[发明专利]多载波无人机数据链发射系统增益控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，更具体地说，是一种数据链发射系统增益控制方法。

背景技术

无人机(UAV)是一种以无线电遥控或自身程序控制为主的无人驾驶飞行器，诞生于20世纪初期。经过近百年的发展，无人机在军事、国民经济与科学研究等领域得到了广泛的应用。当代无人机肩负着目标跟踪、地面监测等任务，因其自身具备体积小、灵活性强等优点，在军事、民用领域扮演着极为重要的角色。

无人机数据链的性能直接决定了无人机执行任务的安全性和飞行效能，是无人机的大脑和眼睛。无人机数据链按数据传输方向的不同可分为上行（遥控）链路和下行（遥测、遥感）链路。上行链路主要完成地面站至无人机的遥控指令的发送，实现飞行姿态实时控制和指挥自动化；下行链路主要完成无人机至地面站的遥测数据和红外遥感或电视侦察等图像、视频的发送以及飞行姿态、GPS跟踪定位等信息的传输。下行链路主要的性能要求是更高的保密性、更快的数据传输速率和更强抗干扰能力。而现阶段无人机下行链路主要采用基于单载波的各类调制技术，其频带利用率不高，数据传输速率低，且保密性和抗干扰能力较差。

为了提高数据链发射系统的频谱利用率和发射效率引入多载波技术，本文将多载波技术引入无人机数据链的下行链路，需要说明的是，多载波技术相较于跳频技术都能带来频带利用率的提高，却多载波技术因为摒弃了跳频图案等相关技术，从而降低了实现难度和实现复杂度。

但是，伴随着一个相应的问题是由于多载波信号在时域上产生的较大的峰均比，为了保证的相应的发射功率此时需要采用更大功率的功放管，使得功耗增加，效率降低，也提高了生产成本。另外，在频谱资源日益紧张的今天，现代通信系统更趋向于采用比恒定包络调制方式具有更高频谱效率的非恒定包络的线性调制方式，而这种调制方式对高功率放大器的线性度要求较高，所以采用这种调制方式需要采用线性化技术来改善功率放大器的线性度。

预失真技术是线性化技术发展中最重要的一步，它最初应用于模拟通信系统中的射频部分，随着DSP技术的发展，亦可在数字域内实现，形成数字预失真技术。数字预失真技术既可以应用在数字通信系统的基带部分，也可以应用在射频部分，而且预失真技术还可以利用自适应原理来跟踪补偿功率放大器由于温度、湿度等环境因素改变而造成的误差。总之，预失真技术不但可以提升发射机的效率，降低成本与缩小体积，亦能有效增加发射机的线性度以提升系统效能与通信质量，是一种适应现代数字通信发展的线性化技术。

所以，为了应对多载波信号时域中较高的峰均比，针对低功耗、高效率数据链发射系统研制，进一步将削峰和数字预失真等技术在数据链发射系统的设计中予以引入整合。

需要强调的是，削峰和削峰的架构和求解计算方法很多，诸如分别对应的峰值抵消法和查找表方法等等，本文不限于其中特定一种。

然后，针对多载波功率不平衡在时域中进行采集功放主链路和反馈链路的信号，并进行时延、相位幅度对齐等预处理，同时包括通过基带模块引入频点-增益修正表格的频域处理方法。

关于这一领域的专利文献没有检索到。

发明内容

本发明的目的是提出一种多载波无人机数据链发射系统增益控制方法，能够提高频谱利用率和发射效率。

本发明采取的技术方案为，一种多载波无人机数据链发射系统增益控制方法，包括：

将多载波作为无人机数据链发射系统的波形；并针对多载波的高峰均比在基带对多载波进行时域的削峰处理；

然后在射频前端采集功放反馈信号在基带进行数字预失真运算。

进一步地，所述数字预失真运算包括：

步骤201、削峰处理后的多载波主链路信号经过第一次数字预失真后得到预失真信号；

步骤202、用所述预失真信号取代削峰处理后的多载波主链路信号与反馈信号做数字预失真处理，提取预失真表格增益；

步骤203、将预失真信号和反馈链路信号进行时延、相位幅度对齐处理，然后用步骤202得到的预失真表格增益对反馈信号进行修正；

步骤204、将修正后的反馈信号与多载波主链路信号进行数字预失真处理。