功放数字基带预失真理论分析和仿真实现

为了消除功放非线性带来的失真,满足制定的功率谱密度要求,自适应数字基带预失真技术以其良好的线性度、宽带宽、高效率和全自适应性等优点而成为消除功放失真的首选.从几种线性化技术的比较开始,介绍了两种数字预失真结构,给出了数字基带预失真的工作原理,构建了数字基带预失真电路并在ADS环境下实现了系统级仿真.仿真结果表明构建的数字基带预失真系统能够获得好的预失真效果,功率谱密度的最大改善能够达到30dBm.创建的系统级仿真电路对实际的数字预失真系统设计起着重要的指导作用.     

基于压缩感知和递归最小二乘的IR-UWB信道估计算法

为了减轻脉冲无线超宽带(impulse radio ultra-wide band, IR-UWB)接收机高采样频率的负担,提出了基于压缩感知和递归最小二乘的低采样率信道估计算法。该算法先令接收到的训练符号通过随机滤波器,并对其欠采样,对采样到的信号进行递归最小二乘计算,最后利用压缩感知重构算法得到信道参数的估计值。提出的算法能够在低采样率的情况下对IR-UWB信道参数进行有效估计。该算法一方面降低了接收机对于模数转换器的要求;另一方面,低采样率产生较小的数据量,从而降低了估计算法的计算量。     

线性插值基的数字预失真方法

随着射频功率放大器的发射功率不断提升,特别是Doherty功放的广泛应用,使得功放的非线性特性不断增强。为了满足高线性化的需求,数字预失真(digital pre distortion, DPD)技术要求达到更优的非线性校正效果。提出一种基于线性插值基的数字预失真方法,所提方法将线性插值基引入到数字预失真的行为建模中,达到优化的非线性校正效果。同时所提方法通过与查找表的实现方式结合,非常利于系统应用。仿真实验中采用20 MHz长期演进(long term evolution, LTE)信号进行实验,新方法较广义记忆多项式方法在临道泄露比指标上改善了近7 dBc以上。     

变载频带通信号的多速率采样

对处于非整数带位的带通信号,一阶采样往往要引起频谱混迭。提出了一种用多抽样率技术实现欠采样的方法,借助于修正采样率,该方法较好地解决了可变载频带通信号的频谱混迭问题。还提出了用多抽样技术实现欠采样的三种方式     

基于HPA特性曲线拟合的自适应预失真技术

提出了一种用于正交频分复用(OFDM)系统中补偿由大功率放大器引起的非线性失真的基带自适应预失真方法。自适应预失真器是基于对大功率放大器的非线性特性进行分段估计,由曲线拟合逐段取逆变换来训练大功率放大器的预失真器的非线性参数,以达到预是真补偿的目的。计算机仿真结果表明,该方法具有收敛速度快、需要动态存储器(RAM)少、补偿效果好等特点。     

宽带正交频分复用系统的记忆型预失真器

提出了一种自适应预失真器及其迭代算法,可同时解决宽带OFDM发射机中功率放大器的非线性和记忆效应问题。该预失真器由均衡器和基于查询表(LUT)的无记忆预失真器串联组成,首先通过窄带训练序列,获得无记忆预失真器的参数,抵消功率放大器的非线性,然后通过迭代算法修改均衡器的参数,补偿功率放大器的记忆效应。与以往解决OFDM功率放大器记忆效应的预失真器相比,迭代算法简单,便于实现。仿真结果表明该预失真器可有效校正和抵消宽带OFDM系统中功率放大器的非线性和记忆效应。     

宽带OFDM系统中的简化滤波查表预失真算法

为了解决宽带正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)系统中放大器有记忆非线性特性给系统带来的失真问题,提出了一种简化的滤波查表(simplified filter look up table, S FLUT)预失真方法。该方法由一个无记忆预失真器子系统串联一个自适应滤波器子系统构成,能有效解决放大器带来的失真问题,同时采用简化的自适应更新结构,可以弥补原滤波查表法反馈支路结构复杂、收敛精度低的缺点。     

基于Simulink的Sigma-Delta A/D转换器调制器系统建模

基于Sigma-Delta模数转换器结构,采用Simulink仿真工具提出了过采样Sigma-Delta调制器系统建模方法。结合调制器结构参数和电路噪声参数,建立了二阶低通型和二阶带通型过采样Sigma-Delta模数转换器调制器的非理想系统模型,并对调制器的功率谱密度图和信噪比进行仿真,验证了建模方法的正确性。     

B-2WMR系统模型及其欠驱动特性分析

平衡两轮移动机器人(B-2WMR)是自然不稳定体,是高阶次,不稳定、多变量、非线性、强耦合系统,其动力学系统比较复杂,它属于欠驱动系统.针对该系统,选用合适状态变量,采用Euler-Lagrange方法推导了系统的多输入多输出(MIMO)非线性动态模型,并采用该模型对平衡两轮移动机器人不同任务下的姿态和速度控制进行分析,探求了欠驱动系统的控制方法,对该模型系统在MATLAB中进行了SIMULlNK仿真,得到了系统的响应曲线,为该欠驱动平衡两轮移动机器人的平衡运动控制器的设计提供一个完善的实验平台.     

基于波束优化设计的宽带相干信号子空间算法

提高波束域宽带相干信号子空间算法(BCSSM)在低信噪比下的估计性能,并降低其运算量,是BC-SSM在实际系统中得到应用的关键。借助于优化方法,设计具有低旁瓣和恒定束宽特征的时域宽带波束形成器来实现预形成宽带波束,在保证宽带信号无失真接收的同时,能够有效抑制干扰,从而提高了BCSSM在低信噪比下的估计性能。宽带波束形成器采用数字延迟线和FIR滤波器相结合的结构,减少了设计所需FIR滤波器的阶数,显著降低了算法的运算量。设计实例和仿真结果证明了所提方法的有效性。     

Volterra series based predistortion for broadband RF power amplifiers with memory effects

RF power amplifiers(PAs)are usually considered as memoryless devices in most existing predistortion techniques.However,in broadband communication systems,such as WCDMA,the PA memory effects are significant,and memoryless predistortion cannot linearize the PAs effectively.After analyzing the PA memory effects,a novel predistortion method based on the simplified Volterra series is proposed to linearize broadband RF PAs with memory effects.The indirect learning architecture is adopted to design the predistortion scheme and the recursive least squares algorithm with forgetting factor is applied to identify the parameters of the predistorter.Simulation results show that the proposed predistortion method can compensate the nonlinear distortion and memory effects of broadband RF PAs effectively.     

Volterra series based predistortion for broadband RF poweramplifiers with memory effects

RF power amplifiers （PAs） are usually considered as memoryless devices in most existing predistortion techniques. However, in broadband communication systems, such as WCDMA, the PA memory effects are significant, and memoryless predistortion cannot linearize the PAs effectively. After analyzing the PA memory effects, a novel predistortion method based on the simplified Volterra series is proposed to linearize broadband RF PAs with memory effects. The indirect learning architecture is adopted to design the predistortion scheme and the reeursive least squares algorithm with forgetting factor is applied to identify the parameters of the predistorter. Simulation results show that the proposed predistortion method can compensate the nonlinear distortion and memory effects of broadband RF PAs effectively.     

Robust power amplifier predistorter by using memory polynomials

In memory polynomial predistorter design, the coefficient estimation algorithm based on normalized least mean square is sensitive to initialization parameters. A predistorter based on generalized normalized gradient descent algorithm is proposed. The merit of the GNGD algorithm is that its learning rate provides compensation for the independent assumptions in the derivation of NLMS, thus its stability is improved. Computer simulation shows that the proposed predistorter is very robust. It can overcome the sensitivity of initialization parameters and get a better linearization performance.     

SINS/CNS/GPS integrated navigation algorithm based on UKF

A new nonlinear algorithm is proposed for strapdown inertial navigation system (SINS)/celestial navigation system (CNS)/global positioning system (GPS) integrated navigation systems. The algorithm employs a nonlinear system error model which can be modified by unscented Kalman filter (UKF) to give predictions of local filters. And these predictions can be fused by the federated Kalman filter. In the system error model, the rotation vector is introduced to denote vehicle’s attitude and has less variables tha...     

数字闭环光纤陀螺建模与仿真研究

建立了数字闭环光纤陀螺的动态模型和随机模型。通过合理的近似,非线性动态模型简化为线性离散模型。设计了闭环数字控制算法,对光纤陀螺的动态响应进行了仿真。在随机建模中,运用不同的随机过程来模拟各种随机噪声,采用正交小波变换的方法来模拟1/f噪声,用白噪声一次离散积分的方法来模拟速率随机游走噪声,用一阶马尔可夫过程或指数相关随机序列来模拟指数相关噪声。进行了随机仿真,并用功率谱密度和Allan方差分析的方法对随机模型和仿真结果的有效性进行了验证。     

OFDM系统中的快速发射功率分配算法

针对在限定传输速率和误码率的情况下最小化OFDM系统发射功率问题,提出了一种基于灌水原理的次最优快速算法。算法利用灌水水平和系统传输速率之间的关系求出高效的灌水水平粗搜索方法,然后用二分法求解出所需的灌水水平。当信道发生变化时,该算法可以快速地确定出新灌水水平所处的区间,从而实现对时变信道进行快速跟踪。仿真结果表明该算法收敛速度较快,适合应用于信道随时间变化的OFDM通信系统中。