جبرانسازی همزمان غیرخطینگی تقویت‌کننده توان و عدم تطبیق‌های مدولاتور تربیعی بر مبنای مدل غیرخطی چندجمله‌ای‌های ژاکوبی

در این مقاله یک مدل جدید پیش اعوجاجگر دیجیتال برای جبرانسازی همزمان غیرخطینگی تقویت کننده توان و عدم تطبیق های بهره و فاز مدولاتور تربیعی، هم چنین عدم تطبیق های وابسته به فرکانس در فرستنده های تبدیل مستقیم ارایه شده است. این پیش اعوجاجگر بر اساس ساختار مبتنی برکرنل های قطری سری ولترا که مدل ساده شده ای از سری ولترا می باشد طراحی شده است بطوریکه تمام پارامترهای آن خطی می باشند. در نتیجه برای تخمین پارامترهای پیش اعوجاجگر می توانیم از ساختار یادگیری غیرمستقیم استفاده کنیم. بدلیل ناپایداری عددی که ممکن است در مدلسازی غیرخطینگی تقویت کننده توان و خطی سازی آن بوجود بیاید، در این ساختار یک مدل غیرخطی جدید با توابع پایه متعامد بر اساس چند جمله ای ژاکوبی پیشنهاد شده است که علاوه بر کاهش چشم گیر عدد شرطی ماتریس ضرایب پیش اعوجاجگر، به کمتر از50 دسی بل، نسبت توان سیگنال در کانال مجاور، بیش از 17 دسی بل برای سیگنال های ورودی qam16lte و qam64lte و 14 دسی بل برای سیگنال ورودی ofdm کاهش می یابد. نتایج شبیه سازی در نرم افزار متلب میزان کارایی و تاثیرگذاری این روش را تایید می کند. هم چنین پارامترهای nmse و evm برای آنالیز و ارزیابی ساختار پیشنهادی پیش اعوجاجگر معرفی شده است که درمحیط برنامه نویسی متلب و با بکارگیری سیگنال ورودی qam16lte شبیه سازی شده و به ترتیب مقادیر45 دسی بل برای nmse و 37 دسی بل برای evm به ازای تعداد ضرایب 19 برای پیش اعوجاجگر ژاکوبی بدست آمده است. نمودار مقادیر این پارامترها برای مرتبه های مختلف چندجمله ای پیشنهادی ژاکوبی محاسبه و رسم شده است و نتایج آن در مقایسه با مدل های پرکاربرد چندجمله ای های مرسوم بهبود قابل ملاحظه ای داشته است.

Joint Compensation of Power Amplifier Nonlinearity and Quadrature Modulator Mismatches Based on Jacobi Polynomials Nonlinear Model

In this paper, a new digital predistortion model is presented for the joint compensation of power amplifier nonlinearity, gain and phase mismatch of quadrature modulator, and frequencydependent impairments, in indirect conversion transmitters. This predistorter is designed based on the diagonal Volterra kernels, which is a simplified model of the Volterra series, as its parameters are linear. So, we can use the indirect learning structure to estimate the predistortion parameters. Due to the numerical instability that may occur in the nonlinear modelling of the power amplifier and its linearization, in this structure, a nonlinear model with basic functions based on the Jacobi polynomial is proposed, which significantly reduces the conditional number of the matrix of predistortion coefficients to less than 50 dB. Also, the power of the signal in the adjacent channel decreases by more than 17dB for the 16QAMLTE and 64QAMLTE input signals and 14 dB for the OFDM input signal. Simulation results in MATLAB software confirm the efficiency and performance of this model. NMSE and EVM parameters are also introduced to analyze and evaluate the proposed predistortion structure, which is simulated in MATLAB for the 16QAMLTE input signal. The results showed an NMSE value of 45 dB and EVM value of 37 dB for Jacobi DPD with a DPD coefficients number of 19. The values of these parameters have been calculated and plotted for the various Jacobi polynomial orders, and the results have been significantly improved compared to the conventional memory polynomial model.