Adaptive digital linearization of RF power amplifiers

Abstract

The performance of an adaptive digital technique for the linearization of RF power amplifiers is investigated. Cubic spline interpolation is used to estimate the amplifier's AM-AM and AM-PM characteristics. Using the computed characteristic coefficients, the baseband input signal is appropriately predistorted to compensate for the amplifier nonlinearity. This method has significantly better suppression of the intermodulation products than other predistortion techniques. The out-of-band power emission is also significantly reduced. The performance of baseband predistortion linearization techniques is adversely affected by modulator and demodulator impairments. A digital correction technique is presented to compensate for these imperfections. In this technique, part of the RF signal is fed to an envelope detector. The detector output and the baseband signal are used to estimate the impairment values, using the Newton-Raphson method. The estimated impairment values are then used to compensate for the modulator/demodulator impairments. Spurious signals can be suppressed by more than 30 dB using this technique. Cet article traite de la performance d'une technique adaptative numlrique pour la linearisation d'amplificateurs de puissance RF. Une interpolation spline cubique est utilised pour estimer les caractlristiques AM-AM et AM-PM de l'ampliflcateur. A partir des coefficients calculus, le signal d'entrle en bande de base est prfctistorsionne' en vue de compenser la non-linlarite' de l'ampliflcateur. Cette m&hode rlsulte en une suppression significativement meilleure des produits d'intermodulation que d'autres techniques de prldistorsion, et la puissance 6mise hors bande estIgalement rlduite de maniere significative. La performance des techniques de linearisation par prldistorsion en bande de base est affectle par les imperfections du modulateur et du dlmodulateur, et une technique de correction numlrique est prlsentle pour leur compensation, dans laquelle une partie du signal RF est envoyle a un dltecteur d'enveloppe. La sortie du dltecteur et le signal en bande de base sont utilises pour estimer la valeur des imperfections avec la mlthode Newton-Raphson, et pour compenser les imperfections du modulateur/dlmodulateur. Le niveau des signaux non-dlsires peut £tre r£duit de plus de 30 dB.

Model Matching Approach in RF Power Amplifier Linearization

“…These techniques appear in the literature under names such as pre-distortion [2][3][4][5][6][7], non-adaptive and adaptive feedforward linearization [8][9][10], Cartesian feedback [11,12], and envelope elimination and restoration [13][14][15].…”