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近日，中國移動研究院數(shù)字中頻核心算法成功在極芯通訊UC1040芯片上完成性能測試。該算法用于小基站場景下功率放大器的非線性失真矯正，以提升功率放大器效率。本次測試成功，一方面將加速國產(chǎn)芯片的進程，降低核心算法的技術門檻，推動5G小基站產(chǎn)品生態(tài)多樣化發(fā)展；另一方面將補充國產(chǎn)芯片缺乏中頻核心算法的短板，完善國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)能力，標志著5G國產(chǎn)化高性能芯片的產(chǎn)品化落地。
數(shù)字中頻核心算法技術是目前應用最廣泛的功放線性化技術，通過增加反饋鏈路對功率放大器的非線性失真和記憶特性進行自適應學習，得到功率放大器的非線性失真特性參數(shù)；再利用預失真器將發(fā)射信號預先進行逆非線性特性失真，使其經(jīng)過功率放大器時與其非線性特性進行抵消，從而解決功率放大器在高效率區(qū)工作時固有的帶外發(fā)射干擾和帶內失真問題，間接提升功率放大器的效率。
在小基站設備中，提高功放效率的傳統(tǒng)方式主要有兩種：一方面是通過功率回退的方式來避免功放工作在非線性區(qū)，另一方面是利用國外現(xiàn)場可編程邏輯門陣列（Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA）或無線電收發(fā)兩用（Transceiver）芯片廠家提供的高性能數(shù)字中頻核心算法 IP來實現(xiàn)。面對新興國產(chǎn)芯片目前缺乏數(shù)字預失真算法的問題，中國移動研究院自主研發(fā)數(shù)字中頻核心算法方案，提升自主可控度，算法具備低資源消耗、高性能矯正、大幅提升效率的優(yōu)勢，并可通過靈活配置模型架構適適應國內外砷化鎵（GaAs）、橫向擴散金屬氧化物半導體（LDMOS）、氮化鎵（GaN）等多種功率放大器，滿足5G小基站不同場景需求。
測試環(huán)境
中國移動研究院自主研發(fā)的數(shù)字中頻核心算法充分利用UC1040芯片硬件資源，針對于LDMOS、GaN、AsGa等多種功率放大器的數(shù)字中頻核心算法模型選取和參數(shù)配置進行了篩選和優(yōu)化，均達到良好的校準效果。在沒有功率回退的情況下，鄰道功率泄露比（ACPR）達到-53dBc的優(yōu)異性能；相對于開環(huán)控制，閉環(huán)控制性能達到-13dBc。
功率放大器額定輸出功率時非線性前后ACPR結果
UC1040芯片是極芯通訊在2021年6月推出的全球第一顆真正支持O-RAN標準的5G基站數(shù)字前端（DFE）芯片。該芯片集成了四個收發(fā)通道，支持Option8和Option7-x的RAN功能劃分接口，支持波峰因子消除（CFR）和可編程數(shù)字預失真（DPD）能力。目前已完成5G上下行流量測試，多家廠商基于UC1040芯片開發(fā)了多款RRU產(chǎn)品。
