Study on complexity reduction of digital predistortion for power amplifier linearization

par Siqi Wang

Thèse de doctorat en Electronique, Optronique et Systèmes

Sous la direction de Geneviève Baudoin.

Soutenue le 23-01-2018

à Paris Est , dans le cadre de MSTIC : Mathématiques et Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication , en partenariat avec Laboratoire électronique, systèmes de communication et microsystèmes (laboratoire) et de Electronique- Systèmes de communication et Microsystèmes / ESYCOM (laboratoire) .

Le président du jury était Yves Louët.

Le jury était composé de Geneviève Baudoin, Sylvain Traverso, Olivier Venard, Daniel Roviras, Myriam Ariaudo.

Les rapporteurs étaient Jean-François Hélard, Smaïl Bachir.

  • Titre traduit

    Etude sur la réduction de complexité de la prédistorsion numérique pour la linéarisation de l'amplificateur de puissance


  • Résumé

    Ce travail concerne la linéarisation des amplificateurs de haute puissance en utilisant la pré-distorsion numérique. L’amplificateur de haute puissance est un composant non-linéaire. La pré-distorsion numérique adaptative en bande de base est un technique efficace pour linéariser ses non-linéarités et ses effets de mémoire. Les modèles de la pré-distorsion numérique de basse complexité sont étudiés dans cette thèse. Un algorithme est proposé pour déterminer une structure optimale de modèle uni-étage ou multi-étage en prenant compte du compromis entre la précision de modélisation et la complexité. La structure cascadée, qui est avantageuse en complexité comparé avec celle d'uni-étage, est étudiée avec des méthodes d'identifications différentes. En termes d'implémentations expérimentales, l'étude d'impact des choix de gain différents est approfondie dans cette thèse. Toutes les études ont été évaluées par un amplificateur de puissance Doherty


  • Résumé

    This dissertation contributes to the linearization techniques of high power amplifier using digital predistortion method. High power amplifier is one of the most nonlinear components in radio transmitters. Unfortunately, for most current types of power amplifiers, a good efficiency is obtained at the price of a poor linearity especially with modern communication waveforms. Baseband adaptive digital predistortion is a powerful technique to linearize the power amplifiers and allows to push the power amplifier operation point towards its high efficiency region. Linearization of power amplifiers using digital predistortion with low complexities is the focus of this dissertation. An algorithm is proposed to determine an optimal model structure of single-stage or multi-stage predistorter according to a trade-off between modeling accuracy and model complexity. Multi-stage cascaded digital predistortions are studied with different identification methods, which have advantages on complexity of model identification compared with single-stage structure. The linearization performances are validated by experimental implementations on test bench. In terms of experimental implementations, this dissertation studies the impact of different gain choices on linearized power amplifier. All studies are evaluated with a Doherty power amplifier


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