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用记忆型BP神经网络实现HPA预失真的算法研究
  • ISSN号:1000-436X
  • 期刊名称:通信学报
  • 时间:2014
  • 页码:16-23
  • 分类:TN919[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]福州大学物理与信息工程学院,福建福州350108
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61177072)
  • 相关项目:用单空间模实现连续变量相干光通信的理论与实验研究
中文摘要:

在分析宽频带CMMB直放站高功率功放(HPA)特性的基础上,提出了一种可分离处理功放记忆效应和非线性的延时神经网络(FIR-NLNNN)模型。该模型以实数延时神经网络(RVTDNN)为基础,用Levenberg—Marquardt(LM)优化算法确定神经网络系数,在模型中新增参数W0,给出了LM算法的修改公式。接着在预失真神经网络系统中引入Bayesian机理消除LM算法的过拟合现象,构建CMMB数字直放站的间接学习预失真器,拟合HPA的非线性和记忆效应。结果表明:RVTDNN和FIR.NLNNN2种预失真器均能显著提高系统性能,降低邻信道功率比30dB左右。在保持均方误差(MSE)小于10^-6的情况下,FIR-NLNNN结构的网络参数比RVTDNN结构减少了近50%,迭代过程中的乘法和加法次数约降低75%。

英文摘要:

Based on the characteristic analysis of the high power amplifier (HPA) in wide-band CMMB repeater stations, a novel neural network was proposed which can respectively process the memory effect and the nonlinear of power amplifier. The novel model based on real-valued time-delay neural networks(RVTDNN) uses the Levenberg-Marquardt (LM) optimization to iteratively update the coefficients of the neural network. Due to the new parameters w~ in the novel NN model, the modified formulas of LM algorithm were provided. Next, in order to eliminate the over-fitting of LM algorithm, the Bayesian regularization algorithm was applied to the predistortion system. Additionally, the predistorter of CMMB repeater stations based on the indirect learning method was constructed to simulate the nonlinearity and memory effect of HPA. Simulation results show that both the NN models can improve system performance and reduce ACEPR (adjacent channel error power ratio ) by about 30 dB. Moreover, with the mean square error less than 10-6, the coefficient of network for FIR-NLNNN is about half of that for RVTDNN. Similarly, the times of multiplication and addition in the iterative process of FIR-NLNNN are about 25% of that for RVTDNN.

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期刊信息
  • 《通信学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国通信学会
  • 主编:杨义先
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  • 邮编:100078
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  • 国际标准刊号:ISSN:1000-436X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2102/TN
  • 邮发代号:2-676
  • 获奖情况:
  • 信息产业部通信科技期刊优秀期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:25019