多載波無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈發(fā)射系統(tǒng)增益控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是一種數(shù)據(jù)鏈發(fā)射系統(tǒng)增益控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無人機(jī)(UAV)是一種以無線電遙控或自身程序控制為主的無人駕駛飛行器，誕生于20世紀(jì)初期。經(jīng)過近百年的發(fā)展，無人機(jī)在軍事、國(guó)民經(jīng)濟(jì)與科學(xué)研究等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)代無人機(jī)肩負(fù)著目標(biāo)跟蹤、地面監(jiān)測(cè)等任務(wù)，因其自身具備體積小、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在軍事、民用領(lǐng)域扮演著極為重要的角色。
[0003]無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈的性能直接決定了無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的安全性和飛行效能，是無人機(jī)的大腦和眼睛。無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈按數(shù)據(jù)傳輸方向的不同可分為上行(遙控)鏈路和下行(遙測(cè)、遙感)鏈路。上行鏈路主要完成地面站至無人機(jī)的遙控指令的發(fā)送，實(shí)現(xiàn)飛行姿態(tài)實(shí)時(shí)控制和指揮自動(dòng)化；下行鏈路主要完成無人機(jī)至地面站的遙測(cè)數(shù)據(jù)和紅外遙感或電視偵察等圖像、視頻的發(fā)送以及飛行姿態(tài)、GPS跟蹤定位等信息的傳輸。下行鏈路主要的性能要求是更高的保密性、更快的數(shù)據(jù)傳輸速率和更強(qiáng)抗干擾能力。而現(xiàn)階段無人機(jī)下行鏈路主要采用基于單載波的各類調(diào)制技術(shù)，其頻帶利用率不高，數(shù)據(jù)傳輸速率低，且保密性和抗干擾能力較差。
[0004]為了提高數(shù)據(jù)鏈發(fā)射系統(tǒng)的頻譜利用率和發(fā)射效率引入多載波技術(shù)，本文將多載波技術(shù)引入無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈的下行鏈路，需要說明的是，多載波技術(shù)相較于跳頻技術(shù)都能帶來頻帶利用率的提高，卻多載波技術(shù)因?yàn)檗饤壛颂l圖案等相關(guān)技術(shù)，從而降低了實(shí)現(xiàn)難度和頭現(xiàn)復(fù)雜度。
[0005]但是，伴隨著一個(gè)相應(yīng)的問題是由于多載波信號(hào)在時(shí)域上產(chǎn)生的較大的峰均比，為了保證的相應(yīng)的發(fā)射功率此時(shí)需要采用更大功率的功放管，使得功耗增加，效率降低，也提高了生產(chǎn)成本。另外，在頻譜資源日益緊張的今天，現(xiàn)代通信系統(tǒng)更趨向于采用比恒定包絡(luò)調(diào)制方式具有更高頻譜效率的非恒定包絡(luò)的線性調(diào)制方式，而這種調(diào)制方式對(duì)高功率放大器的線性度要求較高，所以采用這種調(diào)制方式需要采用線性化技術(shù)來改善功率放大器的線性度。
[0006]預(yù)失真技術(shù)是線性化技術(shù)發(fā)展中最重要的一步，它最初應(yīng)用于模擬通信系統(tǒng)中的射頻部分，隨著DSP技術(shù)的發(fā)展，亦可在數(shù)字域內(nèi)實(shí)現(xiàn)，形成數(shù)字預(yù)失真技術(shù)。數(shù)字預(yù)失真技術(shù)既可以應(yīng)用在數(shù)字通信系統(tǒng)的基帶部分，也可以應(yīng)用在射頻部分，而且預(yù)失真技術(shù)還可以利用自適應(yīng)原理來跟蹤補(bǔ)償功率放大器由于溫度、濕度等環(huán)境因素改變而造成的誤差?？傊?，預(yù)失真技術(shù)不但可以提升發(fā)射機(jī)的效率，降低成本與縮小體積，亦能有效增加發(fā)射機(jī)的線性度以提升系統(tǒng)效能與通信質(zhì)量，是一種適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)字通信發(fā)展的線性化技術(shù)。
[0007]所以，為了應(yīng)對(duì)多載波信號(hào)時(shí)域中較高的峰均比，針對(duì)低功耗、高效率數(shù)據(jù)鏈發(fā)射系統(tǒng)研制，進(jìn)一步將削峰和數(shù)字預(yù)失真等技術(shù)在數(shù)據(jù)鏈發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中予以引入整合。
[0008]需要強(qiáng)調(diào)的是，削峰和削峰的架構(gòu)和求解計(jì)算方法很多，諸如分別對(duì)應(yīng)的峰值抵消法和查找表方法等等，本文不限于其中特定一種。
[0009]然后，針對(duì)多載波功率不平衡在時(shí)域中進(jìn)行采集功放主鏈路和反饋鏈路的信號(hào)，并進(jìn)行時(shí)延、相位幅度對(duì)齊等預(yù)處理，同時(shí)包括通過基帶模塊引入頻點(diǎn)-增益修正表格的頻域處理方法。
[0010]關(guān)于這一領(lǐng)域的專利文獻(xiàn)沒有檢索到。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提出一種多載波無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈發(fā)射系統(tǒng)增益控制方法，能夠提高頻譜利用率和發(fā)射效率。
[0012]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為，一種多載波無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈發(fā)射系統(tǒng)增益控制方法，包括:
[0013]將多載波作為無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈發(fā)射系統(tǒng)的波形；并針對(duì)多載波的高峰均比在基帶對(duì)多載波進(jìn)行時(shí)域的削峰處理；
[0014]然后在射頻前端采集功放反饋信號(hào)在基帶進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真運(yùn)算。
[0015]進(jìn)一步地，所述數(shù)字預(yù)失真運(yùn)算包括:
[0016]步驟201、削峰處理后的多載波主鏈路信號(hào)經(jīng)過第一次數(shù)字預(yù)失真后得到預(yù)失真信號(hào);
[0017]步驟202、用所述預(yù)失真信號(hào)取代削峰處理后的多載波主鏈路信號(hào)與反饋信號(hào)做數(shù)字預(yù)失真處理，提取預(yù)失真表格增益；
[0018]步驟203、將預(yù)失真信號(hào)和反饋鏈路信號(hào)進(jìn)行時(shí)延、相位幅度對(duì)齊處理，然后用步驟202得到的預(yù)失真表格增益對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行修正；
[0019]步驟204、將修正后的反饋信號(hào)與多載波主鏈路信號(hào)進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真處理。
[0020]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:本發(fā)明將多載波作為無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈發(fā)射系統(tǒng)的波形，提高了頻譜利用率和發(fā)射效率；同時(shí)，為了抑制多載波信號(hào)較高的峰均比進(jìn)一步將削峰對(duì)主鏈路基帶信號(hào)進(jìn)行處理；為了使數(shù)據(jù)鏈發(fā)射系統(tǒng)滿足低功耗、高效率，在射頻前端采集功放反饋信號(hào)在基帶進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真運(yùn)算，將第一次數(shù)字預(yù)失真后得到預(yù)失真信號(hào)與反饋信號(hào)計(jì)算得到數(shù)字預(yù)失真增益對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償后，與多載波主鏈路信號(hào)進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真處理，解決了數(shù)字預(yù)失真在迭代過程中由于功放失真特性的嵌套性而引起的表格失真累積現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0021]圖1為常規(guī)預(yù)失真結(jié)構(gòu)框圖。
[0022]圖2為常規(guī)提取預(yù)失真表格結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖3為常規(guī)數(shù)據(jù)鏈發(fā)射系統(tǒng)中整合削峰和數(shù)字預(yù)失真等技術(shù)的系統(tǒng)框圖。
[0024]圖4為本發(fā)明鏈路反饋鏈路調(diào)節(jié)增益框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為，一種多載波無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈發(fā)射系統(tǒng)增益控制方法，包括:
[0026]將多載波作為無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈發(fā)射系統(tǒng)的波形；并針對(duì)多載波的高峰均比在基帶對(duì)多載波進(jìn)行時(shí)域的削峰處理；
[0027]然后在射頻前端采集功放反饋信號(hào)在基帶進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真運(yùn)算。
[0028]進(jìn)一步地，所述數(shù)字預(yù)失真運(yùn)算包括:
[0029]步驟201、削峰處理后的多載波主鏈路信號(hào)經(jīng)過第一次數(shù)字預(yù)失真后得到預(yù)失真信號(hào);
[0030]步驟202、用所述預(yù)失真信號(hào)取代削峰處理后的多載波