[發明專利]一種Volterra級數行為模型的簡化降階方法

在審

• 申請號: 201510843443.1
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105279349A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 廖意;石國昌;張元;應小俊
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍;張靜潔

技術領域

本發明涉及電磁兼容技術領域，具體涉及一種Volterra級數行為模型的簡化降階方法。

背景技術

行為模型是描述電路輸入輸出行為特征的數學模型，它可以忽略內部晶體管級元件的參數和功能，只依賴于電路或系統的輸入輸出數據，使原本復雜并存在大量不可解問題的電子系統仿真成為可能，提高了分析效率。電磁兼容分析中非線性問題的特殊地位使得非線性行為模型也成為研究的熱點。特別是在無線通信系統、導航控制等領域，發射設備將會使用大量的非線性器件及強非線性電路，通過引入描述非線性特性的行為模型，從而建立準確的發射系統干擾源模型，用于系統級電磁兼容仿真。

Volterra級數提供了一種非線性電路或系統的通用行為模型，理論上，它能以任意精度逼近非線性連續函數。但是，由于Volterra級數中辨識參數的個數隨著模型階次和記憶長度的增大成指數增加，容易導致函數辨識的維數災難問題。為了降低Volterra級數行為模型的復雜度，出現了部分簡化模型如記憶多項式模型、Wiener模型等。申請號為201110380468.4的專利文獻公開了一種基于Volterra模型的功率放大器模擬方法，簡化了經典的Volterra模型，但是其多項式個數僅減少為1/2，未知量仍隨著階數和記憶長度的增大成指數增加。申請號為201310694910.X的專利文獻公開了一種基于簡化Volterra級數的功放預失真裝置及方法，采用一階截斷動態偏移降低Volterra級數行為模型的方法，但是由于只考慮Volterra級數中記憶項的一階分量，當多階記憶項對模型輸出有更大貢獻時，提出的簡化方法精度降低。

因此，需要提出一種Volterra級數行為模型的簡化降階方法，取得模型未知參數量與精度的折中，既能降低待辨識Volterra核的個數，又能準確地描述電路或系統的行為特征，使Volterra級數行為模型能夠應用于強非線性和記憶長度的非線性電路建模，為復雜電路域系統的電磁兼容性分析和評估提供有效手段。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Volterra級數行為模型的簡化降階方法，解決了通用Volterra級數行為模型中維數災難的問題，使其能夠應用于強非線性和記憶長度的非線性電路建模，方便應用于非線性電路的系統級電磁兼容仿真。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：一種Volterra級數行為模型的簡化降階方法，其特點是，包含以下步驟：

S1、建立通用的離散形式的Volterra級數行為模型，根據待描述電路的物理特征對未知Volterra核進行簡化，并對Volterra級數進行截取；

S2、采用預設的修剪方法對各階的Volterra核進行修剪；

S3、根據修剪后的Volterra核對輸入信號進行重組，建立輸入信號矩陣；

S4、利用預設的辨識方法辨識得到簡化的Volterra級數行為模型。

所述的步驟S4之后還包含一步驟S5，

S5、采用預設判斷方法判斷簡化的Volterra級數行為模型是否滿足精度要求；

若否，則返回步驟S2；

若是，則完成對Volterra級數行為模型的簡化降階。

所述的步驟S5中預設判斷方法為歸一化均方誤差方法。

所述的步驟S1中通用的離散形式的Volterra級數行為模型是采用如下關系式：