卫星通信中16APSK调制下带有记忆性的后置预失真算法

针对卫星星载功率放大器工作在饱和区域所造成的卫星传输信号非线性特性,以及传统的前置预失真器由于延时、高阶信号调制等原因,不能完全消除功率放大器的非线性影响与记忆效应。提出了一种可用于多幅度高阶信号调制的后置预失真器算法,该算法通过建立多变量矩阵后置预失真器来消除功率放大器的非线性影响和记忆性影响。从误码率、功率谱和星座图3个方面对所设计的后置预失真器进行性能分析,仿真结果表明后置预失真器可以有效消除高阶调制信号的非线性影响和记忆性影响,在实际应用领域拥有较高的价值。     

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。     

基于多项式的记忆型数字基带预失真器

提出了一种由自适应均衡器和基于多项式的无记忆预失真单元级联组成的记忆型数字基带预失真器．在该预失真器中，首先通过传输窄带训练序列得到能够补偿功率放大器非线性的无记忆预失真器的参数．然后通过一种自适应均衡算法修改均衡器的参数抵消功率放大器的记忆效应．由于将功率放大器的非线性和记忆效应分开处理，其结构和自适应算法复杂度比普通记忆型预失真器大大降低．计算机仿真结果表明，该预失真器能够有效地校正由于功率放大器的非线性和记忆效应引起的信号失真．     

基于粒子群优化算法的功放预失真处理

根据功率放大器的记忆非线性特性,给出一种基于粒子群优化算法的预失真处理方法。选取记忆非线性多项式作为预失真器模型,用粒子群优化算法对多项式的系数进行最优估计,获得预失真器模型参数。分别对连块Wiener模型和记忆多项式模型这两种经典功率放大器模型进行预失真处理,结果表明,所给方法对记忆非线性功放的线性化效果良好,可正确判别发送信号。     

改进磷虾群与NBN联合优化神经网络的HPA预失真方法

为克服现有神经网络预失真方法复杂度高、易陷入局域最小等缺陷,提出一种正交差分进化磷虾群(ODEKH)与Neuron-by-Neuron (NBN)算法联合优化实数固定延时全连接级联神经网络 (RVFTDFCCNN)的高功率放大器预失真方法。采用RVFTDFCCNN对预失真系统中的预失真器和逆估计器进行建模,通过ODEKH算法进行全局搜索获得RVFTDFCCNN的初始化参数,再用NBN算法对RVFTDFCCNN进行训练,同时根据复合函数求偏导数的链式规则,从两个层次对NBN算法中的Jacobian矩阵元素计算进行优化。采用宽带DTMB信号作为输入信号,对预失真系统进行仿真。结果表明,当训练误差和泛化误差均在同一数量级时,RVFTDFCCNN的NBN算法计算量比单隐层(SHL)神经网络明显降低;ODEKH算法比传统磷虾群算法具有更快的收敛速度,ODEKH-NBN联合算法的训练精度比Levenberg-Marquardt(LM)算法提高一个数量级,预失真后的邻道功率比（ACPR）比LM算法改善了2dB。说明本文的预失真方法具有较低的复杂度和良好的预失真性能。     

一种改进的数字预失真迭代算法

针对WCDMA等系统中功率放大器的有记忆非线性放大特性,分析数字预失真器的结构和常用预失真器的识别算法,提出一种适用于Hammerstein有记忆功放模型的自适应辨识算法,此算法较LR算法对信号的频谱再生有了更好的抑制。理论分析和计算机仿真验证了该算法的有效性和实用性.     

卫星通信中一种快速RPEM 算法

记忆多项式预失真能够有效地补偿卫星信道的非线性失真,但存在收敛速度慢的缺点．将RPEM算法应用于卫星记忆多项式预失真中,提出了一种快速收缩递归预测误差算法．该算法通过利用Shrinkage方法和L₁范数与L₂范数差值最小化公式,获得了噪声自由先验误差与噪声自由后验误差的关系,推导了一种最佳遗忘因子,有效地提高了收敛速度．仿真结果表明,收缩递归预测误差算法能够有效地抑制信号的星座扭曲和频谱再生,解决了非线性失真的问题,同时在几乎不增加计算复杂性的基础上,能够获得较快的收敛速度和较好的稳定性．     

双环模拟预失真功率放大器研究

研究了应用于WCDMA直放站中的基于模拟预失真技术的功率放大器。该预失真电路采用双环结构,通过二极管产生预失真信号,并利用两个可调衰减器和可调移向器来调节其幅度和相位,以此抵消功率放大器的三阶分量,改善输出信号的线性度。基于该预失真方法设计了10W功率放大器,其三阶失真分量改善了15dB,相邻信道功率比为-51dBc@40dBm。     

OFDM系统功率放大器的自适应预失真线性化

对正交频分复用(OFDM)传输系统中大功率放大器的自适应预失真方法进行了研究。采用Wiener模型描述大功率放大器的输入输出关系, 该模型的结构是线性动态特性环节后级联一个无记忆的非线性静态单元,可以用一个复系数幂级数展开式来近似表示。为了补偿功率放大器的非线性失真, 用具有Hammer stein 结构的预失真器构成该功率放大器的逆系统, 并用递推最小二乘算法在线辨识预失真器的未知参数。该算法用于OFDM 系统时, 得到了一个快速的参数收敛特性。利用MATLAB 数值仿真考察了自适应预失真方法的有效性, 仿真结果表明,它可以有效实现从预失真器输入到功率放大器并实现输出的线性化     

基于循环神经网络的OFDM系统的失真补偿

在OFDM系统的发射机部分高功率放大器常常引起发射信号的非线性失真。对角循环神经网络是一类经过修正的全连接循环神经网络,在系统动态行为的俘获方面具有明显的优势。该文引入了这类对角循环神经网络,对发射信号在高功率放大之前进行前置补偿,对网络的训练提出了梯度下降算法。该算法具有更少的RAM需求和以盲起点为初始值的更快的网络收敛速度的特点。仿真显示以该神经网络作为前置补偿,系统具有更快的收敛速度和更少的RAM。     

新型宽带行波管线性化器设计

现代卫星通讯利用非恒包络数字调制技术,需要高效宽带线性功率放大器。由于行波管高效率和宽带特性广泛应用于卫星通讯中,但是其强非线性造成带外失真和带内干扰影响通讯质量。模拟预失真由于其电路简单易于实现、低功耗、小体积、高可靠性等优点适用于卫星通讯。该文介绍一种宽带行波管线性化器设计,扩展带宽达到1.2 GHz,频率范围19.8~21.0 GHz。测试结果显示该线性化器在带宽1.2 GHz内,非线性可以在幅度扩张2~5 dB,相位扩张20~50°内调整,双音测试时,输入双音信号功率回退6 dB时与行波管级联测试后三阶交调改善17.8 dB,取得很好的改善效果。     

数字预失真技术对行波管发射机信号质量的影响研究

以数字预失真为代表的线性化技术,是提高大功率发射信号质量的重要手段。该文设计了一种数字预失真方案,研制了样机,并在X波段100 W行波管发射机上进行了实验验证,取得了对发射信号质量改善的效果:矢量误差模(EVM)从8%下降到5%,三阶交调降低约10 dB,变功率输入时通道间相位一致性改善约10°,时域峰值?3 dB宽度改善了1.33 μs。在此基础上,该文从时域、频域等角度分析了数字预失真技术对发射信号质量的改善作用。     

基于GPS信号的双基地SAR成像方法研究

对基于导航信号的合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）成像方法进行了研究,主要是在星载一机载双基地配置情况下,利用GPS（global positioning system）卫星信号作为照射源,机载接收机接收点目标回波,通过距离向和方位向的压缩处理进行点目标成像。不同于线性调频信号,导航信号是扩频信号。研究了该信号的距离压缩方法,并给出一种方位压缩的实用方法,较好地达到方位压缩效果：利用Matlab工具进行了多点目标回波和成像算法的仿真。仿真结果表明：利用导航信号可以构成双基地SAR成像系统。     

Research on Synchronization Technology of DSSS Signal Based on UQPSK

In communication systems operating over satellite links,increasing requirement is now being made of unbalanced quaternary phase shift keyed(UQPSK)signals.The signal format is a QPSK signal in w here the tw o orthogonal components of the carrier have unequal pow er and are modulated w ith independent binary data streams of different rates.This transmission scheme is most useful w hen the data of tw o different sources w ith possibly varying rates have to be transmitted in the same frequency band.This feature can be applied to solve the problem of parallel transmission of inter-satellite link(ISL)ranging signal and data information.The direct sequence spread spectrum(DSSS)signal based on UQPSK is introduced into inter-satellite link communication system of navigation satellites.The research is focused on synchronization technology of UQPSK DSSS signal and design of synchronization loop.The establishment of communication system proves the correctness of the synchronization loop.     

Anti-Jamming Algorithm Based on Spatial Blind Search for Global Navigation Satellite System Receiver

A novel subspace projection anti-jamming algorithm based on spatial blind search is proposed, which uses multiple single-constrained subspace projection parallel filters. If the direction of arrival (DOA) of a satellite signal is unknown, the traditional subspace projection anti-jamming algorithm cannot form the correct beam pointing. To overcome the problem of the traditional subspace projection algorithm, multiple single-constrained subspace projection parallel filters are used. Every single-constrained anti-jamming subspace projection algorithm obtains the optimal weight vector by searching the DOA of the satellite signal and uses the output of cross correlation as a decision criterion. Test results show that the algorithm can suppress the jamming effectively, and generate high gain toward the desired signal. The research provides a new idea for the engineering implementation of a multi-beam anti-jamming algorithm based on subspace projection.     

低轨道卫星随机接入系统中多用户检测算法

针对快速时变信道导致低轨道卫星随机接入中多用户检测性能恶化的问题,提出了克服大多普勒频移的多用户检测算法．算法采用基扩展模型建模各用户的信道,通过最大似然法联合求解各用户的基系数,接着利用基系数拟合出各用户信道,然后重构所有干扰用户分组并进行干扰消除,最后对干扰消除后的剩余信号进行译码．利用译码比特及各用户训练块和已检测用户数据重复进行信道估计及干扰消除,以提高用户分组的检测概率．仿真结果表明,该算法相对已有算法在误包率、信道估计均方误差及吞吐量性能方面均有明显提升．算法能够有效的工作于具有较高信噪比及大多普勒频移的低轨道卫星多用户场景．     

多芯片小数分频锁相环输出信号相位同步设计

为了在多通道射频（RF）通信系统中,实现多个收发器芯片或单个收发器芯片上的锁相环（PLL）相位同步,提出小数分频PLL输出信号相位同步算法. 设计相位累加采样点数选取算法,算法选取的采样点数用于累加参考时钟欠采样的PLL输出信号与数控振荡器（NCO）产生的参考信号经三角运算的结果,以消除高次谐波分量,并有效降低相位差计算结果的误差. 根据相位差的计算结果反馈调节PLL内 delta-sigma 调制器(DSM)输入的小数分频比,线性调整PLL输出信号的相位,实现多个PLL输出信号相位与参考信号相位同步. 通过仿真验证算法的正确性,且最终相位同步后的相位误差为0.35°,完成同步所需的时间为210 ms.     

硅微机械陀螺信号非线性补偿算法的研究

由于无驱动结构硅微机械陀螺的特殊性,其输出信号受自转频率的影响很大,为非线性的,这种动态特性使陀螺无法实用化,因此提出了一种适合该陀螺信号非线性补偿的新算法,通过补偿理论分析,软件程序编写和调试,硬件电路的构建,实际测试的陀螺仪输出信号和补偿后陀螺仪输出信号的对比,论证了该非线性补偿算法的可行性,并且由实际数据验证了该算法的补偿误差较小,精确性很高。证实该算法可以消除由载体自转引起的陀螺信号的误差,最终使陀螺仪输出信号的幅值只与输入角速度之间呈线性关系,稳定性得到增强。从而完善了硅微机械陀螺信号处理系统,使陀螺实用化。