可见光通信网络信号非线性失真自适应校正方法研究

可见光通信网络是现今通信领域中的主要构成部分之一,但其应用的物理设备(LED照明设备)具有非线性特征,致使可见光通信网络信号出现非线性失真情况,影响着用户通信的质量,故提出可见光通信网络信号非线性失真自适应校正方法研究。通过深入分析可知信号非线性失真分为非线性转换失真和非线性限幅失真,以此为基础,设计信号非线性失真校正电路(DG预失真校正电路与DP预失真校正电路),引入自适应算法制定信号非线性失真自适应校正架构,确定信号非线性失真自适应校正公式,从而实现了信号非线性失真的有效校正。实验数据显示:应用提出方法获得的信号非线性失真自适应校正结果中不存在非线性失真现象,通信信号接收误码率最小值为3%,充分证实了提出方法应用性能更加优质。

改进k-means的多域光纤通信非线性失真补偿方法

为了解决光纤通信信号在传输过程中受到非线性影响而产生的失真问题,提高光纤通信系统的稳定性,提出了改进k-means的多域光纤通信非线性失真补偿方法。构建多域光纤通信传输模型,在传输端利用波长转换器将输入信号传输到光纤,结合干扰原理线性化脉冲恢复光信号。以信噪比描述光纤通信的色散特性,明确信号交互出现非线性失真变化。通过Dijkstra方法改进k-means方法,解调失真星座,避免聚类陷入局部最优,使全部簇信号尽可能接近原始调制中心,实现失真补偿。实验结果表明:利用所提方法对光纤通信非线性失真进行补偿后,聚类效果较佳,信息误码率可降至10^(-7),有效减少了网络传输消耗,提高光纤通信信号质量。

基于模拟开关的放大器非线性失真电路设计

非线性失真是影响模拟电路性能的重要因素之一,针对顶部失真、底部失真、双向失真和交越失真四种非线性失真情况对晶体管放大电路的影响,在详细介绍非线性失真原因及总谐波失真量化评价的基础上,以STM32F103ZET6单片机为核心,设计制作了一个放大器非线性失真研究装置。该装置主要包括晶体管放大器、采集测量、微控制器等硬件电路和软件驱动。通过两级负反馈共射放大、乙类放大分别实现基本晶体管放大和四种非线性失真产生电路,利用BL1551和CD4053模拟开关控制波形输出,采用FFT算法提取总谐波失真值。经系统测试:所设计的装置可以输出不失真波形、四种非线性失真电压波形和测量显示总谐波失真系数;测试外接信号源指定信号的总谐波失真系数时,平均精度可达95%。

可见光通信系统的非线性失真抑制研究

发光二极管的非线性特性是引起光信号出现非线性失真的一个重要因素,针对该问题,采用人工神经网络在接收端对信号的非线性失真进行抑制,进而降低可见光通信系统的误码率。将发光二极管的输入电信号与接收端转换后的电信号组成成对数据,将成对数据集送入神经网络进行训练,学习信号在电光转换、信道传输及光电转换过程中的非线性失真特性,通过神经网络对信号的非线性失真进行估计与抑制。此外,在训练过程中采用分布估计算法搜索神经网络的超参数集,以降低训练难度。实验结果表明,该方法在不同的信道环境下均能有效地改善可见光通信的性能。

基于LabVIEW的放大器非线性失真检测实验平台设计

针对音频放大器非线性失真难以精准测量的难题,设计了基于LabVIEW的非线性失真检测实验平台。下位机采用STM32F429单片机作为主控芯片,电源模块DB-20作为供电电路,晶体管放大电路、调理电路、继电器等构成非线性失真信号产生电路。上位机采用LabVIEW搭建监测系统,实时监测放大器非线性失真情况。经过测试,该实验平台可以实时检测放大器总谐波失真度,无失真信号的谐波失真度均值为1.94%,顶部失真信号的谐波失真度均值为15.24%,底部失真信号的谐波失真度均值为16.36%,双向失真信号的谐波失真度均值为18.70%,交越失真信号的谐波失真度均值为6.4%。具有波形显示和历史数据存储功能,能够帮助工程师准确、快速判断失真类型,及时采取相应解决办法,减少非线性失真带来的不良影响。

基于场效应管可变电阻特性的振幅调制及非线性失真矫正

依据场效应管可变电阻特性设计了语音信号的振幅调制(Amplitude Modulation,AM)与传输系统。针对栅源电压与漏源电阻间固有的非线性关系会导致调幅信号非线性失真与调幅度较低的问题,采取了基于单片机动态拟合的非线性矫正方法。结果显示,在栅源输入信号电压1.7 V时,失真度从52%下降至2.8%,在失真度不影响语音信号接收的前提下,调幅度从18%提高到47%。该调幅方法具有结构简单、易于集成和非线性失真小等特点,在通信系统集成与信号高保真传输等领域具有重要应用前景。

基于非线性失真装置研究的“模拟电子技术基础”实验教学改革探讨

根据三极管的工作特性,以模拟开关和可调电源组合为基础,设计了一种非线性失真研究装置。根据设计过程中的实践探索,结合“模拟电子技术基础”课程教学过程中遇到的问题,针对性地给出对应的解决方案,为“新工科”背景下的课程改革提供参考。

基于STM32F103单片机的放大器非线性失真研究装置设计与实现

随着电子技术的快速发展,模拟电路越来越小型化,使得便携式实验成为可能。该文基于STM32F103单片机设计制作的一个放大器非线性失真研究装置。该设计采用晶体管放大电路设计信号源放大电路,顶部(底部)失真的放大电路,双向失真的放大电路和交越失真的推挽电路,使用STM32F103作为主控电路,产生1 kHz的正弦波,并对失真信号进行采样,用FFT算法实现总谐波失真度(THD)的测量。实验结果表明该装置能很好地满足非线性失真实验研究的要求,同时由于该装置便携性强,随时随地可做,激发学生的学习热情,学生的创新意识、分析问题和解决问题的能力也得到显著提高。

非线性失真产物及其特性指标

对有线电视系统中射频信号的各种非线性失真产物及其特性参数作了介绍与阐述。

微波功率放大器非线性失真分析

功率放大器非线性失真产生的交调失真、邻道干扰等直接影响通信系统的性能 ,在放大器模型的基础上 ,如何定量地描述和分析其非线性具有重要意义。文中讨论了放大器非线性失真的泰勒级数分析法、Volterra级数分析法和谐波平衡分析法 ,给出相应的仿真和实验结果。结果表明 :根据非线性的强弱采用不同的分析方法 ,结果具有较大的参考意义。

螺旋线行波管非线性失真分析

非线性失真是空间行波管最重要的性能指标之一。本文研究了双渐变螺旋线慢波结构各个参量,如长度以及螺距对行波管非线性失真的影响,确定了对不同非线性失真影响最大的结构参量,分析了非线性失真产生的根源。根据仿真结果,进一步地对行波管的慢波结构进行了初步优化。结果表明:优化后谐波失真改善0.45dB,AM/PM系数减小1deg/dB,三阶交调失真降低1.9dB。

OFDM系统中基于限幅和压缩感知的非线性失真补偿算法

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号具有较高的峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR),不仅影响功率放大器(High Power Amplifier,HPA)的工作效率,而且HPA使得OFDM信号产生严重的非线性失真,导致系统的误比特率(Bite Error Rate,BER)增大.本文基于限幅和压缩感知(Compressive Sensing,CS)提出了改进的补偿算法,发送端采用限幅降低信号的PAPR,接收端首先采用改进的逆模型方式减小HPA引入的非线性失真,再采用CS抵消由限幅引入的信号失真.仿真表明,所提方法不仅明显降低了OFDM信号的PAPR,而且有效提高了系统的BER性能.

卫星星载后置非线性失真消除算法

针对前置预失真器不能有效消除高阶信号调制所引起的卫星星载功率放大器的非线性干扰和记忆性干扰,提出了一种后置非线性失真消除算法.该算法根据卫星通信标准DVB-S2下的高阶信号具有多个幅度的特点,结合功率放大器的记忆特性,建立了一种可自适应调节的非线性失真消除模块来实现卫星输出信号的线性化.在卫星输入信号的载波频率较大时,该算法可以有效解决多幅度调制所产生的非线性干扰和记忆干扰.从误码率和星座图两个方面对该算法进行仿真分析,结果表明,所设计的后置非线性失真消除算法可以有效降低高阶调制信号所带来的非线性干扰和记忆性干扰的影响,具有较好的应用价值.

交互式有线电视同轴电缆分配网上行信道非线性失真分析

本文指出在交互式有线电视同轴电缆分配网上行信道中由于放大器的存在会引起非线性失真，讨论用放大器可测指标来表征的放大器非线性失真模型。导出ＱＰＳＫ调制下非线性失真产物引起的信噪比恶化公式，并对具体放大器例子进行了计算分析。

存在非线性失真和相位噪声影响的CP-OFDM与TDS-OFDM数字电视地面广播传输系统的性能分析

本文概述了数字电视地面广播传输系统中存在的非线性失真和相位噪声影响因素 ;用模型统一表达了CP OFDM和TDS OFDM的OFDM复包络信号 ;从理论上分析了循环前缀和不断插入的导频训练序列会导致基于CP OFDM的数字电视地面广播传输系统比在同等的外界条件下的基于TDS OFDM的数字电视地面广播传输系统具有更低的有效数据符号信噪比水平 ;详细推导了在非线性失真和相位噪声共同影响下的CP OFDM系统和TDS OFDM系统的有效数据符号的统一信噪比表达式 ;定义并统一表达了在非线性失真和相位噪声共同影响下的CP OFDM系统和TDS OFDM系统的性能恶化指标 ;从理论和计算机仿真两方面比较分析了受到各种不同非线性失真和相位噪声影响的基于CP OFDM和基于TDS OFDM的两种不同数字电视地面广播传输系统的性能恶化程度 .

OFDM系统中基于压缩感知的非线性失真恢复研究

正交频分复用系统(OFDM)的高峰均比(PAPR)问题降低了系统传输效率,增加了解调难度,使高功率放大器(HPA)满负载工作。该文针对削波与HPA引入的非线性失真问题,提出在接收端采取基于泰勒级数的预处理方式对非线性干扰进行处理,最小化信号畸变影响。在发送端通过削波降低信号的PAPR,并利用削波噪声在时域上的稀疏性特性,将传输过程作为整体考虑,最后利用正交匹配追踪算法(OMP)恢复总的非线性失真信号。仿真结果表明,该文所提方法能够有效抑制系统的干扰信号,减少了有用信号受到的非线性影响,验证了该方案的正确性。

OTFS接收端信道估计辅助的无记忆功放非线性失真补偿算法

针对正交时频空(OTFS)系统中功率放大器(PA)非线性特性导致传输信号产生失真的问题,提出了一种接收端补偿算法。利用Bussgang定理,结合PA复系数多项式及失真项平均能量对信道状态信息进行估计,重构了包含失真项的发送信号,更新了多项式归一化系数估计值,并基于此,在接收端使用迭代迫零均衡算法对非线性失真项进行自适应补偿分析。结果表明,所提算法降低了Saleh和Rapp模型对传输信号的非线性影响并能够有效提升OTFS系统的误码率性能。

飞机训练模拟器视景系统非线性失真校正技术研究

柱面实像投影是飞机训练模拟器视景系统采用的主要投影方式之一,可以得到很大的观察视野,但是不可避免地会产生非线性失真。根据具体的工程背景,针对大视场角的柱面实像投影的非线性失真,分析了其产生的原因,并设计了投影仪的离轴安装方案,从而提出了基于预失真的柱面投影非线性失真校正算法。实际的校正结果表明,采用预失真的方法进行柱面非线性失真校正,是一种行之有效的方法。通过相应的数据结构设计,保证了程序执行的实时性。

一种降低Flip-OFDM系统LED非线性失真的动态补偿算法

针对可见光通信系统中翻转正交频分复用(Flip-OFDM)信号峰均较高导致LED非线性失真严重的问题,根据Flip-OFDM信号的单极性提出一种基于动态补偿的LED非线性失真抑制算法。首先通过最小化FlipOFDM负信号幅值确定部分传输序列(PTS)的加权系数,并对Flip-OFDM信号进行限幅(clipping),保证信号处于LED的准线性安全工作区域;然后根据正信号序列动态计算补偿信号,并承载到负信号对应的零信号位;最后接收端采用最大似然和门限判决联合检测方法,根据接收到的补偿信号恢复正信号,以降低限幅噪声。性能分析和仿真结果表明,与PTS-Clipping算法相比,动态补偿算法抑制峰均比和限幅噪声的性能更优,在误比特率为10-3处信噪比最多可有约5 dB的改进,可有效降低LED非线性失真,提高系统性能。

铒光纤放大器的非线性失真

本文研究ＡＭ－ＳＣＭ系统中饵光纤放大器的非线性失真及其对系统性能的影响。分析计算了信号激光器频率啁啾和ＥＤＦＡ增益斜率之间相互作用及失真随输入信号光功率的变化，最后讨论了降低这种失真的方法。