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数字预失真下的辐射源个体识别技术

电子学报 2023年第11期51卷 3331-3342页

作者：赵雅琴谢丹吴龙文丁沁宇韩易伸张拯华哈尔滨工业大学电子与信息工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部北京100094 中国电子科技集团公司第十四研究所江苏南京210039

随着通信雷达技术的发展,针对辐射源发射机的非线性作用出现了预失真等新型技术,该类技术弱化了不同辐射源的个体特征进而恶化了辐射源个体识别性能.针对预失真下个体辐射源识别率降低的问题,本文提出了基于SincNet滤波器结构的辐射源... 详细信息

随着通信雷达技术的发展,针对辐射源发射机的非线性作用出现了预失真等新型技术,该类技术弱化了不同辐射源的个体特征进而恶化了辐射源个体识别性能.针对预失真下个体辐射源识别率降低的问题,本文提出了基于SincNet滤波器结构的辐射源个体识别模型.本文采用Grad-CAM方法分析残差网络类激活区域,并提取共生矩阵特征用于辐射源识别,验证了预失真后信号局部特征的有效性.随后本文提出了基于SincNet滤波器结构的辐射源个体识别算法,在降低了计算量的同时,在低信噪比下具有更高的识别精度.本文通过实验验证了数字预失真对辐射源个体识别的消极作用,并且在实测数据上的结果表明所提方法的个体识别率在信噪比0 dB下达到94%,相比本文其他先进个体识别算法有明显的提升.

关键词：辐射源个体识别数字预失真 Grad-CAM SincNet

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数字预失真功放EVM特性分析与实验验证

固体电子学研究与进展 2009年第4期29卷 494-498页

作者：王晶琦朱晓维东南大学毫米波国家重点试验室南京210096

推导了无线通信系统误差向量幅度(EVM)与邻道功率比(ACPR)指标的相互关系,得出了通过功放线性化改善ACPR使得系统EVM减小的结论。随后采用具备结构简单、处理速度快、实时性好等优点的查找表(LUT)方法设计数字预失真器(DPD),数字预失真... 详细信息

推导了无线通信系统误差向量幅度(EVM)与邻道功率比(ACPR)指标的相互关系,得出了通过功放线性化改善ACPR使得系统EVM减小的结论。随后采用具备结构简单、处理速度快、实时性好等优点的查找表(LUT)方法设计数字预失真器(DPD),数字预失真器用FPGA方式实现。对该数字预失真器进行了仿真分析,验证了理论推导结论,最后给出DPD功率放大器试验测试数据,与仿真结果吻合良好。

关键词：功率放大器数字预失真查找表误差向量幅度邻道功率比

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线性插值基的数字预失真方法

系统工程与电子技术 2014年第12期36卷 2376-2380页

作者：张烈冯燕西北工业大学电子信息学院陕西西安710129

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... 详细信息

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20MHz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7dBc以上。

关键词：射频功率放大器数字预失真非线性特性线性插值基查找表法 digital pre-distortion (DPD) look-up-table (LUT)

基于循环平稳特性的欠采样宽带数字预失真研究

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电子与信息学报 2020年第5期42卷 1274-1280页

作者：兰榕胡欣邹峰王刚罗积润中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 北京邮电大学北京100876

为了解决行波管(TWT)宽带数字预失真(DPD)中反馈回路ADC采样率过高的问题,该文利用信号的循环平稳特性证实可通过欠采样下的输出信号估计功放的非线性模型参数,然后由功放非线性模型参数和输入信号可恢复出与高采样率下效果相似的功放... 详细信息

为了解决行波管(TWT)宽带数字预失真(DPD)中反馈回路ADC采样率过高的问题,该文利用信号的循环平稳特性证实可通过欠采样下的输出信号估计功放的非线性模型参数,然后由功放非线性模型参数和输入信号可恢复出与高采样率下效果相似的功放输出信号,最后通过传统的间接学习结构对功放进行数字预失真以实现行波管的线性化。为了验证该方法,利用20 MHz LTE信号驱动一只55 W的X波段行波管放大器(TWTA)。数字预失真反馈回路的ADC采样率从61.44 Msps降低至6.144 Msps和3.072 Msps,但线性化效果变化不大,表明欠采样方法是有效的。

关键词：行波管放大器循环平稳欠采样数字预失真线性化

基于正交模型辨识辅助的欠采样数字预失真方法

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系统工程与电子技术 2012年第2期34卷 369-374页

作者：吴晓芳石江宏陈辉煌邓振淼厦门大学信息科学与技术学院福建厦门361005

针对数字预失真技术在宽带通信系统中的具体实现受到模数转换器采样率制约的问题,提出一种新的欠采样数字预失真方法。首先在欠采样速率下对功放的正交模型进行离线辨识,接着根据一定的算法得到Nyquist采样率下的简化预失真器模型,并进... 详细信息

针对数字预失真技术在宽带通信系统中的具体实现受到模数转换器采样率制约的问题,提出一种新的欠采样数字预失真方法。首先在欠采样速率下对功放的正交模型进行离线辨识,接着根据一定的算法得到Nyquist采样率下的简化预失真器模型,并进行在线的自适应直接学习。该方法具有预失真器模型构造简单、欠采样实现高效的特点。理论分析和仿真结果表明,该方法有效降低了对模数转换器的采样率要求,优化了简化预失真器模型的线性化条件,更好地抑制了功放非线性引起的带内失真和频谱再生。

关键词：宽带通信系统数字预失真非线性系统辨识正交模型

基于改进的稀疏最小二乘双子支撑向量回归的数字预失真技术

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电子与信息学报 2023年第2期45卷 418-426页

作者：代志江孔淑曼李明玉蔡天赋靳一徐常志重庆大学微电子与通信工程学院重庆400044 中国空间技术研究院西安分院西安710100

为了补偿大容量卫星通信射频前端的功率放大器的非线性,传统的数字预失真(DPD)模型需要更多的系数和更高的阶次,严重影响预失真前馈路径的资源消耗。为了解决这一问题,该文提出一种基于改进的稀疏最小二乘双子支撑向量回归(ISLSTSVR)的... 详细信息

为了补偿大容量卫星通信射频前端的功率放大器的非线性,传统的数字预失真(DPD)模型需要更多的系数和更高的阶次,严重影响预失真前馈路径的资源消耗。为了解决这一问题,该文提出一种基于改进的稀疏最小二乘双子支撑向量回归(ISLSTSVR)的低复杂度DPD方法。首先通过构建原空间的决策函数解决最小二乘双子支撑向量回归(LSTSVR)模型解不稀疏的问题;同时引用截断最小二乘损失函数增加模型的鲁棒性;然后采用Nystrom逼近方法得到核矩阵的低秩近似,进一步采用Cholesky分解降低核矩阵的运算复杂度;最后由低秩的核矩阵求得模型稀疏解。实验选用基于单管氮化镓(GaN)器件的宽带AB类功率放大器,以40 MHz的32QAM信号进行激励。预失真实验表明,该方法能在保证模型精度的情况下大幅减少DPD模型系数和计算复杂度,为星载射频前端的预失真技术提供了有效的系数降维思路和方法。

关键词：数字预失真稀疏LSTSVR Cholesky分解功率放大器

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一种优化的神经网络数字预失真方法

西北工业大学学报 2014年第6期32卷 967-973页

作者：张烈冯燕西北工业大学电子信息学院陕西西安7100129

提出一种基于遗传算法和低阶广义记忆多项式实值神经网络的射频功率放大器数字预失真方法。该方法将遗传算法优化的低阶广义记忆多项式模型与神经网络模型进行级联来增强校正模型与功放失真的匹配程度。它不仅可以提升模型的校正能力,... 详细信息

提出一种基于遗传算法和低阶广义记忆多项式实值神经网络的射频功率放大器数字预失真方法。该方法将遗传算法优化的低阶广义记忆多项式模型与神经网络模型进行级联来增强校正模型与功放失真的匹配程度。它不仅可以提升模型的校正能力,同时可以加快网络的收敛速度。采用60MHz的三载波LTE信号进行实验,通过与实值延时线神经网络模型对比,在收敛速度上有显著提升,同时在邻道功率泄露ACLR指标上有6 d B左右改善。

关键词：射频功率放大器数字预失真神经网络模型广义记忆多项式模型实值延时线神经网络模型遗传算法

一种基于维度加权盲K近邻算法的数字预失真技术

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电子与信息学报 2023年第2期45卷 446-454页

作者：蒋卫恒段耀星李明玉靳一徐常志李立重庆大学微电子与通信工程学院重庆400044 中国空间技术研究院西安分院西安710100

传统的数字预失真(DPD)模型通常在所有的输入信号功率上采用单一多项式模型和单一记忆深度对功率放大器(PA)进行线性化矫正。然而,功率放大器在不同的功率水平下会呈现出不同的非线性特性,并产生不同的记忆效应。针对这一问题,该文提出... 详细信息

传统的数字预失真(DPD)模型通常在所有的输入信号功率上采用单一多项式模型和单一记忆深度对功率放大器(PA)进行线性化矫正。然而,功率放大器在不同的功率水平下会呈现出不同的非线性特性,并产生不同的记忆效应。针对这一问题,该文提出一种基于维度加权盲K近邻(KNN)算法的数字预失真模型,所提模型根据功放当前输入信号以及记忆输入信号的幅度进行维度加权的KNN分类,组成维度加权盲KNN记忆多项式(WKMP)模型,并为每一类输入信号序列建立子模型。所提方法用Doherty功率放大器进行实验验证,使用带宽为30 MHz、频点为2.2 GHz的3载波长期演进(LTE)信号作为输入,反馈端使用122.88 MHz的采样率进行采样。实验结果表明,所提维度加权盲KNN分类方法与记忆多项式(MP)模型结合时,功放正向建模效果和数字预失真效果均超过了广义记忆多项式(GMP)模型,并远超记忆多项式模型的效果,实验结果验证了所提模型的优良性能。

关键词：数字预失真盲K近邻分类维度加权功率放大器行为模型

基于Landweber迭代算法的欠采样恢复数字预失真技术

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电子与信息学报 2021年第11期43卷 3166-3173页

作者：蔡天赋李明玉靳一徐常志重庆大学微电子与通信工程学院重庆400044 中国空间技术研究院西安分院西安710100

传统宽带数字预失真(DPD)为了更好地矫正功率放大器(PA)非线性特性,通常要求反馈通道带宽达到发送信号带宽的5倍,相应地要求更高采样率的模数转换器(ADC),这将导致数字预失真系统面临着硬件成本和能耗问题。针对这一问题,该文提出一种基... 详细信息

传统宽带数字预失真(DPD)为了更好地矫正功率放大器(PA)非线性特性,通常要求反馈通道带宽达到发送信号带宽的5倍,相应地要求更高采样率的模数转换器(ADC),这将导致数字预失真系统面临着硬件成本和能耗问题。针对这一问题,该文提出一种基于Landweber迭代算法的欠采样恢复(USR)数字预失真(Landweber-USR DPD)技术。这种以内外循环的方式进行处理,可将反馈通道带宽从理论要求的5倍降低至2倍,以良好的质量从欠采样的功放输出信号中恢复全频带的输出信号,使还原出的数据更接近真实的功放输出信号,以实现更好的预失真效果。实验选用基于单管氮化镓(GaN)器件的宽带F类功率放大器,在1.8 GHz工作频点下用5 MHz的长期演进(LTE)信号激励,反馈ADC速率分别设置为全采样速率(40 Msps)和欠采样速率(10 Msps)。实验结果充分证明了Landweber迭代算法恢复功放数据的可靠性以及Landweber-USR DPD技术的有效性,为宽带通信系统中数字预失真技术的工程实现提供了有效降低ADC采样率的思路和方法。

关键词：数字预失真欠采样内外循环 Landweber迭代