基于低采样率数模转换器和模数转换器的太赫兹发射机线性化

来源：电子与信息学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：肖尚辉, 刘简, 胡波, 张梦瑶, 全欣, 徐强, 潘文生, 刘颖, 邵士海, 唐友喜

单位：1.电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室 成都 6117312.中国人民解放军96901部队 北京 1000943.西南交通大学信息科学与技术学院 成都 611756

摘要：太赫兹(THz)频率高、带宽大，是6G移动通信中极具优势的潜在无线频谱资源。然而太赫兹器件的非线性失真，限制了功率转换效率与通信传输距离。若采用传统数字预失真(DPD)技术对其进行非线性校正，通常要求数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)的采样速率达到信号带宽的5倍，对于太赫兹频段难以应用。因此，该文提出一种低速率DAC和ADC的DPD算法对太赫兹发射机的非线性进行校正。该方法主要分为3个步骤：首先利用低采样率ADC获取的观测数据进行上采样，恢复出带宽受限的高采样率的观测信号，此时信号采样率为信号带宽的5倍，可以有效表征出5阶非线性失真；然后建立带宽受限的DPD模型，采用最小二乘算法提取DPD校正系数；最后对校正后的信号进行下采样送往DAC以校正发射通道的非线性失真。仿真结果表明，当DAC和ADC工作在1.25倍基带信号速率的采样率条件下，对于64-QAM调制信号，该方法可以把误差矢量幅值(EVM)从8.46%降低到2.27%，从而可以支持更高阶的调制方式。

关键词：模数转换器, 太赫兹通信, 功率放大器, 数字预失真

基金资助：国家自然科学基金(62071094, 61901396)