一种适用于WCDMA的AB类非线性功率放大器模型研究

分析了由AB类偏置引起失真机制，结合频域分析方法建立了放大器的非线性模型。由该模型预测了WCD—MA用功率放大器非线性的下倾特性（ACPR dip），并由实验验证了ACPR dip。

OFDM系统非线性自适应功率放大效能分析

正交频分复用(OFDM)信号具有高的功率峰均比(PAPR),这就要求功率放大器必须具有大的功率回退以保证OFDM信号的线性度,其结果导致射频功率放大器的能量转换效率下降。讨论采用三种不同自适应偏置方案的非线性功率放大器对OFDM通讯系统性能的影响,并定义了一个反映系统无效功率的参数γ,通过计算机仿真获得了OFDM系统无效功率和相邻信道功率比(ACPR),从分析结果发现选择合适的功率回退量和自适应偏置方案可以大大降低OFDM系统的无效功耗。

非线性功放扩大主动磁悬浮系统动态范围研究

为了克服电磁铁芯材料的非线性对主动磁悬浮控制系统的影响,提出一种非线性功率放大的新方法,通过这种特殊的放大器将带有铁芯的差动电磁铁负载系统转换成一个线性系统,对主动磁悬浮的控制器而言,其控制对象就变成了一个线性控制系统,这有利于系统控制量的实时计算。实验结果表明,非线性功放的应用扩大了控制器的动态范围,提高了主动磁悬浮控制系统的稳定性。

非线性功放记忆效应分析与仿真

为了证实非线性功放记忆效应的存在同时为了设计和优化功放以减小记忆效应,通过理论推导和ADS仿真的方法分析了不同间隔的双音输入和调制输入的情况下电记忆和热记忆效应的存在,同时提出了一种优化功放记忆效应性能的方法。理论分析和仿真结果表明功率放大器上下边带不平衡和互调失真幅度依赖于包络频率和结温,结果和测量的结果是一致的,说明存在电和热记忆效应。可以通过优化设计功放来减小记忆效应,但不能完全消除记忆效应。系统级仿真中非线性功放模型必须考虑记忆效应。

功放非线性对毫米波新波形的影响及消除方法

毫米波可为5G系统提供非常高的数据速率,但是面临着较强的射频损伤和计算复杂度的限制等挑战性问题。毫米波新波形(WOLA、UFMC和F-OFDM)可进一步降低带外干扰、提升频谱利用率。波形的选择以及损伤消除技术在应对这些挑战中发挥着重要的作用。在功率放大器非线性条件下对毫米波新波形造成的BER性能损伤以及损伤消除方法研究。发送端采用Rapp模型作为功放非线性模型,接收端采用基于硬判决的功放非线性损伤消除算法,消除接收信号功放非线性损伤,降低终端计算复杂度和成本。仿真结果表明F-OFDM对功放非线性具有更强鲁棒性,更适合于毫米波上行链路波形。

一种减小峰均功率比的PTS算法优化技术研究

研究了多载波通信系统峰均功率比(PAPR)抑制技术之一——部分传输序列(PTS)算法的优化技术.通过在传统多载波系统中加入PAPR门限比较判决模块,实现对多载波系统时域信号中较大PAPR值的抑制.传统PTS算法计算量大,不易实现.提出的比较判决优化技术将减小PTS数据处理的次数,使系统在PAPR抑制过程中的计算量明显减少.通过仿真证明,该优化算法在门限值合理设置时,可以使运算量减小近70%.该优化算法即使在子载波教较大的系统中,对系统的误码率性能有所优化,且不增加系统的带外辐射.

mMIMO毫米波高速通信系统强鲁棒性技术研究综述

mMIMO毫米波高速通信系统是未来人类社会构建更好通信体验的关键基础.受限于集成电路制造过程中存在的较大随机偏差和失配,弱鲁棒性问题成为制约高速通信系统规模化推广应用的主要瓶颈.本文深入挖掘影响mMIMO毫米波高速通信系统性能的关键因素,并对收发链路I/Q失配校准、数/模混合波束合成收发链路多通道幅相失配校准、发射阵列非线性失真补偿等算法进行归纳和总结,为未来构建沉浸化、智慧化、全域化的高速通信场景提供坚实技术支撑.

基于IEEE 802.11ad标准的单载波60GHz通信系统性能分析

基于IEEE 802.11ad标准,该文设计了单载波(Single-Carrier,SC)60 GHz通信系统的物理层结构,并对系统性能进行评估。研究了硬件减损(hardware impairments)对通信性能的影响,包括相位噪声及功率放大器(Power Amplifier,PA)的非线性影响,且PA非线性的影响更为显著。结果表明,硬件减损对π/2-BPSK及π/2-QPSK调制的影响较小,而对π/2-16QAM的影响较大。为获得较高的通信速率且保证较好的通信性能,一般情况下应选择π/2-QPSK调制,在硬件减损很小时可采用π/2-16QAM调制。

超高速太赫兹通信系统中调制方式的探讨

针对传输速率为10 Gb/s太赫兹通信系统,给出了调制方式优选方案。首先详细介绍毫米波、自由空间激光通信中常用调制方式的特性,包括功率有效性、频带利用率、实现复杂度和峰均比;接着介绍太赫兹通信目前采用的调制方式,然后重点讨论在具体实现时,相位噪声、模/数转换器采样率、功率放大器非线性对调制方式选取的影响;最后在链路预算基础上结合具体器件参数,考虑相位噪声和功放非线性因素,对优选调制方式误码率性能进行仿真。

利用小波变换特征提取的通信辐射源个体识别方法

为解决非协作通信条件下对通信辐射源的个体识别问题,提出了一种基于小波变换特征提取的个体识别方法。该方法对非协同通信的接收信号进行小波变换,通过计算类间分离度筛选最优小波基提取特征向量,并根据特征分布选取特定小波基下的小波系数复杂度作为信噪比参考值辅助个体识别。仿真结果表明,在信噪比变化的环境中及通信辐射源个体差异较小的情况下有较好的识别效果,从而验证了该方法的有效性。

基于排列熵分形维数特征提取的通信辐射源个体识别

为解决通信辐射源个体差异小、识别困难的问题,对功率放大器非线性特征进行建模,提出了一种改进的基于排列熵分形维数特征提取的通信辐射源个体识别方法.该方法对接收信号进行相空间重构得到能够反映信号细微变化规律的相对排列熵值,通过盒维数、信息维数对排列熵进行进一步特征提取用于通信辐射源个体识别.仿真结果表明,在低信噪比环境及通信辐射源个体差异较小的情况下仍有较好的识别效果,从而验证了该方法的有效性.

5G毫米波硬件损伤对波形的影响及补偿方法

毫米波通信是5G的关键技术之一,由于频率高、硬件制造难,导致毫米波射频硬件存在严重损伤。毫米波射频硬件损伤主要包括功率放大器非线性、相位噪声、I/Q不平衡、采样抖动、采样频率偏移、载波频率偏移、天线损伤等。主要研究功率放大器非线性、相位噪声以及I/Q不平衡3种射频硬件损伤模型以及对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM),通用滤波多载波(universal filtered multi-carrier,UFMC),滤波正交频分复用(filtered orthogonal frequency division multiplexing,F-OFDM)和加权叠加正交频分复用(cycle prefix orthogonal frequency division multiplexing with weighted overlap and add,WOLA)波形的影响,分别提出射频硬件损伤的补偿方法。利用迭代消除算法消除功率放大器非线性损伤,采用5G标准中定义的相位追踪参考信号对相位噪声进行补偿,采用最小均方(least mean square,LMS)算法估计I/Q不平衡因子并进行补偿。仿真结果表明,F-OFDM抵抗毫米波射频硬件损伤的能力优于其他3种波形,OFDM和UFMC的性能相近,WOLA的性能最差。

基于频谱再生特性的通信辐射源个体识别方法

为解决通信辐射源个体差异小、识别困难的问题,利用功率放大器非线性特征建模,提出了一种改进的基于谱再生特征提取的个体识别方法.该方法使用功率谱分段拟合进行功率放大器相应Taylor级数的提取,通过采用多维参数提取提升了识别效果,并运用低方差滤波降维提升识别效率.仿真结果表明,在通信辐射源个体差异较小的情况下仍有较好的识别效果,从而验证了该方法的有效性.

基于Kronecker积的无线通信系统参量分离方法

针对无线通信系统中发射机非线性与多径衰落信道问题,提出了一种根据接收无线信号联合估计无线设备功率放大器(PA)非线性与无线信道单位脉冲响应的方法。首先,根据通信帧训练符号及发射机非线性模型构造卷积矩阵;接着,采用一次最小二乘(LS),根据接收信号估计PA的非线性模型系数与实际发送符号;然后,再采用一次LS,得到无线信道的单位脉冲响应估计;两估计可迭代或直接加取平均进行积累。理论推导与实验结果显示,采用过采样技术,所提方法可应用于单载波或多载波通信,实现PA非线性与无线信道单位脉冲响应的有效分离。新方法在无线通信的物理层射频指纹认证与信号可靠传输中具有应用价值。

基于神经网络的无线通信系统射频发射机失真补偿方案设计

针对无线通信系统发射机中的功率放大器非线性、I/Q不平衡等射频失真导致的系统频谱效率和传输质量严重下降的问题,着重研究无线通信发射机射频失真补偿技术。利用神经网络对任意非线性函数的逼近能力、强鲁棒性和容错性强的优势,探寻采用神经网络建模并解决通信发射机中多种射频失真问题的新方法,解决现有的发射机射频失真补偿方法效率低、难以对多种射频失真进行统一补偿的问题。

MA-SOQPSK的最大似然接收机和简化接收机

基于多个非线性功率放大器的M A-SOQPSK(m u lti-am p litude-shaped offset quadrature phase-sh iftkey ing)调制具有很高的功率效率和频谱效率,但是其最大似然接收机非常复杂。该文利用两路SOQPSK波形的时域相关性,提出了一种简单的最大似然接收机,在不降低接收性能的前提下,将相关器从128个减少到8个。仿真结果表明该最大似然接收机的误比特率性能仅比16 QAM(quadrature am p litude m odu lation)的恶化0.6 dB。进一步简化的接收机用平均波形代替相似的SOQPSK波形,将相关器进一步减少到4个,并用2个简单的4状态维特比译码器代替一个复杂的16状态维特比译码器,仿真表明该简化接收机的误比特率性能比最大似然接收机的恶化1.2 dB。仿真和分析表明,M A-SOQPSK的功率效率要高于QAM。