诊断的准确性和可靠性。
01 基于EMD的时频分析方 法概述
EMD方法简介
EMD（Empirical Mode Decomposition）即经验模态分解，是 一种自适应的信号处理方法。
EMD方法能够将复杂信号分解为一系列固有 模态函数（Intrinsic Mode Functions， IMFs），这些IMFs表征了信号在不同时间 尺度上的局部特征。
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图像去噪与增强技术
EMD去噪原理
基于经验模态分解（EMD） 的去噪方法通过分解图像信号 为多个固有模态函数（IMF），
有效去除噪声成分。
自适应阈值处理
结合EMD与自适应阈值技术， 实现图像噪声的智能抑制，提
高图像质量。
对比度增强
利用EMD方法对图像进行分 层处理，调整各层对比度，实
现图像整体对比度的增强。
边界效应问题
EMD方法在分解过程中，对信号两端的数据处理存在不确 定性，容易产生边界效应，影响分解结果的精度和可靠性。
发展趋势预测
自适应噪声抑制技术
针对噪声干扰问题，未来研究将更加注重自适应噪声抑制 技术的发展，以提高EMD方法在噪声环境下的性能。
改进EMD算法
为解决模态混叠问题，研究者将致力于改进EMD算法，如引入 掩膜信号、优化筛选过程等，以提高分解的准确性和稳定性。
一种简化Volterra级数的记忆功放行为模型
一种简化Volterra级数的记忆功放行为模型杨新;汪琳娜【摘要】考虑强非线性和长记忆效应的功放行为模型,需要降低Volterra级数模型的辨识参数,提出了一种基于简化Volterra级数的功率放大器行为模型.通过对广义记忆多项式模型(GMP)中的交叉相乘项的记忆时间距离l进行有效控制,可以在满足系统误差要求的同时减少辨识参数的数量.仿真结果表明,简化的Volterra级数模型性能优于记忆多项式模型(MP),略低于GMP模型,模型辨识参数大大减少.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)028【总页数】5页(P54-57,75)【关键词】非线性;Volterra级数;广义记忆多项式;辨识参数【作者】杨新;汪琳娜【作者单位】四川师范大学成都学院数理教研室,成都611745;四川师范大学电子工程学院,成都611745【正文语种】中文【中图分类】TN722.7功率放大器在无线通信和广播数字电视系统设计中是不可缺少的部件，也是造成系统非线性失真的主要来源。
为了保障无线通信系统的性能，通常采取数字预失真技术来设计具有高线性度的功率放大器，具有成本低、系统稳定和自适应等优点;其关键是要建立精确的功率放大器非线性模型，构造非线性失真的逆特性来线性化功率放大器。
一般根据信号和放大器带宽的大小分为无记忆和有记忆两种非线性模型。
目前针对WCDMA和OFDM 等宽带信号的功率放大器具有较强的记忆效应［1］，无记忆效应的非线性模型如Sahel 模型［2］和多项式模型等不再适用，而Volterra 级数是当前模拟有记忆非线性模型的最有效方法之一。
Volterra 级数作为Taylor 级数的推广，可以清晰地描述记忆效应下的非线性系统，而且具有明确的物理意义;但随着级数的记忆长度和系统阶数的增加，其需要辨识的Volterra 核函数呈指数增长，导致“维数灾难”的发生，大大增加了系统计算量，难以达到实时处理的效果。
一种DPD技术中增益不平坦度的补偿模型
0引言为了提升功放效率，修正通信系统中功率放大器非线性增益带来的信号失真问题，DPD（数字预失真）技术被广泛运用在现代通信系统中。
在DPD技术中，针对功率放大器的非线性增益建立行为模型是非常重要的一部分。
而对于超宽带的信号来说，功放中除了非线性增益，在频谱上还存在增益不平坦的问题，本文将提出一种将功放非线性增益的行为模型和增益不平坦的行为模型分离的补偿结构。
1通道增益不平坦度修正的一般方法Gain Flatness（增益平坦度）指在一定温度下，工作频率范围内，放大器增益变化的范围，用以表征给定带宽范围内的增益“剧烈增加”和“快速下降”的数值，以dB（分贝）衡量。
通过实际频率扫描曲线计算得出公式（1）。
ΔG=(G max-G min)/2（1）其中，G max和G min分别代表扫频曲线幅度的最大值和最小值。
在大带宽的时候，射频器件在频域上的不平坦特性更加明显，无法保证通带范围内所有频点都具有一致的增益。
这时候可以在时频域对信号进行修正，使其能够在较宽的频率范围内保持增益的一致性。
现有补偿通道不平坦度的实现方案如图1所示。
通常实现方法分为三种。
a）在发信机内DAC（数字模拟转换器）前使用FIR滤波器（FIR1）补偿发信机本身的发射通道不平坦特性。
b）在基带芯片内OFDM（正交频分复用技术）时域信号生成后，采用FIR滤波器（FIR2）来补偿整个发射通道的平坦度。
c）发信机及基带芯片内部都加FIR滤波器（FIR1+FIR2）的方式。
现有技术在不平坦度校准精一种DPD技术中增益不平坦度的补偿模型张良程（辰芯科技有限公司，上海市201206；电信科学技术第一研究所有限公司，上海市200032）摘要成本较低的通信系统常用记忆多项式结构的DPD（数字预失真）来提升功放效率，但由于发射通道增益在频谱上并不完全平坦，DPD模型在参数提取时会出现较大偏差。
发射通道的增益不平坦主要由功率放大器引起。
文章提出将功率放大器中增益不平坦度和增益非线性分别建模进行补偿的DPD结构。
LDMOS技术
LDMOS技术LDMOS技术详解2＼随着半导体⾏业的迅猛发展,功率集成电路（PIC)不断在多个领域中使⽤,如电机控制、平板显动控制、电脑外设的驱动控制等，如图为⼀个台式电脑电源电路图，图中的ｍｏｓ管为功率器件。
随着移动通讯设备的发展，对与MOS功率管⼜提出了新的要求。
由于普通的MOS功率管，击穿电压低，为了满⾜射频电路的需要⼈们采⽤ＬＯＭＯＳ结构。
3＼LDMOS的结构图，在P型衬底上，先做Ｐ井和Ｎ型的漂移区，剩下的⼯艺与CMOS相同，其中栅的长度是两次扩散的结果，是的⾮常的短，故可以得到较⼤的电流，由于漂移区的引⼊，是的击穿电压也有所提⾼。
4、求LDMOS的阈值电压与MOS管⼀样的公式，这⾥我们才有⼀微安发测的，阈值电压为3.1V5、分析LDMOS的⼯作区，源电位为零，不同VGs下典型LDMOSFET的电流-电压特性(VDS代表漏源电压，IDS代表漏源电流)，共分为六个区域:1)截⽌区，在这个区VGs≤VGs(th),VDs从零开始变⼤，电流Io始终接近于零，直到达到击穿电压BVdss为⽌;2)线性区，⼜称⾮饱和区或欧姆区，VGs≥VGs(th)且Vxs道末端的电压)，在该区沟道未夹断或VGs≥ VGs(th)且Vxs3)饱和区，Vxs>VGs⼀VGs(th)且VGs>VGs(th)，沟道已夹断或沟道中电⼦已完全达到速度饱和，VDs增⼤，IDS变化很⼩，漏电流饱和;4)击穿区，VDs≥BVdss，外延层与漂移区形成的PN结发⽣雪崩击穿，电流急剧增⼤;5)源漏正向偏置区，这时源电位⾼于漏电位，与源相通P阱和漏区形成PN结正偏，电流随电压增加按指数规律急剧增加，表现为正偏⼆极管的I-V特性;6)准饱和区，VGs很⼤时, IDS本⾝很⼤，但随VGs的增⼤没有很明显的增加，即跨导很⼩6、LDMOS电容的特性表现出和MOS结构有着巨⼤的差异，并且现有建⽴的模型在交流条件下很不精确。
MOS的电容⾏为是与栅和漏的电压相关的。
CDMA800多载波线性功率放大器的设计
１ 设 计 指标 及 电路 结构
１ １ 设计指 标 ．
在进 行 电路 设计 之 前 ， 先要 明确本 次功 率放 首
大器 要达 到的指标要 求 ， 如表 １ 所示 。
表 １ 设计 指标 要 求
项目
工 作 频率
要求指标
８ ５ Ｍ Ｈｚ一８ Ｈｚ ６ ８０ Ｍ
研究 和设 计有着 重要 的意义 。
佳输入输出匹配电路 。整个模块采用 了 ４级放 大， 增益达到 了 ５ Ｂ 最 大输 出功率 ４ Ｂ 互调衰减 达到 了一 ７ｄ ｃ Ａ Ｐ ０ｄ ， ２ｄ ｍ， ４ Ｂ ， Ｃ Ｒ 和 Ｐ Ｅ效率均达到 了电信的系统标准 。末级采用 了双平衡放大 以提高功放的线性度。 Ａ
关键 词 ： 功率放大器； 码分多址 ；Ｄ 仿真； ＡＳ 横向扩散金属氧化物半导体； 负载牵引； 源牵引
中图分类号 ： Ｎ ２ ．５ Ｔ ７ ２ ７ 文献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ５ ９ ９ （ ０ １ ０ － ２ ２ ０ １０ － ４ ０ ２ １ ） ３ ０ ８ — ４
随着 ３ Ｇ无线通 信和军 事领域 新技 术 的迅速 发
非常有 意义 的。
展 ， 于作 为微 波通信 系统 、 对 雷达 、 电子对抗 、 宽带 频
率调制 发射机 、 字 电视 发 射机 等 系统 核 心部 件 的 数 功率放大 器来说 ， 不仅 仅是 将 信 号放 大 到足 够 的 它 功 率 电平 ， 以实现信 号 的发 射 、 远距 离传输 和可靠接 收， 而且对 带宽 、 出功率 、 输 线性度 、 效率和 可靠性方 面 均提 出了更 高 的要 求 ¨ 。功率 放大 器 的好坏 已 Ｊ 成为 制约系统发 展 的瓶 颈 ， 于微 波 功率 放 大器 的 对
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题目功率放大器行为模型及多载波通信系统效能分析摘要近些年，我国无线技术得到了快速的发展，并且被广泛的应用在各个领域中，取得了一定的成绩，OFDM技术是非常重用的一种无线通信技术。
其主要原因是因为OFDM技术的误码性能低，频谱利用率高，架设成本低等。
被数字视频广播(Digital Video Broadcasting, DVB)、非对称数字用户线(Asymmetrical Digital Subscriber Line, ADSL)等无线通信设备所采用。
OFDM能够有效的对于多载波的传输的一种方式，能够有效的对于信息信号进行高效率的传播，减少了信息信号之间的干扰。
并且能够将高速数据进行分流，加快了数据传播的时效性，被广泛的应用在无线通信中。
在OFDM系统中，为了达到良好的传输效果，OFDM系统的发射功率需要达到一定的要求，因此在发射端末端需要增加功率放大器。
然而，OFDM信号的较高峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio, PAPR)问题限制了其功率的放大，由于功率放大器具有非线性特性，过高的输入峰值会导致信号失真，影响系统性能。
因此，尽可能的降低OFDM系统的PAPR以及合理地设计线性放大器也就成为OFDM系统的重点技术。
本文基于Saleh模型对行波管放大器进行建模，并使用部分传输序列(Partial Transmit Sequence, PTS)来降低OFDM系统的PAPR，观察了信号经过行波管放大器后各项指标的变化。
研究PAPR减小以及行波管放大器的非线性对OFDM系统的影响，对部分传输序列算法进行了调整，并在优化算法的基础上研究了OFDM系统的性能。
关键词：正交频分复用；峰值平均功率比；行波管放大器建模；部分传输序列ABSTRACTIn recent years, China's wireless technology has been rapidly developed, and has been widely used in various fields, with certain achievements. OFDM technology is a very reusable wireless communication technology. The main reason is that OFDM technology has low error code performance, high spectrum utilization and low erection cost. By Digital Video broadcast (Digital Video Broadcasting had, DVB), asymmetric Digital Subscriber Line (Asymmetrical Digital Subscriber Line, ADSL) and other wireless communication equipment.OFDM is an effective way for multi-carrier transmission, which can effectively spread information signals efficiently and reduce the interference between information signals. Moreover, it can distribute high-speed data and accelerate the timeliness of data transmission, which is widely used in wireless communication.In an OFDM system, in order to achieve good transmission effect, the transmitting power of the OFDM system needs to meet certain requirements, so it is necessary to add power amplifiers at the end of the transmitting end. However, the high Peak to Average Power Ratio (PAPR) of OFDM signals limits its Power amplification. Due to the nonlinear characteristics of Power amplifiers, too high input Peak will lead to signal distortion and affect the system performance. Therefore, reducing the PAPR of OFDM system as much as possible and designing the linear amplifier reasonably have become the key technologies of OFDM system. In this paper, the Partial transmission Sequence (PTS) is used to reduce the PAPR of OFDM system, and the changes of various indexes after the signal passes through the TWT amplifier are observed. The influence of PAPR reduction and the nonlinearity of travelling-wave tube amplifier on OFDM system is studied. Some transmission sequence algorithms are adjusted, and the performance of OFDM system is studied on the basis of optimization algorithm.Key words: OFDM; PAPR; Amplifier Mathematical Model; PTS目录第一章绪论 (1)1.1课题的背景与研究意义 (1)1.2 OFDM峰均比问题和功率放大器建模 (2)1.2.1 OFDM峰均比问题 (2)1.2.2功率放大器模型 (3)1.3本文的章节安排 (4)第二章OFDM系统 (6)2.1 OFDM系统概述 (6)2.1.1 OFDM基本原理 (6)2.1.2 OFDM调制和解调 (7)2.1.3 OFDM保护间隔 (8)2.1.4 OFDM的误比特率 (10)2.2 OFDM的PAPR问题 (10)2.2.1峰均比的定义 (11)2.2.2 OFDM信号的分布 (13)2.2.3峰均比和过采样 (14)2.3峰均比减小技术 (15)2.3.1峰均比降低方法概述 (15)2.3.2部分传输序列 (16)2.4本章小结 (18)第三章行波管功率放大器建模 (19)3.1行波管放大器的主要特性参数 (19)3.1.1工作频率与带宽 (19)3.1.2功率增益 (19)3.1.3三阶截断点 (19)3.1.4行波管功率放大器的效率 (20)3.2行波管的非线性特性 (21)3.2.1幅度调制转移失真(AM-AM) (21)3.2.2调幅调相转移失真(AM-PM) (21)3.3建模Saleh模型 (22)3.4本章小结 (24)第四章：OFDM信号功率放大建模与仿真 (25)4.1原始OFDM信号功率放大建模 (25)4.2 PAPR降低后OFDM信号功率放大建模 (25)4.3本章小结 (27)第五章总结 (28)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)南京邮电大学通达学院2019届本科生毕业设计（论文）第一章绪论1.1课题的背景与研究意义电话系统最先是由美国研发出来的，并且改变了人们的生活的方式。
这样就使人们进入了无线通信时代，人们可以通过远距离进行交流以及沟通。
人们把这个阶段称为1G时代。
随着时代的发展，这种无线通信技术已经不能够满足人们对于通信的需要，所以对于这种通信模式进行不断的改进，这样使得无线通信又经历了2G、2.5G和3G时代，这样是通信的距离越远，并且信号保持度越高。
截止到2013年为止，无线通信进入了4G时代，这样能够对数据进行高速率进行传输，并且广泛的应用在人们通信的过程中，并且取得了显著的成绩。
用户在4G、3G与无线局域网的环境下可以享受到数据的高速传输和更高清晰度的视频图像，同时其更加广泛的覆盖范围和智能的计费方式使其成为主要的通信方式。
在第五代通信系统（5G）的研发过程中，不仅要实现下载速度更快，而且还要在频谱利用率、传输线路的损耗、无线覆盖的范围、防火墙等方面向更高级别的升级。
主要研究的方向为移动互联网和物联网的应用场景、业务需求量及信号覆盖率，可以预设出四个5G主要技术场景：连续广覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低延时高可靠[1]。
为了在无线通信的道路上取得一席之地，目前全球各个国家已经对5G的研发展开了竞争[2]。
数字信号处理技术对于无线通信也是至关重要的，它能够有效的保证数据传输的准确性，并且有效的避免了信号之间的干扰，所以对于数字信号处理技术进行相关的研究是至关重要的，这样才有助于我国无线通信的发展。
由于数字信号处理技术的优越性同样被广泛的应用在数字高清电视、无线网络都有应用，并且取得了显著的成绩。
信号多径传播所造成的ISI现象得到了改善，因此OFDM技术在移动通信的发展中会得到大量应用。
早在1950年左右，美国军方在电报技术中采用了OFDM，最早的OFDM技术就运用于此。
为了使电报信号的接收和分离更加快捷方便，各子载波频率需要相距足够远的距离，这样能够有效的使得保护平台进行隔离，大大的提高了保护频带的利用率。
再加上OFDM系统的传输方式非常复杂，当时的技术无法继续完善这项技术，只能将其搁置。
然而这项技术可以有效减小码间串扰，因此受到了许多科学家的关注。
Kineplex系统[3]是最早出现的传统的多载波系统，它可以允许子载波频率一定程度上的重叠[4]。
OFDM传输方案是一种对于信号传播的方式，它能够更好的对于信号进行有效的传输，传输的主要的机理是有效的保证了抗频率选择性衰落，通过这一作。