NGHIÊN CỨU CÁC GIẢ PHÁP GIẢM MÉO PHI TUYẾN CỦA LNA TRONG MÁY THU VÔ TUYẾN SỐ ĐA KÊNH
KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Luận án này tập trung nghiên cứu các giải pháp giảm méo phi tuyến của Bộ khuếch đại nhiễu thấp (LNA) trong các máy thu vô tuyến số đa kênh. Vấn đề méo phi tuyến của LNA trở nên nghiêm trọng khi máy thu hoạt động ở chế độ đa kênh, khuếch đại đồng thời nhiều tín hiệu trong băng thông rộng. Khi mức tín hiệu RF lớn vượt ngưỡng giới hạn đầu vào tuyến tính của LNA, méo phi tuyến sẽ làm cho phổ chiếm của các kênh có năng lượng lớn mở rộng và gây ảnh hưởng đến các kênh khác của máy thu. Méo của LNA thường không cố định, phụ thuộc vào tổng mức năng lượng thu và thông tin các kênh gây méo không biết trước, có thể phải xử lý cho cả thành phần bậc chẵn và bậc lẻ. Vấn đề này có tính thời sự và có nhiều tiềm năng nghiên cứu, đặc biệt với dải sóng ngắn nơi có băng tần rộng, mật độ tần số của các kênh dày đặc và sự chênh lệch công suất rất lớn.
Luận án đã đề xuất và thực hiện ba giải pháp chính. Thứ nhất, đưa ra giải pháp giảm méo sử dụng thuật toán Bình phương trung bình cực tiểu (LMS) với bước điều chỉnh thay đổi (VLMS), giúp cải thiện thời gian hội tụ và độ chính xác so với phương pháp bước điều chỉnh cố định. Giải pháp này không yêu cầu thông tin trước về các kênh vô tuyến và được đánh giá hiệu quả qua mô phỏng và thực nghiệm, thể hiện qua phổ biên độ, Tỷ số tín hiệu trên nhiễu và độ méo (SNDR) và Độ lớn véc tơ lỗi (EVM) của kênh bị ảnh hưởng lớn nhất.
Thứ hai, luận án đề xuất giải pháp giảm méo bằng kỹ thuật lấy mẫu dưới (undersampling) cho kênh thu tham chiếu. Ưu điểm của kỹ thuật này là chỉ sử dụng Bộ chuyển đổi tương tự-số (ADC) tốc độ thấp, giúp giảm yêu cầu phần cứng và năng lượng tiêu thụ, đồng thời bỏ qua một số khối xử lý tín hiệu. Kết quả mô phỏng và thực nghiệm cho thấy sự cải thiện đáng kể về SNDR và EVM sau xử lý cho các kênh được điều chế QPSK và 16-QAM.
Thứ ba, luận án giới thiệu giải pháp nghịch đảo méo cho LNA sử dụng bảng tra tham số (LUT). Phương pháp này cho phép xử lý méo mà không cần kênh thu tham chiếu phụ, và méo có thể được xử lý liên tục trong suốt quá trình thu. Các tham số của mô hình phi tuyến được tìm thông qua quá trình huấn luyện bằng tín hiệu chuẩn 2-tone. Kết quả mô phỏng và thực nghiệm cho thấy giải pháp này cải thiện SNDR và EVM cho các kênh điều chế số QPSK và 16-QAM. Các kết quả nghiên cứu khẳng định tính hiệu quả của các giải pháp được đề xuất trong việc giảm méo phi tuyến của LNA, góp phần nâng cao chất lượng máy thu vô tuyến số đa kênh.