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放大器参数评估

放大器参数估计 amplifier app 1 —这是一个*Engee*应用程序,旨在根据测量数据分析功率放大器(UM)的特性,以及构建放大器模型,并有可能在*Engee*仿真环境中使用它们。 支持信号分析、模型参数设置、结果可视化和系数导出供以后使用。

要打开应用程序,请转到*Engee*工作区,并在该部分的左上角 Engee 应用 apps icon 选择 放大器参数估计 amplifier app 1:

amplifier app 2 amplifier app 3

用途及使用范围

当通过功率放大器(UM)传输信号时,特别是在接近饱和的模式下,会发生非线性失真。 这导致两个关键效果:

  • 将信号频谱扩展到带宽限制之外违反了频谱掩码(ACLR)要求;

  • 带内失真和传输质量恶化-相邻信道(ACPR)功率增加。

为了提高发射机的能效,放大器通常工作在接近饱和的地方,出现非线性效应。 利用数字信号预失真(DPD)方法解决了该问题。 该方法的目的是预先改变(扭曲)输入信号,以便在通过真实的非线性信号后,输出信号尽可能接近理想的线性响应。 这使您可以:

  • 提高放大器的效率;

  • 减少非线性失真;

  • 降低信道间干扰的水平;

  • 确保符合传输标准。

该应用程序支持多种放大器模型自适应调谐算法:

  • RLS—递归最小二乘法;

  • LMS—经典最小二乘法;

  • NLMS-归一化LMS;

  • RPEM—递归误差预测方法;

  • *正则化RLS*是对具有噪声容限的RLS的修改。

这些方法允许您根据输入和输出信号动态调整模型参数。

还支持三种模型架构:

建筑设计 资料描述

P(多项式)

无记忆多项式模型适用于没有明显滞后的简单情况。

MP(记忆多项式)

增加了放大器"记忆"的效果,提高了建模时间依赖性的准确性。

GMP(广义记忆多项式)

具有额外交叉构件的扩展架构-用于复杂的扭曲。

算法和体系结构组合的选择会影响模型的准确性。 评估标准通常是*NMSE*度量(归一化均方根误差)。

因此,应用程序 放大器参数估计 它允许您使用真实和合成数据对数字前图像系统进行建模和调整。

术语和缩写

  • DPD(数字预失真)-数字信号预失真,一种补偿放大器非线性失真的方法。

  • NMSE(归一化均方误差)是模型精度的指标,以分贝为单位。

  • PAPR(峰均功率比)-信号功率的峰值与其平均值的比率。

  • ACLR(相邻信道泄漏比)-相邻频率信道中的辐射水平。

  • Acpr(相邻信道功率比)-在相邻信道的功率的比率对主要一个。

  • *AM-AM*是输出振幅对输入的依赖性(振幅-振幅特性)。

  • *AM-PM*是输出相位对输入振幅(振幅-相位特性)的依赖性。

应用程序界面

应用程序界面大致可以分为五个部分:

amplifier app 4

  • 黄色部分用于下载带有amp计数和下载的文件。带有UM系数的txt文件;

  • 三个蓝色部分用于调整放大器模型。;

  • 红色部分是模型计算的开始,用于绘图的频谱信号的采样频率的控制,以及图形菜单本身。

接下来,让我们来看看如何使用界面与应用程序一致地工作。

使用应用程序

加载输入数据

要开始使用,请单击按钮下载两个包含放大器信号样本的文件 amplifier app 5 在黄色部分:

  • IQ_in_norm -放大器输入端的信号样本;

  • IQ_out_norm -放大器输出端的信号样本。

具有计数的文件必须命名 IQ_in_normIQ_out_norm. 加载程序支持格式文件。宾和。垫子。 在一个文件中,样本的样本*不应*超过200万个样本。

文件应同时上传。 为此,请通过以下方式选择它们 Ctrl+LKM 在打开的窗口中:

amplifier app 6

等待文件完全下载,下载指标应更改为✓:

在下载过程中

完成(✓)

amplifier app 7

amplifier app 8

设置放大器模型

接下来,在蓝色部分逐步设置模型:

  1. 算法和体系结构的选择(第1节)-模型的类型和DPD方法(例如,NLMS)设置。 根据所选择的算法,您将需要指定收敛步骤或信任度和遗忘因子。 没有为Moore-Penrose算法指定其他参数。

  2. 模型参数(第2节)-为模型设置以下参数:

    • 内存深度;

    • 多项式的度;

    • 多项式的阶数。

  3. 采样范围(第3节)-表示用于计算模型的采样范围(默认情况下:从 200000 以前 400000).

开始模型计算

建立放大器模型后,开始计算。 为此,请单击*开始计算*按钮。 按钮上的指示器将显示进度。

amplifier app 9amplifier app 1amplifier app 9

完成后,图表部分将可用。

绘制图表

以下是可用的图形类型:

amplifier app 11

  • 信号:输入,输出,模拟;

  • 信号光谱;

  • AM-AM和AM-PM的特征;

  • 累积分布函数(CCDF)。

采样率可以手动设置。:

amplifier app 10

Plotly库的经典功能将帮助您更方便地使用图形。:

amplifier app 16

  1. amplifier app 17 -下载图形为PNG。

  2. amplifier app 18 -选择一个区域并放大其内容的能力。

  3. amplifier app 19 -用于在坐标平面上移动图形的工具。

  4. amplifier app 20 -在坐标平面上放大。

  5. amplifier app 21 -减小坐标平面的尺度。

  6. amplifier app 22 -返回坐标平面的默认比例。

  7. amplifier app 23 -重置坐标轴。

图表示例

信号频谱Uinput,Uoutput,Umod:

amplifier app 12

AM-AM的振幅-振幅特性:

amplifier app 13

AM-PM的幅相特性:

amplifier app 14

累积概率分布函数CCDF:

amplifier app 15

为了评估放大器模型的效率,自动计算以下值:以dB为单位的归一化均方根误差NMSE,输入、输出和模拟信号的峰值因子PAPR,例如:

amplifier app 24

加载系数

要保存模型的系数,请单击*下载文件*。 该文件将被保存在格式 .txt脧脗脭脴.

amplifier app 27

有用的连结