Моделирование амплитудной характеристики радиотракта с кодовым разделением каналов

В системах радиодоступа CDMA амплитудные искажения в нелинейном усилителе (НУ) группового сигнала приводят к битовым ошибкам на выходах абонентских каналов. Для оценки допустимых пределов искажений и их влияния на качество передачи абонентских сигналов необходимы электронная модель амплитудной характеристики (АХ) и аналитические соотношения, связывающие вероятность ошибки при регистрации выходного сигнала канала связи с нелинейностью АХ НУ и другими дестабилизирующими факторами. В статье сопоставляются альтернативные математические модели АХ НУ. В отличие от традиционных методов анализа, обычно ограничивающихся выбором моделей с фиксированными параметрами, рассмотрен способ вариативного определения параметров АХ. Результаты: приводится сравнение известных способов аппроксимации АХ широкополосных нелинейных усилителей мощности радиосигналов, предложен алгоритм подбора параметров модели для систем CDMA с КАМ с помощью модели Раппа.

кодовое разделение каналов, квадратурно-амплитудная модуляция, групповой сигнал, радиотракт, нелинейные искажения, амплитудная характеристика, усилитель мощности

1. Гуревич В. Э., Егоров C. Г. Нелинейные искажения группового сигнала в радиосистеме абонентского доступа // Инфокоммуникационные технологии. 2012. Т. 10. № 3. С. 79-82.

2. Гуревич В. Э., Егоров С. Г. Исследование нелинейных искажений радиосигнала в системе CDMA с квадратурно-амплитудной модуляцией // Информационно-управляющие системы. 2015. № 5(78). С. 106-115. DOI:10.15217/issn1684-8853.2015.5.106

3. Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь: пер. с англ. М.: Связь, 1979. 592 с.

4. Jeruchim M.C., Balaban P., Shanmugan K.S. Simulation of Communication Systems. Modeling, Methodology and Techniques. New York: Kluwer academic, 2002. 907 p.

5. Minkoff J. The Role of AM-to-PM Conversion in Memoryless Nonlinear Systems // IEEE Transactions on Communications. 1985. Vol. 33. Iss. 2. PP. 139-144. DOI:10.1109/TCOM.1985.1096262

6. Евтянов С.И. Радиопередающие устройства. М.: Связьиздат, 1950. 643 с.

7. Бруевич А.Н., Евтянов С.И. Аппроксимация нелинейных характеристик и спектры при гармоническом воздействии. М.: Советское Радио, 1965. 344 с.

8. Voros J. Modeling and identification of Wiener systems with two-segment nonlinearities // IEEE Transactions on Control Systems Technology. 2003. Vol. 11. Iss. 2. PP. 253-257. DOI:10.1109/TCST.2003.809238

9. Gerakoulis D., Geraniotis E. CDMA: Access and Switching for Terrestrial and Satellite Networks. Chichester: John Wiley & Sons, 2001. 280 p. DOI:10.1002/0470841699.fmatter_indsub

10. Rapp C. Effects of HPA-Nonlinearity on a 4-DPSK/OFDM-Signal for a Digitial Sound Broadcasting System // Proceeding of the Second European Conference on Satellite Communications (ECSC-2, Liege, Belgium, 22-24 October 1991). Paris: ESA, 1991. PP. 179-184.

11. Cann A.J. Nonlinearity Model with Variable Knee Sharpness // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 1980. Vol. AES-16. Iss. 6. PP. 874-877. DOI:10.1109/TAES.1980.309016

12. Honkanen M., Pollanen O., Tanskanen J., Jarvinen E., Haggman S.-G. Comparison of measured and simulated π/4-DQPSK adjacent channel power using a functional high power amplifier model // Proceeding of the 48-th Vehicular Technology Conference. Pathway to Global Wireless Revolution (VTC 98, Ottawa, Canada, 21 May 1998). IEEE, 1998. Vol. 3. PP. 2459-2463. DOI:10.1109/VETEC.1998.686201

13. Honkanen M., Haggman S.-G. New aspects on nonlinear power amplifier modeling in radio communication system simulations // Proceedings of 8th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC '97, Helsinki, Finland, 1-4 September 1997). IEEE, 1997. Vol. 3. PP. 844-848. DOI:10.1109/PIMRC.1997.627005

14. Saleh A.A.M. Frequency-Independent and Frequency-Dependent Nonlinear Models of TWT Amplifiers // IEEE Transactions on Communications. 1981. Vol. 29. Iss 11. PP. 1715-1720. DOI:10.1109/TCOM.1981.1094911

15. Falconer D., Kolze T., Leiba Y. Proposed System Impairment Models // IEEE 802.16 Broadband Wireless Access Working Group. 2000.

16. Kaye A., George D., Eric M. Analysis and Compensation of Bandpass Nonlinearities for Communications // IEEE Transactions on Communications. 1972. Vol. 20. Iss. 5. PP. 965-972. DOI:10.1109/TCOM.1972.1091254

17. White G.P., Burr A.G., Javornik T. Modelling of nonlinear distortion in broadband fixed wireless access systems // Electronics Letters. 2003. Vol. 39. Iss. 8. PP. 686-687. DOI:10.1049/el:20030462

18. Ghorbani A., Sheikhan M. The effect of solid state power amplifiers (SSPAs) nonlinearities on MPSK and M-QAM signal transmission // Proceedings of the Sixth International Conference on Digital Processing of Signals in Communications (Loughborough, UK, 2-6 September 1991). IET, 1991. PP. 193-197.

19. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Том 1. М.: Наука, 1966, 608 с.