JP2021036683A - 送信機による非線形の事前符号化 - Google Patents
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Abstract
Description
[0002] 衛星通信は、より大きなスループットへの、およびより多くのDC電力効率性を有するトランスポンダへの需要が増していることを予測している。より大きなスペクトル効率性を提供するために、衛星通信システムは、しばしば、最新の符号化および変調を採用する。これは、公知のデジタル・ビデオ放送(DVB)−S2規格およびプロトコルによって最良に例証される。復号化の複雑性を管理可能に維持しつつ、大規模な符号化利得を達成するには、符号連結が効率的な方法である。しかしながら、これまでに「ターボ符号」が発見されて以来、反復(iterative)処理技術は従来の連結誤り訂正符号に限定されないということが広く承認されており、所謂「ターボ原理」は、最新のデジタル通信で見つけられる数多くの他のコンポーネントに全般的に適用可能である。そのような1つの例は、符号化変調通信システムにおける反復的なデマッピングおよび復号化である。符号化M−ary振幅位相シフト・キーイング(APSK)は今や、デジタル衛星通信のための「デファクト」の帯域幅効率の変調技術である。
格子量子化について、u∈Cnとした場合、
となる。換言すると、所与のベクトルuについて、格子量子化ポイントQΛ(u)は、ベクトルuに最も近い格子ポイントである。
ここでは、hp(n1,n2,...,np)は第p次の係数であり、Xは係数であり、Nは係数であり、h1(0)が先頭の第1次の係数である。
ここでは、Zは係数であり、Nは係数である。
ここでは、xoutはHPA36の出力であり、xinはHPA36の入力であり、NおよびMは、それぞれ非線形項および被試験デバイス(DUT)のメモリ長(depth)であり、また、ajiはモデル係数である。
ここでは、G|x1(n)|は、参照テーブルにおいて実装されるメモリレス瞬間利得関数であり、xout(n)は出力であり、x1(n)は、次のようなFIRフィルタの出力を示す。
ここでは、h(j)はFIRフィルタ・インパルス応答の係数であり、MはDUTのメモリ長である。
ここでは、x1(n)、h(j)、およびG(|x1(n)|)は、それぞれ、参照テーブルの出力、FIRフィルタのインパルス応答、および参照テーブル・モデルの瞬間利得にそれぞれ関連し、xout(n)は出力であり、MはDUTのメモリ長である。
ここでは、MはDUTのメモリ長である。したがって、LUTのサイズは、KM=1であり、ここでは、KはメモリレスLUTモデルで必要とされるビンの数である。また、出力波形は次のように与えられる。
ここでは、G(|x1(n)|)はDUTの瞬間複素利得であり、xin(n)は現在およびM−1個の先行サンプルを含む入力ベクトルであり、xin(x)は次のように規定される。
例えば、Λ1+Λ2=1である場合、非線形モデリングは次のように与えられる。
また、非線形モデリングは、システム20における完全な有効非線形モデリングを形成する。
ここでは、f(n)は関数のfのn次導関数を示す。
Claims (20)
- デジタル通信システムに付随する送信機でデジタル信号を事前符号化して、送信される信号の非線形の歪みを除去する方法であって、
送信されることになるデジタル・ビットを送信コンステレーションに変換するステップであって、該送信コンステレーションが複数の前記ビットをそれぞれ規定するシンボルを含む、ステップと、
前記送信コンステレーションから、訂正された事前符号化コンステレーションを差し引いて、現在の事前符号化コンステレーションを提供するステップと、
前記現在の事前符号化コンステレーションに剰余演算を実行して、任意の特定の時点で送信されるシンボルの数を制限するステップと、
非線形モデルを使用して、前記剰余演算の後に前記現在の事前符号化コンステレーションをモデリングして、前記訂正された事前符号化コンステレーションを提供するステップと、
前記現在の事前符号化コンステレーションをフィルタリングして、シンボル・シーケンスを前記コンステレーションに挿入し、前記コンステレーションを形成するステップと、
前記形成された事前符号化コンステレーションを、送信されることになるアナログ信号に変換するステップと、
送信のために、高電力増幅器において前記アナログ信号を増幅させるステップと、
を含む、方法。 - 請求項1記載の方法において、非線形モデルを使用して前記現在の事前符号化コンステレーションをモデリングするステップが、Volterra級数モデルを使用して前記現在の事前符号化コンステレーションをモデリングするステップを含み、
前記Volterra級数における複数の項は別個にモデリングされ、前記コンステレーションにおける各モデルリングされた項は共に加算されて、前記モデルリングされたコンステレーションを提供する、方法。 - 請求項1記載の方法において、非線形モデルを使用して前記現在の事前符号化コンステレーションをモデリングするステップが、メモリ多項式モデルを使用して前記現在の事前符号化コンステレーションをモデリングするステップを含む、方法。
- 請求項1記載の方法において、非線形モデルを使用して前記現在の事前符号化コンステレーションをモデリングするステップが、Volterra級数モデル、メモリ多項式モデル、Wienerモデル、Hammersteinモデル、および参照テーブル・ダイレクト・モデルの内2つ以上の任意の線形の組み合わせを使用して、前記現在の事前符号化コンステレーションをモデリングするステップを含む、方法。
- 請求項1記載の方法において、非線形モデルを使用して前記現在の事前符号化コンステレーションをモデリングするステップが、Volterra級数モデル、メモリ多項式モデル、Wienerモデル、Hammersteinモデル、および参照テーブル・ダイレクト・モデルの内2つ以上の任意の非線形の組み合わせを使用して、前記現在の事前符号化コンステレーションをモデリングするステップを含む、方法。
- 請求項1記載の方法において、前記デジタル・ビットをコンステレーションに変換するステップが、M−ary振幅位相シフト・キーイングを使用することを含む、方法。
- 請求項1記載の方法において、前記通信システムが衛星通信システムを含む、方法。
- 請求項1記載の方法において、前記事前符号化コンステレーションをフィルタリングするステップが、パルス整形フィルタを使用することを含む、方法。
- デジタル衛星通信システムに付随する送信機でデジタル信号を事前符号化して、送信される信号の非線形の歪みを除去する方法であって、
送信されることになるデジタル・ビットを送信コンステレーションに変換するステップであって、該送信コンステレーションが、M−ary振幅位相シフト・キーイングを使用して複数の前記ビットをそれぞれ規定するシンボルを含む、ステップと、
前記送信コンステレーションから、訂正された事前符号化コンステレーションを差し引いて、現在の事前符号化コンステレーションを提供するステップと、
前記現在の事前符号化コンステレーションに剰余演算を実行して、任意の特定の時点で送信されるシンボルの数を制限するステップと、
Volterraモデルを使用して、前記剰余演算の後に前記現在の事前符号化コンステレーションをモデリングするステップであって、Volterra級数における複数の項は別個にモデリングされ、前記コンステレーションにおける各モデルリングされた項は共に加算されて、前記現在の事前符号化コンステレーションを提供する、ステップと、
前記現在の事前符号化コンステレーションをフィルタリングして、シンボル・シーケンスを前記コンステレーションに挿入し、前記コンステレーションを形成するステップと、
前記形成された事前符号化コンステレーションを、送信されることになるアナログ信号に変換するステップと、
高電力増幅器において前記アナログ信号を増幅させるステップと、
を含む、方法。 - 送信機でデジタル信号を事前符号化して、送信される信号の非線形の歪みを除去する通信システムであって、
送信されることになるデジタル・ビットを送信コンステレーションに変換する手段であって、該送信コンステレーションが複数の前記ビットをそれぞれ規定するシンボルを含む、手段と、
前記送信コンステレーションから、訂正された事前符号化コンステレーションを差し引いて、現在の事前符号化コンステレーションを提供する手段と、
前記現在の事前符号化コンステレーションに剰余演算を実行して、任意の特定の時点で送信されるシンボルの数を制限する手段と、
非線形モデルを使用して、前記剰余演算の後に前記現在の事前符号化コンステレーションをモデリングして、前記訂正された事前符号化コンステレーションを提供する手段と、
前記現在の事前符号化コンステレーションをフィルタリングして、シンボル・シーケンスを前記コンステレーションに挿入し、前記コンステレーションを形成する手段と、
前記形成された事前符号化コンステレーションを、送信されることになるアナログ信号に変換する手段と、
高電力増幅器において前記アナログ信号を増幅させる手段と、
を含む、システム。 - 請求項17記載のシステムにおいて、非線形モデルを使用して前記現在の事前符号化コンステレーションをモデリングする手段が、Volterra級数モデルを使用して前記現在の事前符号化コンステレーションをモデリングし、
前記Volterra級数における複数の項は別個にモデリングされ、前記コンステレーションにおける各モデルリングされた項は共に加算されて、前記モデルリングされたコンステレーションを提供する、システム。
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