图4. 通过数字预失真方案实现节能概述
实施挑战
数字预失真的价值不言而喻，但在电缆应用中实施时会面对许多独特挑战。因此，必须在现有资源范围内应对这些技术挑战。例如，解决方案本身必须是高效节能的，因为如果节省的电能转化为该解决方案的电源，则在优化功率放大器效率方面没有什么价值。同样地，数字处理资源需要适当，以便可以高效地驻留在当前的FPGA架构中。具有非标准硬件要求和广泛架构变化的超大型/复杂算法不太可能适应。
超宽带宽
电缆应用环境与无线蜂窝环境之间最显著的区别也许是操作带宽。在电缆中，约1.2 GHz的带宽要进行线性化。宽带宽挑战复杂的原因在于频谱从直流开始仅为54 MHz且信号带宽大于信道中心频率。必须牢记的是，功率放大器经驱动进入非线性工作区域后即可实现省电，这样虽然提高了效率，但代价是非线性产物也随之而来。数字预失真必须消除由功率放大器产生的非线性，尤其是那些折回带内的非线性成分。这就在电缆应用中构成了独特挑战。
图5.传统窄带中谐波失真项的说明
图5概要显示了我们可能期望的经过非线性放大级的传统窄带（本节稍后部分给出窄带的定义）上变频基带信号的宽带谐波失真项。非线性功率放大器输出通常通过幂级数表达式描述，比如具有以下形式的Volterra级数：
可将其理解为有记忆效应的Taylor幂级数的推广。值得注意的是，每个非线性项(k = 1,2, … , K)都会产生多个谐波失真(HD)产物。例如，五阶有3个谐波项：一次谐波、三次谐波和五次谐波。另外需要注意的是，谐波带宽是其阶次的倍数。例如，三阶谐波项的宽度是激励带宽的3倍。
在电缆中，谐波在频谱（从直流开始仅为54 MHz）上的位置对数字预失真构成了特殊挑战，而这一挑战与大信号带宽的关系并不大。所有非线性系统都会发生谐波失真。电缆数字预失真的重点是落在带内的谐波失真。从图5可以看出，在传统窄带应用中，重点将是三阶谐波和五阶谐波。尽管形成了其他谐波，但它们在目标频带外，可通过传统滤波消除。我们可以按照分数带宽来定义宽带应用和窄带应用，其中分数带宽的定义公式如下：
（fn = 最高频率，f1 = 最低频率，fc = 中心频率）。分数带宽超过1时，可将应用视为宽带应用。大多数蜂窝应用的分数带宽不超过0.5。因此，它们的谐波失真行为符合图6所示的特性。
