基于维纳模型的非线性信道接收端均衡方案

宋玙薇，杨守义，齐 林

（郑州大学信息工程学院，河南郑州 450001）

许多无线通信系统都会受到高功率放大器（HPA）非线性的影响，这种非线性会同时引起带内失真和带外频谱再生，而且不能被忽略。其中，带内失真会降低误比特率（BER）性能，而带外频谱再生能引起邻道干扰（ACI）。因此必须正确估计并有效补偿非线性，以提高系统性能。

现有的非线性失真补偿方案可以大致归纳为以下两种:一是通过在发送端进行基带编码和信号处理的方法，如以限幅、编码、压扩变换以及子载波预留（TR）等，以限制发送信号的峰值平均功率比（PAPR）。另一种则是基于HPA输入输出特性的预失真技术，这意味着发送端要预知HPA的模型，即传输函数。

本文提出了一种在接收端补偿HPA非线性的方法，信号通过HPA以及无线信道，在接收端经过两个级联的滤波器，即可分别补偿无线信道多径色散以及放大器非线性失真。非线性放大器后接无线多径信道的结构可以用一个哈默斯坦系统［1］来建模，可将非线性与线性部分分离到两个独立的子空间来辨识。与哈默斯坦系统相反，维纳模型由一个线性模块后接一个非线性模块构成，因此当识别出哈默斯坦系统后（本文只需得到无线信道响应，无需估计HPA模型），本文采用一个基于维纳模型的均衡器，对线性部分与非线性部分分别处理，以实现接收端补偿。

1 系统模型

系统模型由两部分组成:哈默斯坦型非线性信道和基于维纳模型的均衡器（简称为维纳型均衡器），如图1所示。……