[發明專利]寬帶接收機自適應非線性均衡方法

在審

• 申請號: 202211449061.7
• 申請日: 2022-11-18
• 公開（公告）號: CN115941402A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 羅勇江;何茂林;楊家利;傅佳鑫;張飛
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L25/02
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華

本發明公開了一種寬帶接收機自適應非線性均衡方法，主要解決現有均衡方法會產生額外的非線性失真分量，且當輸入信號過多時均衡性能下降的問題，其方案是，首先將接收機失真信號分離為大功率信號與小功率信號，利用大功率信號構建出參考失真分量，并使用信道化技術將接收機失真信號和小功率信號與參考失真分量劃分到多個窄帶中；再在每個窄帶信道中利用自適應濾波器使參考失真分量向小功率信號逼近；最后在接收機失真信號中減去自適應濾波器的輸出信號，并對該信號進行完全重構恢復，完成非線性均衡。本發明避免了額外高階非線性失真分量的產生，能在同時輸入多個信號時取得優秀的非線性均衡效果，可用于消除寬帶接收機前端產生的非線性失真信號。

技術領域

本發明屬于無線電探測技術領域，更進一步涉及一種非線性失真的均衡方法，可用于消除寬帶接收機前端產生的非線性失真信號，提高寬帶接收機的無雜散失真動態范圍。

背景技術

寬帶接收機前端的模擬器件，如功率放大器，混頻器，模數轉換器所產生的非線性失真分量嚴重制約了其無雜散失真動態范圍，極大的影響其工作頻帶內信號的接收性能。為了解決寬帶接收機中的非線性失真問題，國內外學者對此進行了大量的研究，提出了功率回退法、反饋法，前饋法以及基于參數化模型的自適應非線性均衡方法，其中應用最為廣泛的方法為基于參數化模型的自適應非線性均衡方法。在現有基于參數化模型的自適應非線性均衡方法的研究中，大多采用基于逆非線性模型的技術方案。但是這種方案在實際應用中，很難精確確定接收機前端的非線性失真階次與記憶深度，其所構建的非線性逆模型很難精確的抵消接收機前端的非線性失真，故此方法取得的均衡效果會受到極大的限制，且隨著輸入信號的分量逐漸增多，帶寬逐漸增大，接收機產生的非線性分量也會越加復雜，自適應濾波算法的性能會受到限制，導致非線性均衡效果大大下降。另一方面，逆模型方法會產生額外的高階非線性失真分量，這類分量往往得不到有效的均衡，仍會具有較大的功率從而影響寬帶接收機的無雜散失真動態范圍。

申請號為201410160564.1的專利文獻公開了一種寬帶接收機非線性盲辨識及補償方法，該方法通過對失真信號進行補償，得到混合信號，再計算出混合信號中失真分量短時能量信息的代價函數，利用此代價函數的導數計算出令失真分量最小的補償參數，然后更新補償模型中的補償參數，重復該步驟直至失真分量得到較好的抑制，從而提高了接收機的無雜散動態范圍及提取弱信號的能力。但是該方法使用接收機失真信號直接通過非線性模型，會造成接收信號中包含的非線性失真信號經過非線性模型后的二次失真，產生額外的高階非線性失真分量，這些非線性失真分量往往難以消除，從而影響非線性失真均衡的效果。

Nicholas?L.Peccarelli在其發表的論文“Adaptive?Nonlinear?Equalizationfor?Digital?Array?Receivers”(IEEE?TRANSACTIONS?ON?MICROWAVE?THEORY?ANDTECHNIQUES,VOL.67,NO.11,NOVEMBER?2019)中提出了一種基于最小均方LMS算法的非線性均衡方案，該算法雖說可以有效的補償接收機中大功率信號產生的互調失真。但由于該算法采用的自適應濾波算法僅為普通的LMS算法，當輸入信號帶寬增大或接收機非線性失真分量增多時，其性能會受到較大限制，導致算法收斂時的穩態誤差增大，從而影響非線性失真均衡的效果。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有方法的不足，提出一種寬帶接收機自適應非線性均衡方法，以解決現有技術會產生難以消除的高階非線性失真分量及接收機非線性失真分量過多時自適應濾波穩態誤差增大的問題，提高非線性失真均衡的效果。

為實現上述目的，本發明的實現步驟包括如下：

(1)接收機在第t時刻接收到模擬信號x(t)，x(t)經過接收機數字前端后發生非線性失真，得到在第n時刻的數字失真信號y(n)；

(2)設置功率門限值T，將數字失真信號y(n)中功率值大于T的信號作為大功率信號l(n)信號提取，將功率值小于的T信號作為小功率信號s(n)提取；