波束成型訊號的數位預失真處理系統|無線通訊實驗室

未來的通訊環境將會越來越往高頻發展,以應付現今所使用之較低頻頻段已然飽和之情況,但隨著通訊環境的訊號頻率越來越高,該環境所造成的訊號傳輸衰減也會越來越大。

因此,大規模多輸入輸出系統(Multi-input multi-output, MIMO)以及陣列天線之相關技術也將逐漸為人所重用,也就是說,通訊環境中需作為傳輸端之天線數量和與其對應之放大器將會大量增加,若陣列天線放大器發生非線性行為時,可以藉由數位預失真(Digital Predistortion, DPD)補償技術有效減少系統複雜度外,也能夠抑制非線性的發生。然而此類系統需要針對每一天線路徑各自的非線性失真進行獨立之DPD補償流程,而其付出的成本、整體系統複雜度及設計難度,都將會隨著其元件數量增高而有所提高。

為此,藉由研究了一項波束導向帶限(Beam-Orient BL, BO-BL) DPD技術,使得DPD可藉由接收單一陣列天線之波束成形(beamforming)訊號,即可針對該陣列天線內所有路徑產生的非線性進行補償,以此顯著的減少了DPD補償需要進行的次數,使得DPD技術即使在大型的多陣列天線無線通訊環境中,也能夠藉由此技術來簡易的進行實現。本發明也進而研究較為寬頻的通訊情況下,也可藉由導入頻寬限制因子抑制傳輸的頻寬,在有線頻寬內改善天線傳輸的非線性訊號。藉此使通訊系統之設計更為簡化,並也隨之令運算量及成本有所降低,及增加整體系統活用度。最後,總結上述所有說明並結合實測平台驗證本發明可實現陣列天線指向與抑制放大器非線性之優異性能,證實本研究有實用性之價值。此成果為本發明技術最大的亮點。