一种基于交调项精细分类的非线性失真微观机制分析方法技术

本发明专利技术公布了一种多载波系统的非线性失真分析方法，基于非线性失真交调项精细分类对非线性失真交调项的微观机制进行分析，包括：对非线性失真交调项进行精细分类，定义并计算非线性失真交调项的个体平均能量，定义并计算非线性失真交调项的密度分布函数，再进一步计算得到非线性失真频谱；进一步实现对非线性失真谱进行高精度简化计算，得到ν阶非线性失真交调项的能量谱PS

【技术实现步骤摘要】
一种基于交调项精细分类的非线性失真微观机制分析方法
本专利技术涉及多载波系统的非线性失真分析技术，尤其涉及一种基于非线性失真交调项精细分类的非线性失真交调项的微观机制分析方法。
技术介绍
多载波传输技术具有频谱效率高、灵活性强以及复杂度低等特点，在通信中得到了广泛应用。而正交频分复用(OFDM)作为多载波传输技术的一种,目前已广泛应用于各种通信系统(特别是无线通信系统)中，特别是在长期演进(LTE)和各种IEEE无线通信接口系统中得到了广泛的应用。OFDM发射机系统，最显著的特征之一在于其较高的峰值平均功率比(PARP)，这使得该系统难以避免的受到功率放大器产生的非线性失真效应的影响，并且非失真效应会对调制的保真度产生重要的影响。功率放大器输出端输出的放大后的OFDM信号中包括有用的基波载波信号以及引起非线性失真效应的信号，而引起非线性失真效应的信号中包括大量的非线性失真交调项。目前，在针对OFDM信号系统非线性失真信号过程机制的行为研究中，主要使用宏观整体的分析方法。从原理上讲，目前常用的研究手段可以归结为三类。即：直接时域法、时域频域混合法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多载波系统的非线性失真分析方法，基于非线性失真交调项精细分类对非线性失真交调项的微观机制进行分析，包括：对非线性失真交调项进行精细分类，定义并计算非线性失真交调项的个体平均能量，定义并计算非线性失真交调项的密度分布函数，再进一步计算得到非线性失真频谱；包括如下步骤：/n步骤1)设定[D]

【技术特征摘要】
1.一种多载波系统的非线性失真分析方法，基于非线性失真交调项精细分类对非线性失真交调项的微观机制进行分析，包括：对非线性失真交调项进行精细分类，定义并计算非线性失真交调项的个体平均能量，定义并计算非线性失真交调项的密度分布函数，再进一步计算得到非线性失真频谱；包括如下步骤：
步骤1)设定[D]n为长度为N*1维度的识别向量，N为多载波系统中子载波的个数，用于对功率放大器输出的多载波信号非线性失真交调项分类进行识别；初始化识别向量[D]n；
步骤2)自定义本征集r，初始化本征集r用来表示[D]n中所有的非0元素；定义操作符λ(.)为返回[D]n中所有的非0元素；本征集r满足式1：



初始化非线性失真交调项所有本征集的集合R＝{r1,r2,...}；
步骤3)对非线性失真交调项进行带内分类或带外分类，得到带内的引起信号的非线性失真效应的非线性失真交调项，只保留满足本征集合r中的所有元素相加为1的非线性失真交调项；
步骤4)对非线性失真交调项进行阶数分类，得到带内的ν阶非线性失真交调项；即筛选本征集r满足式3的非线性失真交调项：



rv表示v阶非线性失真交调项的本征集，v＝3，5，7，9，…；
步骤5)对带内的ν阶非线性失真交调项进行精细分类，分为不同类型的非线性失真交调项；
步骤6)通过式4计算本征集为r的ν阶非线性失真交调项的个体平均能量：



其中，Dmod表示贝塞尔-傅里叶功率放大器模型的模型动态范围；bk是K阶模型的第k阶系数；N是多载波系统的子载波的个数；ν表示非线性失真交调项的阶数，即有计算表达式σ2表示输入信号的总功率；
式4中，本征集为r的ν阶非线性失真交调项的个体平均能量只与本征集r有关，故同一分类下非线性失真交调项个体平均能量是相同的；
同一阶下不同类型的非线性失真交调项个体平均能量的比值是常数，且该常数和功率放大器的特性和工作点无关；
通过式5计算，可得到基于本征集为r1的ν阶非线性失真交调项的个体平均能量和本征集为r2的ν阶非线性失真交调项的个体平均能量：



其中，分别为基于本征集为r1的ν阶非线性失真交调项的个体平均能量、本征集为r2的ν阶非线性失真交调项的个体平均能量；
通过式6计算得到映射到本征集r上的ν阶非线性失真交调项的密度分布函数DS{r}(f)：



其中，[F]n表示第n个多载波系统中子载波的频率，δ(.)表示狄拉克函数；f为频率；
步骤7)将任一阶的非线性失真功率谱表示为此阶下所有类型非线性失真交调项的密度分布函数和个体平均能量的乘积之和；通过式7计算ν阶非线性失真交调项的能量谱PSν(f,σ2)：
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷易鸣，杜一鹏，郝亮，焦秉立，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11