Nghiên Cứu Giải Pháp Giảm Méo Phi Tuyến Cho LNA Trong Máy Thu Vô Tuyến Số Đa Kênh

• Tác giả: Vũ Ngọc Anh
• Người hướng dẫn: TS. Lê Hải Nam
• Trường học: Học viện Kỹ thuật Quân sự
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
• Đề tài: Nghiên cứu các giải pháp giảm méo phi tuyến của LNA trong máy thu vô tuyến số đa kênh
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. MÉO PHI TUYẾN CỦA LNA TRONG MÁY THU ĐA KÊNH BĂNG RỘNG
• 1.1.1. Cấu trúc máy thu vô tuyến
• 1.1.2. Máy thu siêu ngoại sai
• 1.1.3. Máy thu đổi tần trực tiếp
• 1.1.4. Máy thu lấy mẫu trực tiếp
• 1.2. Thách thức trong thiết kế máy thu đa kênh
• 1.2.1. Thành phần DC–offset
• 1.2.2. Méo do mất cân bằng hai kênh IQ
• 1.2.3. Méo do chuyển đổi tương tự-số
• 1.2.4. Méo phi tuyến
• 1.3. Méo phi tuyến của LNA trong máy thu đa kênh
• 1.3.1. Méo của LNA trong máy thu đa kênh cấu trúc đổi tần trực tiếp
• 1.3.2. Méo của LNA trong máy thu đa kênh cấu trúc lấy mẫu trực tiếp
• 1.4. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP GIẢM MÉO PHI TUYẾN CỦA LNA SỬ DỤNG THUẬT TOÁN LMS CÓ BƯỚC ĐIỀU CHỈNH THAY ĐỔI
• 2.1. Giải pháp giảm méo dùng LMS có bước điều chỉnh thay đổi
• 2.1.1. Thuật toán tái tạo và trừ méo
• 2.1.2. Thuật toán nghịch đảo méo
• 2.1.3. Thuật toán LMS có bước điều chỉnh thay đổi
• 2.2. Kết quả thực hiện giải pháp giảm méo bằng VLMS
• 2.2.1. Mô phỏng VLMS trên Matlab
• 2.2.2. Kiểm tra giải pháp xử lý méo dùng VLMS
• 2.3. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: GIẢM MÉO PHI TUYẾN CỦA LNA DÙNG KỸ THUẬT LẤY MẪU DƯỚI CHO KÊNH THU THAM CHIẾU
• 3.1. Giải pháp dùng kỹ thuật lấy mẫu dưới cho kênh tham chiếu
• 3.1.1. Kỹ thuật lấy mẫu dưới của ADC
• 3.1.2. Lấy mẫu dưới và xử lý méo cho kênh thu tham chiếu
• 3.2. Kết quả thực hiện giảm méo dùng kỹ thuật lấy mẫu dưới
• 3.2.1. Mô phỏng giải pháp giảm méo dùng kỹ thuật lấy mẫu dưới
• 3.2.2. Kiểm tra giải pháp dùng kỹ thuật lấy mẫu dưới
• 3.3. Kết luận chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: GIẢM MÉO PHI TUYẾN CỦA LNA SỬ DỤNG BẢNG TRA THAM SỐ THEO MỨC TÍN HIỆU
• 4.1. Mô tả giải pháp giảm méo sử dụng bảng tra mức tín hiệu
• 4.1.1. Yêu cầu về LNA cho máy thu đa kênh
• 4.1.2. Giải pháp giảm méo dùng bảng tra tham số
• 4.1.3. Xác định mức tín hiệu thu
• 4.1.4. Chia khoảng huấn luyện để tìm tham số
• 4.2. Kết quả thực hiện giảm méo dùng bảng tra
• 4.2.1. Mô phỏng giải pháp giảm méo dùng bảng tra
• 4.2.2. Kiểm tra giải pháp giảm méo bằng bảng tra
• 4.3. Kết luận chương 4
• KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Phụ lục 1: Một số thiết bị dùng kiểm tra giải pháp
• Phụ lục 2: Một số hình ảnh đo đạc kiểm tra

I. Giảm méo phi tuyến trong LNA

Giảm méo phi tuyến là một thách thức lớn trong thiết kế LNA cho máy thu vô tuyến số đa kênh. Méo phi tuyến xảy ra khi tín hiệu đầu vào vượt quá ngưỡng tuyến tính của LNA, dẫn đến sự biến dạng tín hiệu và ảnh hưởng đến chất lượng thu. Các nghiên cứu gần đây tập trung vào việc sử dụng các kỹ thuật giảm méo như thuật toán LMS có bước điều chỉnh thay đổi để tối ưu hóa hiệu suất của LNA. Các giải pháp này không chỉ giúp giảm méo mà còn cải thiện độ chính xác của tín hiệu thu.

1.1. Méo phi tuyến trong LNA

Méo phi tuyến trong LNA thường xuất hiện khi tín hiệu đầu vào có mức năng lượng cao, vượt quá ngưỡng tuyến tính của bộ khuếch đại. Điều này dẫn đến sự xuất hiện của các thành phần hài và xuyên điều chế, làm giảm chất lượng tín hiệu thu. Các nghiên cứu chỉ ra rằng méo phi tuyến không chỉ ảnh hưởng đến kênh thu chính mà còn gây nhiễu cho các kênh lân cận. Việc xử lý méo phi tuyến đòi hỏi các giải pháp phức tạp, đặc biệt trong máy thu số đa kênh.

1.2. Kỹ thuật giảm méo

Các kỹ thuật giảm méo như thuật toán LMS có bước điều chỉnh thay đổi được sử dụng để tối ưu hóa hiệu suất của LNA. Thuật toán này cho phép điều chỉnh các tham số của mô hình phi tuyến dựa trên tín hiệu tham chiếu, giúp giảm thiểu méo một cách hiệu quả. Ngoài ra, các kỹ thuật lấy mẫu dưới và sử dụng bảng tra tham số cũng được áp dụng để cải thiện hiệu suất của LNA trong các điều kiện làm việc khác nhau.

II. Giải pháp LNA trong máy thu vô tuyến

Giải pháp LNA trong máy thu vô tuyến tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất khuếch đại và giảm thiểu méo phi tuyến. Các nghiên cứu gần đây đề xuất sử dụng các kỹ thuật như lấy mẫu dưới và bảng tra tham số để cải thiện hiệu suất của LNA. Các giải pháp này không chỉ giúp giảm méo mà còn tăng cường độ chính xác của tín hiệu thu, đặc biệt trong các hệ thống số đa kênh.

2.1. Tối ưu hóa LNA

Tối ưu hóa LNA là một quá trình quan trọng trong thiết kế máy thu vô tuyến. Các nghiên cứu chỉ ra rằng việc sử dụng các kỹ thuật như lấy mẫu dưới và bảng tra tham số có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của LNA. Các giải pháp này giúp giảm thiểu méo phi tuyến và tăng cường độ chính xác của tín hiệu thu, đặc biệt trong các hệ thống số đa kênh.

2.2. Cải thiện hiệu suất LNA

Cải thiện hiệu suất LNA là một mục tiêu quan trọng trong thiết kế máy thu vô tuyến. Các nghiên cứu gần đây tập trung vào việc sử dụng các kỹ thuật như lấy mẫu dưới và bảng tra tham số để tối ưu hóa hiệu suất của LNA. Các giải pháp này không chỉ giúp giảm méo mà còn tăng cường độ chính xác của tín hiệu thu, đặc biệt trong các hệ thống số đa kênh.

III. Máy thu vô tuyến số đa kênh

Máy thu vô tuyến số đa kênh là một hệ thống phức tạp đòi hỏi các giải pháp tối ưu để giảm thiểu méo phi tuyến và cải thiện hiệu suất thu. Các nghiên cứu gần đây tập trung vào việc sử dụng các kỹ thuật như lấy mẫu dưới và bảng tra tham số để tối ưu hóa hiệu suất của LNA. Các giải pháp này không chỉ giúp giảm méo mà còn tăng cường độ chính xác của tín hiệu thu, đặc biệt trong các hệ thống số đa kênh.

3.1. Thách thức trong thiết kế máy thu đa kênh

Thách thức trong thiết kế máy thu đa kênh bao gồm việc giảm thiểu méo phi tuyến và cải thiện hiệu suất thu. Các nghiên cứu chỉ ra rằng việc sử dụng các kỹ thuật như lấy mẫu dưới và bảng tra tham số có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của LNA. Các giải pháp này giúp giảm thiểu méo phi tuyến và tăng cường độ chính xác của tín hiệu thu, đặc biệt trong các hệ thống số đa kênh.

3.2. Giải pháp cho máy thu đa kênh

Giải pháp cho máy thu đa kênh tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất của LNA và giảm thiểu méo phi tuyến. Các nghiên cứu gần đây đề xuất sử dụng các kỹ thuật như lấy mẫu dưới và bảng tra tham số để cải thiện hiệu suất của LNA. Các giải pháp này không chỉ giúp giảm méo mà còn tăng cường độ chính xác của tín hiệu thu, đặc biệt trong các hệ thống số đa kênh.