[發明專利]一種高階調制通信系統的非線性評估系統與方法

有效

• 申請號: 201710550171.5
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107508642B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 黃浩;熊志宏;趙立金;胡永明;顧豪爽
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04L27/34
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

1.一種高階調制通信系統的非線性評估方法，用于評估高階調制通信系統的非線性強度，其特征在于，所述方法將高階調制通信系統發射的經歷了非線性失真的射頻信號變換到基帶，做匹配濾波，做理想的星座點判決，得到星座圖，并通過計算星座點的特定變化程度，來評估系統所存在的非線性強度；所述方法采用一種高階調制通信系統的非線性評估系統，用于接收射頻信號，并計算得到此射頻信號所包含的非線性評估值，所述非線性評估系統包括：射頻信號接收器、下變頻器、濾波器、模數轉換器、數字信號處理器：

所述射頻信號接收器，用于接收射頻信號x_RF(t)，并采用低噪聲放大器或者衰減器將該射頻信號放大或者衰減到合適的功率范圍；

所述下變頻器，包括本振信號發生器、下變頻鏈路，所述下變頻鏈路將本振信號發生器所產生的本振信號與射頻信號接收器接收的射頻信號進行混頻，得到下變頻之后的模擬信號x_D(t)；

所述濾波器，用于對下變頻之后的模擬信號進行濾波，得到濾波之后的模擬信號x_F(t)；

所述模數轉換器，用于將濾波之后的模擬信號轉化成數字信號x_F(n)；

所述數字信號處理器，包括低通濾波器、匹配濾波器、理想星座點判決模塊、非線性評估算法模塊，其中：

所述低通濾波器，用于對數字信號x_F(n)做低通濾波，得到數字信號x_L(n)；

所述匹配濾波器，用于對數字信號x_L(n)做匹配濾波，得到數字信號x_M(m)；

所述理想星座點判決模塊，用于對數字信號x_M(m)做理想的星座點判決，得到數字信號x_REF(m)；

所述非線性評估算法模塊，用于實現高階調制通信系統的非線性評估方法，將數字信號x_M(m)和x_REF(m)進行比較，計算并給出非線性評估值；所述非線性評估方法包括以下步驟：

第1步，區域劃分：

經理想星座點判決模塊處理后的信號x_REF(m)的值的數目是有限的，對于M階調制系統，x_REF(m)的值的數目為2^M，根據理想星座點判決的原理，將復數坐標平面劃分成2^M個判決區域；因此，可將所有的數據點x_REF(m),m＝1,2,…,M，劃分成2^M組數據x_REF(m_i)，其中，M為數據的總長度，i＝1,2,…,2^M，每一組數據的數值都相等，即對所有的m_i，x_REF(m_i)＝x_REF(i)且為常數；根據x_M(m)與x_REF(m)的映射關系，相對應的將所有的數據點x_M(m),m＝1,2,…,M劃分成2^M組數據x_M(m_i)；

第2步，區域非線性評估值計算：

對于上述劃分的第i個區域，取值范圍為i＝1,2,…,2^M，首先對數據組x_M(m_i)取平均，得到均值x_Mavg(i)；然后分別計算此區域內的非線性評估值P(i)及其對數值P_dB(i)：

P_dB(i)＝10·log₁₀(P(i))，

其中，M_i為m_i的取值個數；

第3步，整體非線性評估值計算：

對于所有的區域非線性評估值進行加權，計算整體的非線性評估值P_all及其對數值P_{all_dB}：

P_{all_dB}＝10·log₁₀(P_all)。