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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利针对子阵列架构的毫米波通信发射系统的数字预失真方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119945857B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510118195.8，技术领域涉及：H04L25/49；该发明授权针对子阵列架构的毫米波通信发射系统的数字预失真方法是由赵楼;赵斌尧;王茜;刘春山;孙超设计研发完成，并于2025-01-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本针对子阵列架构的毫米波通信发射系统的数字预失真方法在说明书摘要公布了：本发明公开了针对子阵列架构的毫米波通信发射系统的数字预失真方法。根据基于子阵列架构的混合波束形成毫米波通信发射系统中各个器件的非理想特性分析系统的非线性效应；在主波束方向上设置接收天线，将发射的射频信号经过下变频处理和模数转换器采样成基带的数字信号，输入到数字预失真模块：将模数转换器反馈回的信号与经过数字预编码输入到射频链路RFchain的信号进行差分处理，利用自适应算法不断修正采回的基带的数字信号，实现了主波束方向上的数字预失真。本发明方法可以根据实际的非线性特性动态调整预失真参数。通过不断更新预失真模型，能够有效地应对系统中的非线性变化，具有更广泛的应用场景。

本发明授权针对子阵列架构的毫米波通信发射系统的数字预失真方法在权利要求书中公布了：1.针对子阵列架构的毫米波通信发射系统的数字预失真方法，其特征在于，包括步骤如下： 步骤1、根据毫米波通信发射系统中各个器件的非理想特性分析系统的非线性效应； 步骤2、在主波束方向上设置接收天线，将发射的射频信号经过下变频处理和模数转换器采样成基带的数字信号，输入到数字预失真模块： 步骤3、将模数转换器反馈回的信号与经过数字预编码输入到射频链路RFchain的信号进行差分处理，利用自适应算法不断修正采回的基带的数字信号，实现了主波束方向上的数字预失真； 步骤4、在相控阵天线阵列的最大扫描范围内，不断调整角度，实现不同波束指向下的数字预失真； 步骤1具体方法如下： 基于子阵列架构的混合波束形成毫米波通信发射系统由信源，数字预编码器，数模转换器DAC，上变频，模拟波束形成器，天线阵列，MIMO信道，下变频，模数转换器ADC组成，在此基础上设计数字预失真模块补偿系统中的非线性失真；其中DAC，上变频，模拟波束形成器组成了射频链路RFchain；模拟波束形成器由移相器和功率放大器组成；数字预失真模块包括预失真器DPD和DPD参数估计两部分； 基于子阵列架构的毫米波通信发射系统中，考虑了DAC，上变频模块，功率放大器，下变频模块，ADC的非理想特性导致的非线性干扰； DAC的分辨率决定了转换后的信号精度，在信号转换的过程中会不可避免地产生失真； 上变频模块主要由IQ调制器和上变频器两个模块构成；I路和Q路的传输链路不完全平衡会导致幅度和相位的失衡； 对于宽带和高频应用，功率放大器会引入非线性失真；功率放大器在工作时，其输入和输出之间的关系不是线性的，从而引起输出信号的非线性失真； 下变频模块由下变频器和IQ解调器组成，该模块的非线性失真与上变频模块类似，存在IQ不平衡导致的幅度和相位失衡； ADC将模拟信号离散化为数字信号时也存在量化误差； 在数字波束成形架构中，数字预失真模块是在波束成形操作之后实现的，即为每个功率放大器配备一个专用的预失真器，以补偿由自身产生的失真；在这种情况下，用户端接收到的信号形式如下： 其中表示发射信号矩阵，表示不同 用户端方向的接收信号矩阵，是样本长度，是发射信号流的数量；和分别是的数字波束形成器和信道矩阵表示功率放大器的数量；和表示阵列中功率 放大器和预失真器的非线性传递函数； 在数字预失真操作中，识别出放大器的逆行为模型，并将其用作预失真器，即；因此，预失真器和功率放大器的级联模块被视为一个线 性系统，此时，用户将接收到只包含来自相应射频链路信息的线性化信号； 对于一个具有个天线和个独立射频链的混合波束形成毫米波通信发射 系统，每个数字流同时驱动多个天线和功率放大器；经过模拟波束成形后，接收信号被描述 为： 其中表示预失真器的非线性函数；在SA子阵列架 构中，每个个射频链独立地通过个相移器连接到一组个天线和功率放大器，导致整体 模拟波束形成器成为一个分块对角矩阵： 其中；所以功率放大器的输入信号能够表 示为： 其中是克罗内克积，表示每个功率放大器的输入信号； 从以上公式中能够看出，子阵列混合波束成形系统中的每个功率放大器只由相应射频链的 相位信号驱动，因此，第个用户的接收信号能够表示为： 其中表示一组单变量非线性传递函数；忽略串扰的情况下，SA混 合波束形成阵列的第个波束只包含来自相应射频链的发射信号；为每个射频链独立配置 的数字预失真DPD模型能够等同于多个单变量非线性模型的逆模型； 在功放的非线性行为建模中采用Volterra级数模型，其离散化的带通表达式如下式： 其中，分别为带通的且实数的输入信号和输出信号，M为记忆深度，P为非线 性阶数，为p阶Volterra核； 在DPD处理中信号使用低通复数信号表示，因此在实际应用中上式的带通Volterra级数模型能够转换为如下的等效低通Volterra级数模型表示： 上式，分别表示低通的、复数的输入信号和输出信号； 由于Volterra级数模型只适用于弱非线性系统建模且模型复杂度高，因此采用记忆多项式模型替代等效低通Volterra级数模型；记忆多项式模型如下式：

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