Методика визначення відгуків нелінійної системи з використанням рядів Вольтерра
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.210754Ключові слова:
нелінійна система, ряди Вольтерра, передаточна функція, нелінійне безінерційне колоАнотація
Запропоновано методику оцінки нелінійних ефектів в радіотрактах приймально-передавальних пристроїв радіоелектронних засобів систем мобільного зв’язку заснованої на використанні нелінійних передаточних функцій вищих порядків рядів Вольтера.
Розроблено процедуру отримання вихідних відгуків нелінійного безінерційного кола при гармонійній вхідній дії за допомогою метода визначення передаточних функцій вищих порядків, що отримуються на основі передаточних функцій нижчих порядків.
Отримано аналітичні вирази вихідних відгуків нелінійної системи різних порядків для трьох вхідних вливів у випадку представлення нелінійної системи у вигляді нелінійного безінерційного кола.
Проведено визначення значень передаточних функцій вищих порядків нелінійного безінерційного кола за допомогою метода змінних стану.
Продемонстровано отримання аналітичних виразів щодо розрахунку коефіцієнта гармонік за 2-ю та 3-ю гармоніками з використанням нелінійних передаточних функцій вищих порядків нелінійного безінерційного кола.
Показано, що використання нелінійних передаточних функцій включно до 5-го порядку дає можливість для більш точної оцінки нелінійних ефектів у вигляді гармонійних і інтермодуляційних спотворень у радіотрактах радіоелектронних засобів мобільних систем.
Викладений спосіб визначення нелінійних передаточних функцій є інваріантним до топології нелінійного електричного кола, а також до кількості і виду нелінійних елементів. Існуючі методики оцінки електромагнітної сумісності в задачах розрахунку інтермодуляційних завад можуть бути вдосконалені за рахунок внеску визначених величин продуктів впливу.
Запропонована методика дозволяє провести оцінку комплексу нелінійних ефектів в задачах електромагнітної сумісності в угрупованнях радіоелектронних засобів з необхідною для користувачів точністюПосилання
- Zaker, N. A., Alsaleem, N., Kashmoola, M. A. (2018). Multi-agent Models Solution to Achieve EMC In Wireless Telecommunication Systems. 2018 1st Annual International Conference on Information and Sciences (AiCIS). doi: https://doi.org/10.1109/aicis.2018.00061
- Alsaleem, N. Y. A., Moskalets, M., Teplytska, S. (2016). The analysis of methods for determining direction of arrival of signals in problems of space-time access. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (9 (82)), 36–44. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.75716
- Alsaleem, N. Y. A., Kashmoola, M. A., Moskalets, M. (2018). Analysis of the efficiency of spacetime access in the mobile communication systems based on an antenna array. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (9 (96)), 38–47. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150921
- Kashmoola, M. A., Alsaleem, M. Y. anad, Alsaleem, N. Y. A., Moskalets, M. (2019). Model of dynamics of the grouping states of radio electronic means in the problems of ensuring electromagnetic compatibility. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (9 (102)), 12–20. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.188976
- Kolyadenko, Yu. Yu., Chursanov, N. A., Bondarenko, O. S. (2019). Model of electromagnetic interactions in LTE network. Radiotekhnika, 196, 46–50. doi: https://doi.org/10.30837/rt.2019.1.196.05
- Bobreshov, A. M., Mymrikova, N. N. (2013). Problemy analiza sil'no nelineynyh rezhimov elektronnyh ustroystv na osnove ryadov Vol'terry. Voronezhskiy gosudarstvennyy universitet. Vestnik VGU. Seriya: fizika. Matematika, 2, 15–25.
- Bussgang, D., Erman, L., Greyam, D. (1974). Analiz nelineynyh sistem pri vozdeystvii neskol'kih vhodnyh signalov. TIIER, 62 (8), 56–82.
- Bedrosyan, E., Rays, S. O. (1971). Svoystva vyhodnogo signala sistem, opisyvaemyh ryadami Vol'terra (nelineynyh sistem s pamyat'yu), pri podache na vhod garmonicheskih kolebaniy i gaussova shuma. TIIER, 59 (12), 58–82.
- Chong, E. The Volterra series and the direct method of distortion analysis. Available at: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.387.7283&rep=rep1&type=pdf
- Kolding, T. E., Larsen, T. (1997). High-order volterra series analysis using parallel computing. International Journal of Circuit Theory and Applications, 25 (2), 107–114. doi: https://doi.org/10.1002/(sici)1097-007x(199703/04)25:2<107::aid-cta956>3.0.co;2-y
- Heiskanen, A., Rahkonen, T. (2002). 5th order multi-tone Volterra simulator with component-level output. 2002 IEEE International Symposium on Circuits and Systems. Proceedings (Cat. No.02CH37353). doi: https://doi.org/10.1109/iscas.2002.1010293
- Schreurs, D., ODroma, M., Goacher, A. A., Gadringer, M. (Eds.) (2008). RF Power Amplifier Behavioral Modeling. Cambrige University Press. doi: https://doi.org/10.1017/cbo9780511619960
- Dobes, J. (2008). Using Volterra Series for an Estimation of Fundamental Intermodulation Products. Radioengineering, 17 (4), 59–64.
- Anilionienė, J. (2011). The Volterra series of distortion analysis. Lietuvos Matematikos Rinkinys, 52. doi: https://doi.org/10.15388/lmr.2011.mt01
- Cooman, A., Bronders, P., Peumans, D., Vandersteen, G., Rolain, Y. (2018). Distortion Contribution Analysis With the Best Linear Approximation. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, 65 (12), 4133–4146. doi: https://doi.org/10.1109/tcsi.2018.2834139
- Yu, H., El-Sankary, K., El-Masry, E. I. (2015). Distortion Analysis Using Volterra Series and Linearization Technique of Nano-Scale Bulk-Driven CMOS RF Amplifier. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, 62 (1), 19–28. doi: https://doi.org/10.1109/tcsi.2014.2341116
- Gourary, M. M., Rusakov, S. G., Ulyanov, S. L., Zharov, M. M., Mulvaney, B. J. (2011). Circuit Distortion Analysis Based on the Simplified Newton's Method. Journal of Electrical and Computer Engineering, 2011, 1–11. doi: https://doi.org/10.1155/2011/540305
- Wei, W., Ye, P., Song, J., Zeng, H., Gao, J., Zhao, Y. (2019). A Behavioral Dynamic Nonlinear Model for Time-Interleaved ADC Based on Volterra Series. IEEE Access, 7, 41860–41873. doi: https://doi.org/10.1109/access.2019.2905365
- Maas, S. A. (2003). Nonlinear Microwave and RF Circuits. Artech House, 608.
- Schetzen, M. (2006). The Volterra and Wiener Theories of Nonlinear Systems. Krieger Pub Co, 595.
- Doroshenko, T. V., Selivanov, K. A. (2006). Opredelenie parametrov vihіdnogo signala priemnika signalov s pomoshch'yu ryadov Vol'terra. Radiotekhnika, 144, 182–186.
- Moskalets, N. V., Selivanov, K. A., Nikitenko, T. V. (2011). Analiz nelineynyh iskazheniy v radiotrakte s primeneniem razlichnyh metodov otsenki nelineynosti. Problemy telekommunikatsiy, 2 (4), 150–161. Available at: https://openarchive.nure.ua/bitstream/document/469/1/112_selivanov_radio.pdf
- Bogdanovich, B. M. (1980). Nelineynye iskazheniya v priemno-usilitel'nyh ustroystvah. Moscow: Svyaz', 280.
- Baskakov, S. I. (1988). Radiotehnicheskie tsepi i signaly. Moscow: Vysshaya shkola, 446.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Mohammed Ahmed, Samah Fakhri Aziz, Naors Y. Anad Alsaleem, Konstantyn Sielivanov, Mykola Moskalets
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
