圖11. 傾斜補償器方案

傾斜補償器對信號進行整形，并且在通過功率放大器處理信號時保持整形輪廓。傳統(tǒng)數(shù)字預失方案會將整形視為減損并嘗試針對其進行校正，因為數(shù)字預失真是（非線性）均衡器。似乎合理的是，如果將傾斜的倒數(shù)添加到觀測路徑中，就可以減輕其影響。但事實并非如此。功率放大器是非線性的，因此交換性不適用，也就是說：

PA 代表功率放大器；T代表傾斜補償器

為了實現(xiàn)最佳操作，數(shù)字預失真處理模塊需要明確了解在功率放大器輸入端處顯示的信號。在電纜數(shù)字預失真應用中，利用數(shù)字預失真算法為功率放大器建模的同時，必須保持傾斜補償。這就會面臨一些非常獨特和極具難度的挑戰(zhàn)。我們需要一個穩(wěn)定的低成本解決方案，不會使傾斜均衡。雖然無法在本文中披露該解決方案的性質(zhì)，但ADI已經(jīng)找到了一個創(chuàng)新的解決方案，將在未來的出版物中詳細介紹。

數(shù)字預失真和電纜功率放大器架構(gòu)

如圖4所示，典型的電纜應用將把一個DAC的輸出分成四路并提供給四個獨立的功率放大器。為了最大程度節(jié)省功率，需要在所有這些功率放大器上實施數(shù)字預失真。可行的解決方案可能是實施四個獨立的數(shù)字預失真模塊和DAC模塊。該解決方案有效，但會使效率降低，系統(tǒng)實施成本增加。額外的硬件需要資金和功率成本。

并非所有功率放大器都是一樣的，盡管工藝匹配（制造過程中）可以提供具有相似個性的單元，但差異仍會存在，并且隨著老化、溫度和供電波動而變大。然而，將一個功率放大器用作主機并為其開發(fā)優(yōu)化的數(shù)字預失真，然后將其應用于其他功率放大器，確實可提供系統(tǒng)性能優(yōu)勢，如圖12中的仿真結(jié)果所示。

左側(cè)的曲線表示未采用數(shù)字預失真情況下的功率放大器性能。非線性工作模式導致失真，這體現(xiàn)在MER1性能（范圍為37 dBc至42 dBc）中。閉環(huán)數(shù)字預失真應用于觀測主功率放大器的輸出；曲線圖右側(cè)的綠色曲線表示的是增強性能。數(shù)字預失真已針對功率放大器失真進行了校正，結(jié)果是總體性能經(jīng)過轉(zhuǎn)變后可提供65 dBc到67 dBc的MER。圖中間剩余的曲線表示的是從功率放大器的性能，即根據(jù)主功率放大器進行校正的功率放大器。可以看出，只觀測一個功率放大器來實施閉環(huán)數(shù)字預失真可使所有功率放大器的性能受益。然而，從功率放大器仍然存在會失效的工作點。從功率放大器的性能范圍從38 dBc到67 dBc。寬范圍本身不是問題，但該范圍的一部分低于可接受的工作閾值（電纜通常為45 dBc）。

圖12. 使用多個功率放大器的單次數(shù)字預失真（仿真結(jié)果）

電纜中獨特的系統(tǒng)架構(gòu)為數(shù)字預失真提供了額外挑戰(zhàn)。優(yōu)化性能需要采用閉環(huán)數(shù)字預失真方案。但根據(jù)慣性思維，在電纜中這樣做將需要在每個功率放大器路徑中附加硬件。最佳解決方案需要 為每個功率放大器提供閉環(huán)數(shù)字預失真的增強功能，但不需要額外的硬件成本。

利用SMART算法解決挑戰(zhàn)

如本文之前所述，電纜數(shù)字預失真為設計人員帶來了非常獨特和 具難度的挑戰(zhàn)。如果在功率和硬件的限制范圍內(nèi)解決這些挑戰(zhàn)，那么優(yōu)勢就不會被削弱；如果把功率放大器中節(jié)省下來的功率用于額外的DAC或FPGA，則對于功率放大器省電幾乎沒有任何價值。同樣地，省電必須與硬件成本平衡。ADI通過結(jié)合高性能模擬信號處理與先進算法方案解決了該挑戰(zhàn)。
ADI方案的高級概述如圖13所示。該解決方案可以被認為具有三個關鍵要素：使用高級轉(zhuǎn)換器和定時產(chǎn)品、采用支持全面信號鏈監(jiān)控/控制的架構(gòu)、運用可利用已有知識實現(xiàn)最佳性能的數(shù)字預失真先進算法。