OFDM信號(hào)的較高平均峰值功率使功率放大器進(jìn)入非線性區(qū)域，導(dǎo)致非線性失真。失真技術(shù)是一種補(bǔ)償功率放大器非線性的技術(shù)，它有效地消除了發(fā)射信號(hào)的幅度和相位失真，減少了信道相鄰干擾和提高頻譜使用效率。文揭示了自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的基本原理，研究了變距LMS預(yù)失真技術(shù)在測(cè)井電纜傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用，并通過實(shí)驗(yàn)證明了這一點(diǎn)。

　　
　　真帶來了。高系統(tǒng)性能。OFDM; LMS; OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技術(shù)具有良好的性能。已應(yīng)用于測(cè)井傳輸系統(tǒng)。于OFDM信號(hào)在時(shí)域中被多個(gè)獨(dú)立調(diào)制的子載波信號(hào)疊加，如果多個(gè)子載波在相同方向上累積，則產(chǎn)生大的峰值平均功率（PAP）。于包括N個(gè)子信道的OFDM系統(tǒng)，在一些情況下，N個(gè)子信號(hào)在相同相位中求和，其中峰值功率是平均功率的N倍。
　　高的峰值功率往往會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中的功率放大器達(dá)到非線性狀態(tài)或甚至達(dá)到飽和狀態(tài)，從而導(dǎo)致子載波和帶外功率輻射之間的干擾。適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)是克服OFDM調(diào)制峰值功率的有效技術(shù)，因?yàn)樗ㄟ^預(yù)校正信號(hào)來補(bǔ)償功率放大器的非線性，從而降低信號(hào)功率。OFDM信號(hào)峰值。字預(yù)失真技術(shù)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的基本原理預(yù)失真技術(shù)是一種預(yù)先確定功率放大器輸入信號(hào)的幅度和相位以消除非線性失真的技術(shù)。失真的基本原理如圖1所示。圖1中可以明顯看出，預(yù)失真技術(shù)本質(zhì)上是一種非線性器件，通過具有擴(kuò)展非線性特性和放大器的非線性壓縮特性預(yù)反轉(zhuǎn)。功率放大器（PA）之前添加功率。真（PD，預(yù)失真）以補(bǔ)償功率放大器的非線性。
　　入信號(hào)Vi（t）首先通過預(yù)失真產(chǎn)生擴(kuò)展的非線性失真信號(hào)Vd（t），然后通過非線性失真獲得輸出信號(hào)Vo（t）壓縮功率放大器。設(shè)預(yù)失真器的非線性特性函數(shù)是f（| Vi（t）|），則功率放大器的非線性特性函數(shù)是g（| Vd（t）|）。預(yù)失真器的特征函數(shù)是功率放大器的特征函數(shù)的倒數(shù)時(shí)，級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的增益是常數(shù)G，即f（| Vi（t）|）·g（ | Vd（t）|）= G輸入Vi（t）在級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中通過后具有線性放大，即具有自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)Vo的功率放大器（ t）= G·Vi（t）并不總是穩(wěn)定的。反，工作點(diǎn)由于溫度變化，電源電壓，礦用電纜管的老化等而改變。了確保傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，預(yù)轉(zhuǎn)換器必須能夠適應(yīng)功率放大器的變化特性，這意味著必須采用自適應(yīng)技術(shù)。自適應(yīng)預(yù)失真技術(shù)中。何自動(dòng)優(yōu)化預(yù)失真器的參數(shù)是一個(gè)中心自適應(yīng)問題。適應(yīng)算法由三個(gè)基本元素組成：最小化算法，目標(biāo)函數(shù)和誤差信號(hào)。LMS算法和RSL算法是兩種最常用的自適應(yīng)算法。新學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的目的是最小化最小均方誤差函數(shù)。RSL更新的目的是使輸出信號(hào)與期望的最小二乘信號(hào)匹配。
　　然RSL對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)的適應(yīng)性較好，收斂速度較快，但由于其復(fù)雜度和計(jì)算復(fù)雜度較高，本文采用LMS方法。LMS內(nèi)核的想法是使用梯度向量估計(jì)來表示真實(shí)梯度向量，這簡(jiǎn)化了其計(jì)算。LMS算法的主要步驟是：e（n）= d（n）-xT（n）.W（n）W（n 1）= W（n） 2μ.e（n）。x（n）x（n）= [x（n），x（n-1），... x（nN）] T是輸入信號(hào); e（n）是誤差信號(hào)，它是參考響應(yīng)和輸出響應(yīng)之間的差值，W（n）= [w0（n），w1（n），... wN（n）] T是自適應(yīng)濾波器的加權(quán)系數(shù)的時(shí)間矢量，d（n）是期望的輸出值，μ是步長(zhǎng)因子。于LMS誤差與自適應(yīng)步長(zhǎng)成正比，因此減小步長(zhǎng)以減小誤差會(huì)增加收斂時(shí)間。LMS自適應(yīng)算法的固有局限性在最小均方誤差和收斂速度之間進(jìn)行權(quán)衡。
　　了加速收斂，本文采用具有可變步長(zhǎng)的LMS方法。迭代方程（4）改為W（n 1）= W（n） 2μ（n）·e（n）x（n）μ（n 1）=αμ（n） γe2（ n）當(dāng)0 <α<1，y> 0時(shí)，在等式（7）中，μmax定義最大可能的收斂速度，并且μmax保證穩(wěn)態(tài)中的小誤差。進(jìn)的步長(zhǎng)因子不再是固定值，而是變?yōu)槭芊€(wěn)態(tài)誤差影響的變量。

　　驗(yàn)結(jié)果連接電纜預(yù)失真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。進(jìn)制數(shù)據(jù)流經(jīng)過QAM映射和串并轉(zhuǎn)換，得到要傳輸?shù)念l域數(shù)據(jù)?？焖俑道锶~變換（IFFT）和并行 - 串行轉(zhuǎn)換，信號(hào)由預(yù)失真非線性地預(yù)處理。
　　正放大器的非線性失真，并使用自適應(yīng)算法獲得更新的預(yù)測(cè)器參數(shù)。
　　16QAM星座調(diào)制測(cè)試信號(hào)，并在放大器之前對(duì)信號(hào)的幅度進(jìn)行歸一化。過7000米的連接電纜。收端的解碼效果在圖3和圖4中示出。3是沒有預(yù)失真的功率放大器輸出的星座圖。了系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲之外，非預(yù)測(cè)性功率放大器的線性度加劇了輸出信號(hào)的失真，并且星座點(diǎn)發(fā)散。4是通過組合算法的功率放大器輸出的星座圖：輸出信號(hào)的幅度和相位被校正，并且星座點(diǎn)收斂到理想位置。比較中可以看出，使用預(yù)失真器可以消除由功率放大器的非線性引起的噪聲。個(gè)信號(hào)的功率譜密度的比較在下圖中示出：從圖5中可以明顯看出，在沒有預(yù)失真器的OFDM信號(hào)之后，輸出信號(hào)的功率譜的幅度通過以下方式產(chǎn)生顯著的失真：與原始信號(hào)相比，以及帶外功率。譜得到顯著改善，對(duì)相鄰信道造成嚴(yán)重干擾。預(yù)失真器校正后，功率放大器輸出信號(hào)的功率譜非常接近原始輸入信號(hào)的功率譜，不僅降低了波段的失真，而且降低了通過預(yù)失真可以看到約30 dB的帶外功率譜。準(zhǔn)效果是理想的，因?yàn)樗藥忸l譜泄漏，有效地減少了系統(tǒng)中的相鄰信道干擾，并提高了系統(tǒng)范圍的性能。論在測(cè)井電纜傳輸系統(tǒng)中，預(yù)失真器的使用可以有效地改善功率放大器非線性引起的失真，但不能從根本上解決高峰值功率的問題。

　　但它會(huì)擴(kuò)展功率放大器的線性度。區(qū)域的影響（通過高峰值大大減少）可以與其他糾錯(cuò)方法結(jié)合使用，從而顯著提高系統(tǒng)性能。
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