基于查找表的功放线性预失真方法研究

在无线通信系统中,高功率放大器因其具有非线性特性,会导致频谱再生和邻道干扰等问题。为克服这一特征,采用一种基于查找表的自适应预失真方法。首先对查找表进行初始化,再采用自适应算法实时更新查找表内容,从而有效消除功放的非线性失真。仿真实验表明,该自适应预失方法可降低互调失真(IMD),能有效提高功放线性度,从而提高系统性能。     

基于查找表的功放线性预失真方法研究

在无线通信系统中,高功率放大器因其具有非线性特性,会导致频谱再生和邻道干扰等问题.为克服这一特征,采用一种基于查找表的自适应预失真方法.首先对查找表进行初始化,再采用自适应算法实时更新查找表内容,从而有效消除功放的非线性失真.仿真实验表明,该自适应预失方法可降低互调失真(IMD),能有效提高功放线性度,从而提高系统性能.     

非最小相位系统的自适应跟踪Ⅱ:多输入多输出情况

该文是文献「１」的续篇,研究非最小相位的线性随机系统对多输入多输出的情况,提高一种类似于组合自校正器的自适应控制方案,消除了该自校正器跟踪参考信号时所发生的滞后现象。理论分析和仿真结果表明所设计的自适应控制系统具有良好的伺服跟踪性能和随机调节性能。     

一种改进的最大方差展开投影在非线性过程监测中的应用

针对复杂流程工业中固有的非线性将导致传统线性降维方法性能降低的问题,以及传统核方法的性能严重依赖于所选取的核函数形式的问题,提出了一种改进的最大方差展开投影非线性过程建模法。该方法利用流形学习中最大方差展开对核函数进行学习,同时保留了输入数据空间中的边界特性。利用最大角回归学习出一种映射,避免了传统最大方差展开法只能提供训练样本的低维嵌入,使得输入空间能够最大程度地接近于这种低维空间。数值仿真和化工流程仿真模型上的实验表明了该算法的有效性。     

基于果蝇算法的过热汽温自抗扰优化控制

锅炉过热汽温的动态特性会随运行工况发生较大变化,传统的控制方法难以达到理想的控制性能。该文基于线性自抗扰控制器设计串级优化控制方案,根据现有的比例-积分-微分(PID)控制器参数计算自抗扰控制器参数初值,进而基于改进的优化指标,采用果蝇算法优化出一组适用于不同工况的固定控制器参数。仿真结果表明:该方案能够很好地平衡快速性与稳定性的矛盾,且具有更好的性能鲁棒性。     

无模型自适应控制的电液激振台的半实物仿真

由于电液力控伺服系统具有高阶非线性、不确定、时滞及强耦合等特性,所以实际中难以获得精确的数学模型.为了解决参数的不确定性和时滞性对电液力控伺服系统的影响,本文设计了一种无模型自适应控制器.利用Simulink/Amesim对该电液力控伺服系统进行了联合仿真研究;并通过半实物仿真软件DSPACE验证控制方案的正确性、仿真结果表明,与传统PID调节器相比,无模型自适应控制具有良好的动态性能和鲁棒性,并能够很好地消除试件上的输出误差,提高输出力的的精度,使系统具有较好的适应性.     

一维PSD背景光补偿的研究

分析了PSD的背景光非线性成因,并根据PSD的背景光非线性特点,提出了用神经网络的BP算法对PSD的背景光非线性进行了补偿,从而使PSD的背景光非线性获得了与线性近似的线性度．计算机仿真表明,该方法能有效地消除背景光的影响,在神经网络的输出端得到期望的线性输出．     

面向五轴加工的双NURBS曲线插补算法

采用双NURBS曲线进行五轴联动直接插补来基本消除非线性误差的方法,给出以双NURBS曲线模型进行恒定进给速度插补的算法.将该算法与传统的线性插补方法产生的非线性误差进行了仿真分析,结果表明,该算法能有效控制非线性误差,使五轴数控系统具有高速复杂轨迹运动控制能力.     

阀控非对称缸电液伺服系统线性自抗扰控制

阀控非对称缸是一类典型电液伺服系统,具有强非线性和不确定性。传统非线性控制方法很难有效处理包含未建模态、外部扰动以及参数变化等多源不确定扰动对控制性能的影响。针对这一问题,本文提出了一种电液伺服系统线性自抗扰控制方法,利用线性扩张状态观测器实现综合扰动的实时估计,并采用状态误差反馈控制律给予主动补偿,同时消除跟踪误差。证明了设计的线性扩张状态观测器状态观测误差的收敛性。根据工程实际中的参数进行仿真研究,其结果表明这种控制方法能有效抑制电液伺服系统中不确定性扰动,与PID控制器相比具有较强的鲁棒性,并提高了位置跟踪精度。     

多变量无模型预测神经网络线性自抗扰控制

对难以建模的多变量非线性系统的控制难题,提出改进的具有辅助向量的多变量全格式动态线性化方法,采用其逼近非线性系统,用其构成预测模型,将其转化为具有耦合的若干个子系统,利用直接极小化指标函数自适应优化算法辨识其参数,将多变量线性扩张观测器的线性控制输入项改进为关于观测状态和控制输入向量及其微分的向量函数,并由该向量函数的逆向量函数构建当前控制输入向量,因其未知,使用对角回归神经网络逼近控制输入向量函数,采用多变量非线性递推最小二乘法优化对角回归神经网络连接权及多变量线性自抗扰控制参数,综上研究提出在线优化参数的多变量无模型预测神经网络线性自抗扰控制算法。仿真研究表明系统响应精度高,性能好,优于传统的线性自抗扰控制算法。     

一种基于记忆LUT的多倍频程预失真方案

针对多载波无线通信系统中多倍频程功率放大器存在的强非线性失真与记忆效应失真问题,提出了一种基于记忆查找表的LUT+MP多倍频程预失真方案。方案模型由记忆查找表(LUT)和记忆多项式(MP)串联构成,采用间接学习法的LMS和RLS算法对模型参数训练辨识。仿真结果表明,针对维纳模型高功率放大器,在输出功率回退OBO=2.27 d B时,对Wiener模型功放的三阶互调失真改善达到了55.9 d B,五阶互调失真改善达到了44.5 d B。与现有的LUT+FIR和LUT+并联FIR预失真方案相比较,能带来更好的建模精度和线性化效果。同时,设计使用的学习算法简单实用,稳定性能好。     

基于负载牵引方法的微波功率放大器仿真设计

微波功率放大器是通信系统中的关键器件.这里描述了基于EDA技术下3.55GHz的可用于W-CDMA基站的微波功率放大器的设计方法.利用厂家提供的非线性模型进行仿真设计,通过直流仿真来确定其偏置,利用负载牵引技术来确定最佳输入输出阻抗,设计出输入和输出匹配网络.对整个设计进行测试,得到了具有高输出功率,一定效率的功率放大器,适用于线性基站应用.     

OFDM无线LAN系统限幅峰平比降低技术

为了减小OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)无线LAN(Local Area Net)系统信号的峰平比,利用信号限幅滤波技术,提出了一种适用于无线LAN系统的峰平比降低调制器实现方案,给出了其实现算法及限幅因子的调节策略;并利用计算机仿真对该系统的峰平比、功率谱和误码率性能进行了分析,仿真结果表明,限幅滤波技术可以有效地改善无线LAN系统OFDM信号的高峰平比特性.     

高频段分布式无线通信系统中的扇区选择及下行功率控制研究

针对高频段(6 GHz—15 GHz)移动通信信道环境中视距为主、阴影衰落严重的传播特点,研究提出了在高频段分布式无线通信系统中的扇区选择和功率控制方法。针对高频段典型热点场景——天井覆盖模型,设计了基于光载无线通信(RoF)的分布式天线覆盖方案。并针对系统中存在的RoF的非线性影响以及天线间的自干扰问题,设计一种有效且低复杂度的下行功率控制方法。仿真实验表明,该算法可以将分布于不同地理位置的发送天线的接收信噪比调平衡,从而降低了干扰影响,并且算法具有较好的收敛性。     

基于星载高速调制器的预失真算法研究

在卫星高速数传系统中,为满足高速率通信业务的需求,新型数字调制体制（如OFDM,M-QAM等）被越来越多地采用,但由此带来的功率放大器的非线性效应也日益严重,对解调器性能造成很大影响.传统的数字预失算法因其收敛速度慢和计算复杂度大的特点不适用于资源严格受限的星载高速数传系统.本文中提出了一种基于QR分解的递归最小二乘算法（QRD-RLS）,对该算法进行了理论分析和性能仿真.相比传统的预失真算法,该算法具有稳态误差小、收敛速度快和计算复杂度低的优势.并基于该算法设计了带有预失真器的高速调制器结构,对16QAM信号的实测效果显示,基于QRD-RLS的预失真方案对失真信号补偿效果显著,误差向量幅度（EVM）从7.4%降低到2.5%,带外干扰抑制提升10 dB.      

应用于WLAN的高效率F类功率放大器

为了提高在高速率信号传输下无线通讯发射系统中功率放大器的工作效率,提出了一种结构新颖的高效率F类功率放大器.通过计算机仿真与实验板调试相结合的方法确定了放大器的最佳漏极阻抗,根据F类放大器漏极电压和漏极电流是相位差为λ/4的方波和半正弦波的特性,通过仿真软件设计和优化,设计出的谐波滤波网络在输出谐波频点有良好的滤波性能.为了降低栅源电容对输入信号造成的失真,在输入端口加入短截线,提高了放大器的漏极效率.通过测试,功率放大器工作在2.4GHz时,在2dB增益压缩点的功率附加效率为67%,输出功率为30dBm.测试结果表明,该高效率功率放大器适合应用于WLAN无线通讯发射系统.     

多天线FD-SWIPT中继信道下功率分裂和波束成形的联合优化

设计了多天线全双工(full-duplex,FD)中继信道下联合优化功率分裂因子和波束成形矩阵的能量与信息同传(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)算法.不同于现有的FD-SWIPT方案,考虑较为复杂的多天线中继系统,并用功率分裂(power splitting,PS)代替传统的时间切换(time switching,TS),使得信息传输和能量采集过程可以同时进行.给出了基于迫零算法(zero-forcing algorithm,ZF)的波束成形方案,研究了系统低复杂度的次优解,其中波束成形的使用增强了能量采集和回路自干扰抑制的能力,从而达到更大的吞吐量.还优化了PS,并利用二次插值法求出最优的PS因子,最终得到整个系统的次优解.仿真结果表明,联合优化方案可以提升系统的最大吞吐量,另外,PS因子的选择对系统吞吐量起着至关重要的作用,同时这2个优化因子都与发射功率的大小有关.     

发电机励磁控制的Gain Scheduling设计

针对电力系统的非线性特性 ,提出了一种实用的非线性控制设计方法——增益规划 (Gain Scheduling,GS)。选择电磁功率 Pe,机端电压 Vt作为状态划分变量 ,将系统运行域分为若干区 ,在各区内的选定运行点上基于局部线性化模型设计底层控制器 ,如线性最优励磁控制器 (L OEC) ,通过对运行域内其它点实施模糊插值运算 ,得到上层全局的GS控制规律。数字仿真结果表明 ,GSEC能很好地适应系统运行点的变化 ,较固定增益的 L OEC具有更好的控制性能 ;并且可以离线设计 ,在线计算量和存储量均不大 ,利于实际应用     

MC-CDMA信号包络特性的研究

基于CDMA和正交频分复用(OFDM)相组合的多载波码分多址系统(MC—CDMA)作为一种新兴的多载波多址通信方式,在高速数据传输时,其抗符号间干扰的性能明显优于传统的单载波CDMA。但MC—CDMA系统也继承了OFDM信号具有高峰平功率比(PAPR)的问题,这会引起高功率放大器(HPA)出现非线性失真。针对减小MC—CDMA信号PAPR问题,分析了MC—CDMA系统模型以及MC—CDMA信号包络功率与扩频码序列部分自相关函数和部分互相关函数之间的关系,并基于正交Gold码序列和Golay互补序列对16位用户的MC—CDMA信号包络特性进行了仿真。仿真结果表明：当选择Golay互补码作为MC—CDMA系统的扩频码时,系统的信号包络变化较小。因此,对MC—CDMA系统,选择扩频码序列应侧重考虑码字的相关性。     

应用于LTE基站的L波段Doherty放大器

射频功率放大器是现代无线通信系统中的重要组成部件之一,传统的功率放大器设计非常依赖射频工程师的工程经验,一般通过实物电路的反复调试达到设计指标.采用Doherty技术设计并实现了一种应用于长期演进(long term evolution,LTE)移动通信技术基站的L波段高效率功率放大器.设计中采用了安捷伦公司的先进设计系统软件,选取恩智浦公司型号为AFT20P140-4WN的横向扩散金属氧化物半导体(laterally diffused metal oxide semiconductor,LDMOS)功放晶体管,该晶体管工作频段为1 880 MHz~2 025 MHz.通过电路仿真与实物调试相结合的方式完成了整个设计.测试结果表明,所设计Doherty功率放大器的最大输出功率为45.3 dBm,最高效率为37%,在4.2 dB功率回退的情况下,效率仍保持在30%左右.与传统的功率放大器设计相比,此设计方式缩短了设计周期,提高了设计成功率并降低了设计成本.