Резюме

Въведение

По-високи скорости на предаване на данни в условията на ограничени честотни ресурси се постигат в днешно време за сметка на използването на усъвършенствано и икономически изгодно решение, предполагащо използването на многостандартни и многолентови системи за безжична комуникация. В случай на едновременно предаване на данни, хардуерните комуникационни средства се използват ефективно, тъй като само един предавател се използва едновременно за няколко независими приемника и е осигурена съвместимостта на системите, използващи различни стандарти. В предавателни вериги на такива системи сигналите при различни близко разположени носещи честоти се комбинират и усилват от един широколентов усилвател на мощност.

адаптивен

Както е известно, всяка радиовръзка, която работи в енергоефективен режим, внася различни нелинейно динамични изкривявания в предавания сигнал. Понастоящем широко се използва методът на цифрово предисторция [1] за осигуряване на линеаризация на предавателя. За разглежданата двулентова система тя има специфични характеристики. За компенсиране на изкривявания, възникващи в предавателната връзка, има смисъл да се разглеждат близко разположени сигнали при различни носители като един широколентов сигнал. В такъв случай обаче правилната линеаризация изисква такава честота на вземане на проби от ADC и DAC, която ни позволява да покрием 5-7 ленти от получения широколентов сигнал. По правило това прави конкретния подход нереализуем на практика. Следователно такива системи включват необходимостта от внедряване на цифрови предисторции отделно във всеки канал.

В случай на двулентово предаване на данни, нелинейността на усилвателя на мощност води до допълнителни изкривявания на излъчения сигнал поради появата на продукти на кръстосана модулация между честотните компоненти на сигналите от различни обхвати. Следователно традиционните методи за цифрови предисторции, базирани на инерционни модели, например на модела на Волтера или полиномиален модел [2, 3], не могат да компенсират напълно изкривяванията в такива системи. В този случай нелинейната трансферна характеристика на усилвателя трябва да бъде двуизмерна функция на сигналите от двете ленти [4, 5].

Освен изкривяванията на сигнала, въведени от усилвателя на мощността, предавателната връзка във всеки канал може да съдържа аналогов квадратурен модулатор, несъвършенствата на който водят до квадратурния дисбаланс и изместването на хетеродина. Методите за линеаризация на усилвателя на мощността и квадратурния модулатор са предложени в наличната литература [6, 7] чрез използване на едноблоков модел на цифров коректор. В този случай идентификацията на модела на коректора предполага използването на неадаптивен метод, представляващ псевдоинверсията на Мур-Пенроуз, който минимизира грешката, като използва критерия за най-малките квадрати (LS). Такъв подход се отличава с висока изчислителна сложност, тъй като използва директната инверсия на корелационната матрица и не е адаптивен, който не ни позволява да вземем предвид параметрите на линеаризираната система, променящи се в хода на работа.

Освен тази техника, различни адаптивни алгоритми се прилагат за идентификация на полиномни системи. Тези алгоритми се различават по точността на оценката на параметрите, изчислителната сложност и скоростта на конвергенция.

Аналитични връзки за идентифициране на двулентов полиномен модел на цифров коректор са изведени в тази статия, като се отчитат квадратурните изкривявания на модулатора, причинени от алгоритмите LMS, RLS и конюгатния градиент. Също така беше синтезиран корекционен модел, базиран на многослойния персептрон. Сравнителният анализ на ефективността на коректорите с архитектура на полиноми и невронни мрежи, скоростта на конвергенция, изчислителната сложност и ефективността на производителността на адаптивните LMS, RLS и конюгираните градиентни алгоритми, изградени върху полиномната архитектура.

Полиномиален едноблоков модел на коректор за съвместна линеаризация на усилвател на мощност и квадратурен модулатор

Фигура 1 представя функционална блок-схема на предавателната верига с цифрова корекция за системата с двулентово едновременно предаване на данни. Въз основа на горното, моделът на цифровия коректор за линеаризация на усилвателя на мощност в случай на едновременно двулентово предаване на данни трябва да се състои от два независими блока и коректорни блокове от долната и горната лента, извършващи предисторция на всеки от кумулативните сигнали. В този случай всеки блок трябва да има два входа, където се подават сигналите от двете ленти. Такава архитектура на коректора дава възможност да се вземат предвид както вътрешнолентовите продукти за интермодулация, така и продуктите за кръстосана модулация.