A data predistortion technique with memory for QAM radio systems

The authors present an efficient data predistortion technique with memory for compensation of high-power amplifier (HPA) nonlinearities in digital microwave radio systems employing quadrature amplitude modulation (QAM) signal formats. A practical implementation method is described which trades off performance against complexity and which makes it possible to implement this kind of predistorter in 256-QAM, and higher-level QAM systems. Using the 16-, 64-, and 256-QAM signal constellations, it is shown that the proposed technique achieves a considerably higher performance than that of conventional memoryless data predistortion of the predistortion technique with memory based on finite-order inverses of nonlinear systems. Specifically, numerical results show that the proposed technique achieves a gain that is in excess of 2 dB over conventional memoryless data predistortion     

An application of MMSE predistortion to OFDM systems

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) particularly suffers from the presence of nonlinearities since the signal amplitude is Rayleigh distributed. The degradation introduced by the nonlinear amplifier in the transmitter can be significantly reduced by using an analog cubic predistorter minimum mean square error (MMSE) predistorter proposed by the authors (see ibid., vol.43, no.12, p.2966, 1995)     

一种应用于OFDM系统的波束形成方法

根据OFDM信号的特点,在深入分析使用训练序列和导频符号进行波束形成这2类算法的基础上,提出一种适用于无线局域网分组传输情况下的波束形成方法,此方法结合了上述2类算法的优点,同时使用训练序列和导频符号在时域进行波束形成。在瑞利衰落信道下的计算机仿真结果表明,该算法有较好的性能。     

An adaptive digital predistortion for compensating nonlinear distortions in RF power amplifier with memory effects

In this paper, an adaptive digital predistortion based on a memory polynomial model is proposed in order to linearize the power amplifier with memory effect. The coefficients of the power amplifier model have been extracted using a least square method and those of predistortion have been identified by applying an indirect learning structure. Finally, the performance of digital predistortion has been demonstrated using the simulation of the power amplifier and the digital predistortion excited by a modulated 16 QAM signal in Matlab software. According to the simulation results, the criterion of adjacent channel power ratio (ACPR) declined by around 15 dB and the input/output power spectrum density of the power amplifier has quite similar curves. The linearized power amplifier output spectrum demonstrates the superiority of the proposed predistorter in eliminating the spectral regrowth which is caused by the memory effect in comparison to the other linearization methods.     

一种改进的适用于分组传输的OFDM频偏估计方法

提出了一种改进的基于训练符号的频偏估计方法.该方法通过综合利用训练符号和循环前缀的信息得到时域的细频偏估计,通过峰值检测得到频域的粗频偏估计.仿真结果表明,在多径衰落信道下,在频偏估计范围达到整个信号带宽的同时,本算法的估计精度也有了明显的提高,并且当信噪比达到12dB时,可以使剩余频偏限制在子载波间隔的2％以内.     

一种改进的OFDM载波干扰自消除算法

OFDM系统因采用正交子载波技术使得对频率偏移非常敏感,尤其是当频率偏移较大时,误码率性能严重恶化.在分析由Zhao等提出的ICI自消除算法及其改进算法的基础上,提出一种收发端权重因子联合优化算法,该算法极大地提高了OFDM系统的载干比(CIR,carrier-to-interference power ratio)性能.仿真表明,该算法不仅实现简单,而且在频率偏移较大时仍然具有很好的性能.     

用于有记忆非线性放大器的自适应预矫正器

提出了一种新的在OFDM系统中针对有记忆非线性放大器的自适应预矫正器的结构.先将有记忆的非线性放大器建模成一个维纳(Wiener)系统,然后通过串连一个LMS算法的自适应线性滤波器和一个基于查找表的无记忆预矫正器来实现对此类非线性系统的预矫正.这种结构的训练过程也相应地涉及到两个串连的自适应算法.同传统的Volterra预矫正器相比,该结构更为简单;同时,在记忆长度相同的情况下,性能也可以更好.     

多天线信号合并中相位加权值的修正查表算法及FPGA实现

针对白码查表法的储存器利用效率不高问题,给出了一种改进的基于非线性编码的算法和流水线结构,并通过VHDL语言编程,在FPGA上加以实现.仿真结果表明,与白码查表法的计算结果进行比较,非线性编码查表法提高了查表精确度,降低了查找表的大小,便于FPGA实现.     

一种改进的单音干扰下OFDM系统盲信道估计算法

在相关检测的OFDM系统中,信道估计具有十分重要的意义。研究了一种在单音干扰环境下的OFDM系统中基于预编码的盲信道估计方案。利用接收的干扰信号的频域信息对单音干扰信号进行准确估计与重构,有效地消除了干扰信号的影响,提高了单音干扰下盲信道估计的准确性。与其他盲信道估计算法相比,基于预编码的盲信道估计算法具有较低的运算复杂度以及较快的收敛速度。仿真结果表明了该算法在干扰估计以及信道估计两方面都取得了较好的性能。     

Quantifying and cancelation memory effects in high power amplifier for OFDM systems

A modeling approach to power amplifier design for implementation in OFDM radio units is presented. The power amplifier model assesses the impact of linear memory effects within the system using a Wiener representation, and employs a linear novel parametric estimation technique using Hilbert space. In addition, in order to model the nonlinear memory effects the previous topology is generalized by inserting the truncated Volterra filter before the static nonlinearity. Predistortion based on the Hammerstein model is introduced to deal with the nonlinear response. The new general algorithm is proposed to evaluate the Hammerstein model parameters for an OFDM system. A representative test bed was designed and implemented. The assessment of the new methods for PA and PD modeling are confirmed by experimental measurements. The measurement results reveal the preference of the new techniques over the existing approaches.     

多天线OFDM系统信道估计算法的改进

提出一种针对多天线OFDM系统中基于LS准则的信道估计的改进方法。该方法使用梳状训练序列估计出一半的信道频率响应,然后利用抛物线插值对剩余一半进行估计。分析和仿真表明该信道估计算法可以抵抗信道的严重频率选择性衰落。     

一种降低OFDM系统PAPR的改进限幅噪声压缩方法

为降低正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multip lexing,OFDM)系统峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR),在最近提出的限幅噪声压缩(Clipping noise Compression,CNC)方法基础上,提出了一种基于改进的艾里压缩函数来抑制限幅噪声的方法(CNC Improved Airy Function,CNC IAF)。改进的艾里压缩函数形式简单,计算复杂度较小,并且对归一化限幅噪声的取值条件没有CNC方法的严格。仿真结果表明,CNC IAF方法能够抑制OFDM信号的PAPR同时有效地降低系统误码率,性能比CNC方法均有改善。     

基于训练序列的OFDM系统符号同步改进方法

符号同步偏差严重影响了OFDM(正交频分复用)系统的性能。针对S&C方法存在的测度平顶和Minn方法出现的副峰,提出了一种新的符号同步方法。该方法在Minn方法的基础上,通过设计新的定时测度计算方法,在消除定时测度平顶的同时,还避免了定时测度曲线副峰的出现。仿真结果表明,该方法的定时测度曲线为单一峰值,在低信噪比及多径衰落环境下具有更低的均方误差。     

瑞利衰落信道下改进的OFDM符号定时算法

对相干OFDM系统中结合循环前缀和导频信息的传统符号定时同步算法进行了分析和研究,提出了一种改进的符号定时同步算法.此算法相对于传统算法由于更加有效的利用了观察样本信息,具有更大的定时同步范围.同时考虑时间偏移参数在若干OFDM符号区间内不变,给出了一种利用连续多个OFDM符号的算法,以提高定时同步的准确度.仿真验证了所提出算法在瑞利衰落信道下可以有效地改进传统算法的定时性能.     

光OFDM系统中一种改进的SLM峰均比抑制方案

针对光正交频分复用(O-OFDM)系统中峰值平均功 率比(PAPR)较高的缺点,对PAPR抑制技术的选择性 映射法(SLM) 进行了深入研究。基于低复杂度SLM方案的深入研究,提出了一种改进的次PAP R选择的思 想与低复杂度SLM相结合的PAPR抑制方案。改 进的SLM方案能够成倍降低传统SLM方案的计算复杂 度。仿真分析表明,改进的SLM方案在载波数为256的O-OFDM系统中,计算复杂度能降低50%以上,并 且随着子载波数的增加,其复杂度降低程度更为高效;同时,该改进的SLM方案又能使其PAPR抑制性能优于传统的SLM方案,从而进一步提升了低复杂度SLM 方案的实用价值。     

一种改进的MC-CDMA系统ORC技术

基于对频率非选择性Rayleigh衰落信道中采用ORC(orthogonality restoring combining)技术的MC-CDMA系统误码率下边界的分析,提出了忽略最弱子载波(信道衰减系数最小的子载波)的改进ORC检测方案。仿真结果表明,该方案比传统ORC在性能上有很大提高,比较接近MMSEC技术;如果忽略过多的弱子载波反而会影响用户间扩频码的正交性,引起系统性能恶化。改进方案具有随子载波数线性增长的运算复杂度,是一种比较实用的MC-CDMA系统检测技术。     

WCDMA系统中基于查找表的预失真技术的研究

在无线通信系统中,高功率放大器因其非线性,导致AM/PM效应使得微分相位、微分增益和互调失真变坏.高质量的通信系统设计应尽可能减小功率放大器的AM/PM效应.因此,针对宽带码分多址(WCDMA)功放的非线性失真问题,采用一种基于查找表(LUT)的自适应预失真方法,改善功放的非线性失真.仿真表明, 该方法能有效补偿放大器产生的AM-AM、AM-PM失真,并将功放的邻道功率泄漏比(ACPR)改善到30 dB左右.     

一种改进的低复杂度OFDM峰均比抑制PTS算法

针对正交频分复用系统中的信号峰值平均功率比问题,提出了一种基于时域采样点幅度筛选的低复杂度部分传输序列算法。算法通过设置信号经过逆向傅里叶变换后时域采样点的幅度之和为判别函数,并设置适当的幅度门限,筛选出幅度大于门限的信号采样点集合,利用该集合来搜索信号峰均比抑制相位因子,从而降低算法复杂度。仿真表明,与传统峰均比抑制算法相比,改进算法在保持峰均比抑制性能的同时降低了算法复杂度。     

WCDMA系统中基于查找表的预失真技术的研究

在无线通信系统中,高功率放大器因其非线性,导致AM／PM效应使得微分相位、微分增益和互调失真变坏。高质量的通信系统设计应尽可能减小功率放大器的AM／PM效应。因此,针对宽带码分多址（WCDMA）功放非线性失真问题,采用一种基于查找表（LUT）的自适应预失真方法,改善功放的非线性失真。仿真表明．该方法能有效补偿放大器产生的AM—AM、AM-PM失真,并将功放的邻道功率泄漏比（ACPR）改善到30dB左右。     

一种改进的OFDM系统定时同步算法

基于提高OFDM系统整体性能的目的,采用对称相关的性能,通过对Park和Minn等人的算法进行研究,并在其基础上进行了改进,改进算法消除了定时度量中的多余峰值,只有一个准确的峰值,可以很容易的进行时间定时。通过MATLAB进行仿真,结果表明,改进算法的性能比原算法有所改善,并且适用高斯信道和多径衰落信道。