非線性功放對(duì)數(shù)字調(diào)制信號(hào)的影響研究
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2．2 功放模型
功放是典型的非線性器件，基本認(rèn)為是無(wú)記憶系統(tǒng)，當(dāng)前時(shí)刻的輸出只與當(dāng)前時(shí)刻的輸入相關(guān)。放大器可以用一個(gè)無(wú)記憶非線性系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行建模。若輸入信號(hào)為：
x(t)=a(t)cos[ωt+φ(t)] (1)
則非線性放大輸出后為：
y(t)=f[a(t)]cos{ωt+φ(t)+g[a(t)]) (2)
式中：f(·)和g(·)分別表示非線性器件的幅度一幅度(AM-AM)和幅度-相位(AM-PM)的傳遞特性。
功放模型采用matlab中的General Amplifier，功放系數(shù)采用rfdata．data，射頻頻率為2．1 GHz，功率輸入輸出特性如圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/153636.htm
2．3 鄰道信號(hào)
鄰道信號(hào)工作在相鄰的載波上，使用同樣的功放和調(diào)制方式，即非線性功放的帶外干擾一致。
3 仿真結(jié)果及分析
3．1 對(duì)信號(hào)頻譜的影響
增大功放輸入的驅(qū)動(dòng)電平，使功放工作在飽和區(qū)域，經(jīng)過(guò)非線性放大后，BPSK和MSK信號(hào)的功率譜都發(fā)生了明顯的擴(kuò)展和畸變，如圖4所示，調(diào)制信號(hào)經(jīng)過(guò)功放后，功率放大了約10 dB，導(dǎo)致了嚴(yán)重的頻譜再生，在±50 MHz處，旁瓣抑制從約50 dB減小到約35 dB，增加了對(duì)相鄰信道的干擾。
3．2 對(duì)星座圖的影響
星座圖被用來(lái)分析信號(hào)調(diào)制域特性，經(jīng)過(guò)功放飽和區(qū)域放大后，產(chǎn)生信道帶內(nèi)的雜散信號(hào)，造成連續(xù)的噪聲干擾來(lái)源，信號(hào)中附帶的噪聲所產(chǎn)生的失真會(huì)在星座圖上形成明顯的云般的形狀，形狀的大小代表帶內(nèi)相干干擾幅度的強(qiáng)弱，如圖5所示，經(jīng)過(guò)功放飽和區(qū)域放大后，對(duì)BPSK和MSK調(diào)制信號(hào)，都有一定的影響，但對(duì)非恒包絡(luò)調(diào)制的BPSK信號(hào)影響更大。
3．3 對(duì)誤碼性能影響
圖6給出了BPSK和MSK的理論誤碼率曲線“+”(BPSK和MSK的理論誤碼性能一致)，經(jīng)過(guò)功放線性區(qū)域放大后的誤碼率曲線BPSKo和MSK “·”，經(jīng)過(guò)功放飽和區(qū)域放大后的誤碼率曲線BPSK“*”和MSK“”。由圖6所示，BPSK和MSK信號(hào)經(jīng)過(guò)功放線性區(qū)域放大后，性能有大約1 dB的下降，說(shuō)明功放的線性區(qū)域也只是一種近似線性，帶內(nèi)也有雜散和失真，造成了誤碼性能惡化。BPSK和MSK信號(hào)經(jīng)過(guò)功放飽和區(qū)域放大后，MSK的性能幾乎不再下降，而BPSK性能又下降了約1 dB，說(shuō)明功放飽和區(qū)域放大對(duì)恒包絡(luò)的MSK性能幾乎無(wú)影響，而會(huì)對(duì)非恒包絡(luò)的BPSK有影響，這也印證了圖5中，功放飽和區(qū)域放大對(duì)非恒包絡(luò)調(diào)制的BPSK信號(hào)星座圖影響更大。
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