Volterra级数解RF接收机非线性交调失真

"本文介绍了利用Volterra级数解决射频接收机中的非线性交调失真问题，通过数字非线性等化器（NLEQ）扩展动态范围的方法。" 在无线通信系统，尤其是高性能的雷达系统和新兴的超宽带（UWB）通信中，系统对动态范围有着高要求，以便在背景噪声和其他失真中识别强信号和弱信号。传统的射频（RF）接收机由于其模拟和混合信号组件的固有动态范围限制，往往无法满足这种需求。Volterra级数提供了一种解析非线性交调失真的方法，能够有效处理由非线性元件引入的信号失真。 Volterra级数是一种描述非线性系统的数学工具，它可以将非线性系统的输出表示为输入信号的各个阶次的线性组合。在处理交调失真时，Volterra级数可以捕获输入信号之间的非线性相互作用，这些相互作用会导致信号频谱内的不期望频率成分，即交调产物。通过构建Volterra级数模型，我们可以分析并校正这些非线性失真。 文章提到的数字非线性等化器（NLEQ）是基于Volterra级数的一种处理器设计。NLEQ通过预失真技术工作，它在接收机前端对信号进行处理，以补偿后续链路中可能产生的非线性失真。这样可以显著提升接收机的整体线性度，从而扩展动态范围。 仿射投影算法被应用于NLEQ的优化过程中，这种算法是一种迭代学习方法，能够在保证计算量较低的同时，逐步调整预失真滤波器的系数，以最小化输出信号的失真。通过仿射投影，NLEQ能够更高效地适应不断变化的信号条件和系统状态。 在实际应用中，NLEQ的性能评估显示，它可以将接收机的动态范围扩展一个到三个数量级。这表明，在处理强弱信号对比悬殊的情况下，如雷达回波中的强杂波与微弱目标信号，或者UWB通信中的密集多径环境，NLEQ能够显著提升系统的抗干扰能力和信号检测能力。 Volterra级数及其在NLEQ中的应用为解决射频接收机中的非线性交调失真问题提供了有效手段，通过数字预失真技术，可以极大地扩展系统的动态范围，从而提高整体的通信质量和可靠性。