Адаптивный цифровой корректор для системы двухполосной передачи данных в присутствии квадратурных искажений

Автор(и)

  • Лариса Ивановна Аверина Воронежский государственный университет, Російська Федерація https://orcid.org/0000-0002-5908-5032
  • Олег Владимирович Бугров Воронежский государственный университет, Російська Федерація https://orcid.org/0000-0003-1993-3823

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347020030024

Ключові слова:

усилитель мощности, параллельная двухполосная передача данных, метод цифровых предыскажений, квадратурный дисбаланс, нейронные сети

Анотація

Рассмотрен процесс цифровой коррекции нелинейно-инерционной характеристики передающего тракта двухполосной системы связи с параллельной передачей данных при наличии дисбаланса квадратур модуляторов. Выведены аналитические соотношения, позволяющие адаптивно идентифицировать или изменять параметры двухполосной полиномиальной модели корректора с учетом квадратурных искажений модулятора алгоритмами LMS, RLS и сопряженного градиента. Для системы построена модель корректора на основе нейронной сети — многослойного персептрона. Проведен экспериментальный сравнительный анализ эффективности линеаризации тракта с 25-Вт усилителем мощности корректорами с полиномиальной и нейросетевой архитектурой. Проведен сравнительный анализ скорости сходимости, вычислительной сложности и эффективности линеаризации адаптивных алгоритмов LMS, RLS и сопряженных градиентов на основе полиномиальной архитектуры. В качестве тестовых использованы сигналы модуляции 16QAM с полосой 4 МГц и отстройкой по частоте на 16 МГц. Результаты экспериментального анализа показали наибольшую вычислительную эффективность без потери качества линеаризации полиномиального корректора, идентифицируемого алгоритмом сопряженного градиента.

Біографії авторів

Лариса Ивановна Аверина, Воронежский государственный университет

доктор физико-математических наук, доцент кафедры электроники

Олег Владимирович Бугров, Воронежский государственный университет

Аспирант кафедры электроники

Посилання

Q. Lu and C. Yu, “In-Band Digital Predistortion for Concurrent Dual-Broadband Phased Array Transmitters,” IEEE Microw. Wirel. Components Lett., vol. 29, no. 4, pp. 294–296, 2019, doi: https://doi.org/10.1109/LMWC.2019.2902725.

Л. И. Аверина, В. Д. Шутов, and Р. А. Рыбалкин, “Бесструктурное моделирование усилителей мощности с учетом инерционных свойств,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 56, no. 1, pp. 50–57, 2013, doi: https://doi.org/10.20535/s0021347013010056.

L. I. Averina and S. S. Lavlinskii, “Two-block model of a digital corrector for linearization of an analog radio channel,” J. Commun. Technol. Electron., vol. 62, no. 7, pp. 794–799, 2017, doi: https://doi.org/10.1134/S1064226917070014.

C. Yu et al., “A square-root-based memory polynomial model for concurrent dual-band digital predistortion,” IEEE Microw. Wirel. Components Lett., vol. 29, no. 2, pp. 152–154, 2019, doi: https://doi.org/10.1109/LMWC.2018.2886634.

S. A. Bassam, M. H. Helaoui, and F. M. Ghannouchi, “2-D digital predistortion (2-D-DPD) architecture for concurrent dual-band transmitters,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 59, no. 10 PART 1, pp. 2547–2553, 2011, doi: https://doi.org/10.1109/TMTT.2011.2163802.

S. Lajnef, N. Boulejfen, A. Abdelhafiz, and F. M. Ghannouchi, “Two-dimensional cartesian memory polynomial model for nonlinearity and I/Q imperfection compensation in concurrent dual-band transmitters,” IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs, vol. 63, no. 1, pp. 14–18, 2016, doi: https://doi.org/10.1109/TCSII.2015.2482678.

L. Li, F. Liu, G. Yang, and H. Wang, “A pruning method of joint 2D digital predistortion model for nonlinearity and I/Q imperfections in concurrent dual-band transmitters,” in 2014 IEEE/ACIS 13th International Conference on Computer and Information Science, ICIS 2014 - Proceedings, 2014, pp. 71–74, doi: https://doi.org/10.1109/ICIS.2014.6912110.

В. И. Джиган, Адаптивная фильтрация сигналов: теория и алгоритмы. Москва: Техносфера, 2012.

D. G. Luenberger, Linear and Nonlinear Programming. Springer, 2008.

Л. И. Аверина and О. В. Бугров, “Цифровые корректоры на основе нейронных сетей для линеаризации усилителей мощности,” Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Физика. Математика, no. 1, pp. 5–14, 2017, uri: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28989670.

Опубліковано

2020-03-22

Як цитувати

Аверина, Л. И., & Бугров, О. В. (2020). Адаптивный цифровой корректор для системы двухполосной передачи данных в присутствии квадратурных искажений. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 63(3), 154–164. https://doi.org/10.20535/S0021347020030024

Номер

Розділ

Оригінальні статті