基于改进的稀疏最小二乘双子支撑向量回归的数字预失真技术

来源：电子与信息学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：代志江, 孔淑曼, 李明玉, 蔡天赋, 靳一, 徐常志

单位：1.重庆大学微电子与通信工程学院 重庆 4000442.中国空间技术研究院西安分院 西安 710100

摘要：为了补偿大容量卫星通信射频前端的功率放大器的非线性，传统的数字预失真(DPD)模型需要更多的系数和更高的阶次，严重影响预失真前馈路径的资源消耗。为了解决这一问题，该文提出一种基于改进的稀疏最小二乘双子支撑向量回归(ISLSTSVR)的低复杂度DPD方法。首先通过构建原空间的决策函数解决最小二乘双子支撑向量回归(LSTSVR)模型解不稀疏的问题；同时引用截断最小二乘损失函数增加模型的鲁棒性；然后采用Nystrom逼近方法得到核矩阵的低秩近似，进一步采用Cholesky分解降低核矩阵的运算复杂度；最后由低秩的核矩阵求得模型稀疏解。实验选用基于单管氮化镓(GaN)器件的宽带AB类功率放大器，以40 MHz的32QAM信号进行激励。预失真实验表明，该方法能在保证模型精度的情况下大幅减少DPD模型系数和计算复杂度，为星载射频前端的预失真技术提供了有效的系数降维思路和方法。

关键词：数字预失真, 稀疏LSTSVR, Cholesky分解, 功率放大器

基金资助：国家自然科学基金(62171068, 62001061)，重庆市教委科技研究专项青年项目(KJQN201902403)