圖9.無帶寬限制的理想化數(shù)字預(yù)失真方案

圖9概要顯示了數(shù)字預(yù)失真一種數(shù)字預(yù)失真的實現(xiàn)。在理想情況下，從數(shù)字上變頻器 (DUC)（通過數(shù)字預(yù)失真）到DAC乃至通過功率放大器的路徑將沒有帶寬限制。同樣地，觀測路徑上的ADC將對全帶寬進(jìn)行數(shù)字化（請注意，為了進(jìn)行說明，我們展示2倍帶寬的信號路徑。在某些無線蜂窩應(yīng)用中，可擴(kuò)展到3至5倍的帶寬）。理想方案是通過數(shù)字預(yù)失真產(chǎn)生帶內(nèi)項和帶外項，從而完全消除功率放大器引入的失真。需要注意的是，為了準(zhǔn)確消除失真，需要在目標(biāo)信號的帶寬之外創(chuàng)建項，這一點非常重要。

在實際方案中，信號路徑具有帶寬限制，數(shù)字預(yù)失真性能無法達(dá)到理想方案要求。

圖 10

電纜應(yīng)用中，帶寬限制可能有多種來源

FPGA與DAC之間的JESD鏈路、DAC鏡像抑制濾波器、功率放大器輸入匹配。這些限制最顯著的影響是帶外性能。從圖10所示的仿真可以看出，數(shù)字預(yù)失真無法校正帶外失真。在電纜中，帶外失真會造成帶內(nèi)性能下降，這一點特別重要，是我們需要考慮到的。信號路徑中的帶寬限制可以并且的確會影響帶內(nèi)性能。

電纜環(huán)境比較獨特，運營商擁有整個頻譜

感興趣頻帶（54 MHz至1218 MHz）外的輻射位于未被他人使用的一段頻譜中，也會由于高頻時固有的電纜損耗而導(dǎo)致衰減。觀測路徑只需監(jiān)測工作頻帶內(nèi)發(fā)生的情況。

在這里需要做出一個重要區(qū)分

帶外輻射無需考慮，在帶外生成并延伸到頻帶內(nèi)的輻射需要考慮。因此，盡管帶外輻射無需考慮，但需要考慮形成這些輻射的項。該方案與無線蜂窩應(yīng)用大為不同，因為其觀測帶寬要求通常為工作頻帶的3至5倍。電纜中的重點是帶內(nèi)性能，因此僅需考慮帶外項對帶內(nèi)性能的影響。

電纜數(shù)字預(yù)失真只需針對帶內(nèi)產(chǎn)物校正

對于DOCSIS 3，頻率范圍為54 MHz至1218 MHz。數(shù)字預(yù)失真生成二次，三次，…，消除項。盡管只需在電纜帶寬上進(jìn)行校正，但在數(shù)字預(yù)失真致動器中，這些項將會擴(kuò)展到更寬的帶寬（例如，三階帶寬擴(kuò)展到1218 MHz的3倍）。為了保持傳統(tǒng)數(shù)字預(yù)失真自適應(yīng)算法的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)將這些帶外項保留在環(huán)路周圍。對數(shù)字預(yù)失真項進(jìn)行的任何濾波往往會造成自適應(yīng)算法不穩(wěn)定。在電纜系統(tǒng)中存在頻帶限制，因此常規(guī)算法可能失效。

數(shù)字預(yù)失真和電纜傾斜補(bǔ)償

與所有其他傳輸介質(zhì)一樣，電纜引入了衰減。通常認(rèn)為這種衰減與電纜質(zhì)量、電纜敷設(shè)距離和傳輸頻率有關(guān)。如果要在電纜的接收端，即工作頻譜上實現(xiàn)相對均勻的接收信號強(qiáng)度，則必須在發(fā)送端增加預(yù)加重（傾斜）。傾斜可被視為電纜的反向傳遞函數(shù)。它采用與傳輸頻率成比例的預(yù)加重或整形。

通過被稱為傾斜補(bǔ)償器（位于功率放大器之前）的低功耗無源模擬均衡器即可實現(xiàn)整形。在高頻下衰減少或不衰減，而在低頻下衰減大。傾斜補(bǔ)償器輸出端的信號在整個工作頻譜范圍內(nèi)可具有高達(dá)22 dB的均衡增益變化。