新的射频功放预失真线性化方法

理论推导证明了预失真器和射频功放两个无记忆的非线性系统的顺序可交换,针对常用的预失真学习结构的不足,提出了将直接型和间接型相结合的新预失真学习结构,该方法简单且易实现,并将该射频功放预失真线性化方法推广到了有记忆效应的情况。仿真结果表明,所提出的预失真线性化方法可行,其线性化性能优于采用直接逆间接学习结构的情况。

单路反馈射频功放预失真线性化方法

该文基于记忆多项式模型,提出一种采用单路反馈的射频功放预失真线性化新方法,只需用正交解调后的IQ信号中的一路,就可完成对预失真器模型参数的获取。该方法可消除使用正交解调器所带来的增益和相位不平衡问题,且节省了一路反馈采样电路,在降低成本、简化设计的同时还能提高预失真线性化的性能。仿真和物理实验结果表明,该文提出的方法是正确的,能达到比较好的线性化效果。

考虑记忆交叉项的宽带功放行为建模方法

针对宽带功率放大器的强记忆效应,提出了一种前馈交叉记忆多项式模型。该模型由主信号对消和畸变注入两个环路构成。信号对消环路采用记忆多项式模型对带内动态线性记忆效应进行建模;畸变注入环路采用记忆时刻信号间的交叉记忆项对带外扩展频谱行为进行建模。为克服最小二乘法在模型辨识中带来的数值不稳定问题,采用共轭梯度的方法对模型的参数进行辨识。为消除噪声和测量误差对模型参数辨识带来的影响,采用ADS软件包络仿真的方法获取精确的功放输入输出信号复包络数据,并对该模型进行充分的性能分析和评估。实验结果表明,所提方法对宽带功放的非线性动态特性具有很好的逼近能力,特别是带外频谱扩展特性,较之常用的方法提升了近10dB。

基于记忆有理函数的功率放大器行为模型

针对功率放大器的非线性特性及记忆效应,提出了一种基于记忆有理函数的功放行为模型。在传统记忆多项式模型和无记忆有理函数模型基础上,构建记忆有理函数模型,并利用共轭梯度法辨识模型系数,同时比较不同记忆深度和不同非线性阶数下的归一化均方误差,获取最佳记忆深度和非线性阶数。采用多载波的WCDMA信号和MRF6S21140H功放来验证模型的有效性,并与记忆多项式模型、无记忆有理函数模型进行了比较。结果表明,记忆有理函数模型在减少系数数目的同时具有更好的逼近精度。

并发双波段射频功放数字预失真同步性研究

在并发双波段调制信号驱动下,射频功放的非线性更显著和复杂,对其进行线性化将面临新的问题。文中研究了低频波段和高频波段的同步性对线性化的影响,提出同步并发双波段射频信号生成方法,用于解决两频段信号加载时的不同步问题。文中使用1001型(中间两个载波空缺)CDMA2000信号和单载波WCDMA信号分别作为低频段和高频段的测试信号,施加到一个峰值功率为51dBm的Doherty功放上进行实验验证。实验结果表明:两频段不同步将造成无法使用数字预失真方法对功放进行线性化;在同步情况下,采用记忆多项式(MP)可显著提高并发双波段射频功放的线性度。

基于查表的开环MPM预失真器

提出了一种基于查表的开环记忆多项式模型(MPM,Memory Polynomial Model)预失真器.从MPM预失真器系数估计和执行信号预失真处理两方面加以考虑.首先,利用预失真器和高功率放大器(HPA,High Power Amplifier)传输特性的互补性,由采集到的HPA输入、输出基带数据进行单次最小二乘估计得到MPM预失真器的系数,避免了以往递归结构的收敛性和计算量大等问题.然后,利用MPM预失真器的特点,建立了基于输入信号强度索引的一维向量表,通过查表实现MPM预失真器的幂次累加项,极大地减少了实现预失真器所需的计算量及硬件开销.仿真显示,采用提出的预失真器可以有效补偿HPA对信号的记忆非线性失真,有效带宽内获得了近20 dB的功率改善,也显著改善了系统误码性能.

基于数字预失真技术的有记忆功放线性化研究

现代通信系统中,具有较大峰均比和带宽的线性调制信号经过大功率功放会产生非线性失真和记忆效应。针对高峰均比的宽带输入信号,提出一套联合峰均比抑制技术和基带自适应预失真技术来改善功放非线性失真的可行方案,并仿真了峰值抵消算法和自适应预失真算法,结果表明对于峰均比为7.6dB的输入信号,经过1dB的削峰处理后,预失真器改善带外频谱抑制25dB左右,有效的补偿了功放的非线性失真和记忆效应,提高了功放效率,对功放线性化技术有一定的实用价值。

基于时间功率混合分段模型的磁共振功放非线性建模

为了能够对磁共振功放的强分叉非线性进行精确建模,提出一种时间功率混合分段模型。时间功率混合分段模型是针对磁共振功放的激励为辛格脉冲信号时的精确非线性模型。所提出的模型基于辛格脉冲信号的特点进行时域和幅度域分段,从而能够对磁共振功放的分叉非线性进行精确建模。采用辛格脉冲信号作为测试信号,测试信号的占空比为5%,设计输出峰值为18 k W的1.5 T磁共振功放（工作频率63.89 MHz）作为测试功放进行模型的有效性验证。实测磁共振功放和模型的AM/AM和AM/PM曲线的比较结果表明,时间功率混合分段模型能够对磁共振功放的分叉非线性进行精确建模。同时,所提出模型的归一化均方误差（NMSE）比记忆多项式、广义记忆多项式模型和时分多项式模型分别提高10.7 d B,10.3 d B和14.7 d B。

卫星通信中16QAM信号的数字预失真研究

高阶信号通过功放时发生非线性失真,需对功放进行线性化补偿,功率回退法是最简单直接的线性化方法,但功放效率不高。数字信号处理技术的发展使得数字预失真技术成为补偿功放失真最有效的方式之一,在一定程度上促进了高阶调制信号在卫星通信中的应用,缓解频谱资源紧张问题。以16QAM信号为对象,着重研究了预失真器模型的两个关键因子——非线性阶数和记忆深度——对预失真性能的影响。仿真结果表明,相较于非线性阶数,记忆深度对预失真性能的影响更大;而且功率回退法和数字预失真方法的结合使用可以取得更好的预失真效果。

一种用于补偿卫星通信信道记忆非线性的数字基带预失真技术

研究了卫星通信系统中记忆非线性信道的自适应数字基带预失真线性化技术,提出了一种基于记忆多项式的非直接学习结构的自适应基带预失真方案,给出了自适应算法。仿真结果表明,该方案能有效抑制带外频谱扩散,减小带内失真,降低误比特率,实现卫星通信系统中记忆非线性失真的自适应预失真。

卫星通信中的数字基带预失真技术研究

数字基带预失真技术是克服高功率放大器非线性失真最有效的方法之一。早期对预失真技术的研究大多局限与无记忆非线性,但对于宽带和多载波应用,记忆非线性失真将不能再被忽略,无记忆预失真非线性补偿机制可能失效。文中研究了卫星通信系统中大功率记忆非线性功放的自适应基带预失真线性化技术,提出了一种基于记忆多项式的非直接学习结构的自适应基带预失真方案,给出了自适应算法。仿真结果表明,该方案能有效抑制带外频谱扩散,减小带内失真,降低误比特率,实现有记忆非线性大功率放大器的自适应预失真。

一种简化Volterra级数的记忆功放行为模型

考虑强非线性和长记忆效应的功放行为模型,需要降低Volterra级数模型的辨识参数,提出了一种基于简化Volterra级数的功率放大器行为模型。通过对广义记忆多项式模型(GMP)中的交叉相乘项的记忆时间距离l进行有效控制,可以在满足系统误差要求的同时减少辨识参数的数量。仿真结果表明,简化的Volterra级数模型性能优于记忆多项式模型(MP),略低于GMP模型,模型辨识参数大大减少。

未知地震激励下结构恢复力及质量非参数化识别

地震作用过程中结构恢复力是描述结构损伤发生发展过程定量描述的基础,更有助于描述结构在地震中破坏模式的演化。该文研究地震激励下结构部分质量及动力响应信息未知时,结构非线性恢复力、质量以及未知加速度时程的非参数化识别方法。首先,根据部分已知动力响应测量和质量信息,识别地震加速度时程。随后,利用记忆衰退全局加权迭代扩展卡尔曼滤波算法,引入幂级数多项式表征结构恢复力,实现了结构质量与非线性恢复力的非参数化识别。将具有非线性恢复力的磁流变阻尼器中引入到一个剪切型多自由度结构构成非线性系统,考虑测量噪声的影响,通过数值模拟验证了在噪声及较大质量初始误差情况下该方法识别结构质量、非线性恢复力及地震动加速度时程的识别效果。

非线性结构系统能控性参数分析

文章研究了一类非线性组合系统的结构能控性,将非线性系统模型置于非交换环上用以得到非线性系统的传递函数(矩阵).根据频域上线性系统能控的系统传递函数不存在零极点抵消的判据,获得非线性系统结构能控的条件,并用实例证明所获得的判据对分析非线性系统结构能控性是可行的.

欠采样的射频发射机线性化方法

提出一种在欠采样条件下的经过混合结构设计的射频发射机线性化方法。该方法基于欠采样频率选择性的非线性模型来校正调制器产生的镜像干扰信号以及射频功率放大器的互调失真信号。实验结果表明LTE的70 MHz双载波信号在发射机采样速率从491.52 Ms/s降低至122.88 Ms/s时使用该组合方法较之前方法有10 d B的归一化最小均方误差改善以及10 d B的邻道功率泄露比抑制改善。

改进型并行双非线性模型的ROF系统非线性建模

包含光载无线通信（ROF）链路和射频功放的ROF前传系统存在严重的静态非线性和记忆效应,提出了改进型并行双非线性广义记忆效应模型（APTGMEM）,以准确建模ROF前传系统的强静态非线性和记忆效应。所提出的APTGMEM包含无记忆和广义记忆效应两个独立部分,其中无记忆部分只考虑高阶静态非线性,广义记忆效应部分只考虑低阶次超前广义非线性。文中采用带宽为20 MHz的4G LTE（Long Term Evolution长期演进）信号为测试信号,光模块和峰值输出功率为51d Bm的Doherty功放被用于模型有效性验证。测试结果表明,APTGMEM相比广义记忆多项式模型（GMPM）,模型系数减少40%,而建模精度相似,同时比并行双非线性两厢模型（PDNTBM）建模精度提高了3.6 d B,其在建模精度、系数数量和训练复杂度上取得了良好折中。

无线信道中功放非线性失真补偿技术研究

无线通信系统中的高阶调制信号具有频带利用率高,能够有效缓解频谱资源紧张的现状的优势,而非恒包络的高阶调制信号经系统中的功率放大器时会发生非线性失真,严重恶化了通信系统的性能。随着数字信号处理(DSP)技术的高速发展,基带自适应数字预失真补偿技术是实现功放线性化最有效的方式之一。本文以高阶正交振幅调制(QAM)信号为对象,建立了功放记忆非线性失真的模型,利用误差矢量幅度(EVM)和邻近信道功率比(ACPR)两个优化指标确定了预失真结构的记忆深度和非线性阶数,并基于确定的预失真结构,利用RLS自适应算法来获取预失真器补偿参数。仿真结果表明,经过预失真补偿的星座图和功率谱带外再生得到了较好的矫正,星座图EVM改善值达到56.7%,信号功率谱带外再生抑制平均提升了2.89d B,系统线性化性能非常理想。

基于一种新预失真结构的记忆多项式模型

利用记忆多项式模型来建模预失真和功放的非线性特性,可以不受特定功放模型的约束,具有较好的健壮性。提出了一种新结构的预失真模型,阐述了功放和预失真模型在数学上的关联。由一组功放的输入-输出信号,不难求出预失真器的记忆多项式;仿真结果表明,经过预失真处理之后的信号减少了带外失真,并与理想的线性输出信号的频谱图几乎重合,记忆多项式模型取得了较好的效果。

部分加速度测量下结构恢复力与质量非参数化识别方法

传统的基于扩展卡尔曼滤波方法的结构非线性行为识别方法往往要求结构质量以及结构非线性恢复力的参数化模型已知。该研究为解决非线性结构质量,结构参数,非线性恢复力的识别问题,提出了一种两阶段识别方法;为提高计算效率采用遗忘因子扩展卡尔曼滤波算法结合等效线性模型实现结构非线性位置的定位,随后采用无迹卡尔曼滤波算法与恢复力的二重切比雪夫多项式非参数化模型识别结构参数,质量与恢复力。在对一个含形状记忆合金(SMA)阻尼器的多自由度体系的数值模型进行了数值模拟验证的基础上,设计了一个含SMA阻尼器的四自由度框架开展动力试验,验证了所提出方法对结构质量以及恢复力的识别效果。

衰退记忆型经典反应扩散方程在非线性边界条件下解的渐近性

本文研究了记忆型经典反应扩散方程解的长时间动力学行为.当内部非线性项和边界非线性项均以超临界指数增长并满足一定的平衡条件时,运用抽象函数理论和半群理论,证明了该方程的全局吸引子在L^2(Ω)×L^2μ(R^+;H^1(Ω))中的存在性,此结果改进和推广了一些已有的结果.