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行波管单频段欠采样和多频段宽带数字预失真技术的研究的开题报告
一、选题背景：
行波管（Travelingwavetube，TWT）广泛应用于通信、卫星通信、雷达等领域。但是，随着通信频段的增多和频率的逐渐升高，传输信号的带宽也越来越宽，使得行波管更难满足现代通信系统的要求。此外，波管内部存在的非线性失真现象也使得信号传输过程中发生了失真。因此，欠采样技术和数字预失真技术成为提高行波管性能的重要手段。
二、研究内容：
本文主要研究行波管单频段欠采样和多频段宽带数字预失真技术。
1、行波管单频段欠采样技术
随着90年代末数模混合技术和数字信号处理技术的快速发展，数字信号处理被广泛应用于信号处理、控制和监测系统中。在行波管中引入数字信号处理技术、数字信号预处理器和数字失真补偿器，可以大大提高行波管的性能。其中，欠采样技术适用于行波管传输频带宽度较宽的情况。
欠采样技术是将信号的高频部分进行滤波处理，以达到减少采样率、降低ADC转换精度的目的。在行波管的单频段中，使用欠采样技术可以减少系统中各器件的芯片面积、功耗等，并且不会影响系统性能，且可以提高系统效率，从而降低系统成本。
2、行波管多频段宽带数字预失真技术
行波管中存在非线性失真现象。当输入信号的幅度太大时，输出信号会出现失真，噪声比也会随之升高。为了解决这个问题，提出了数字预失真技术。数字预失真技术是在信号处理链的输入端和行波管之间加入一个数字信号预处理器，将预失真信号送入行波管，并在输出端通过计算以进行补偿。因此，数字预失真技术可以根据行波管的非线性特性，预测出失真程度，从而在输入端施加相反的干扰信号进行抵消。
当行波管频段宽带较宽时，多频段数字预失真技术可以更好地解决失真问题。多频段数字预失真技术将频段划分为多个小频段，然后对不同的频段进行失真补偿。与单频段数字预失真技术相比，多频段数字预失真技术可以更好地适应频段宽带较大的行波管。并且可以有效减少系统中的失真噪声，从而提高系统的可靠性和稳定性。
三、研究意义：
本文的研究意义在于：
1、提高行波管的性能，满足现代通信系统对带宽和频率的要求；
2、降低行波管系统的成本，提高系统效率；
3、减少行波管非线性失真的影响，提高通信系统的可靠性和稳定性。
四、研究方法：
本文的研究基于数学模拟和计算机仿真。主要方法包括：
1、对行波管单频段欠采样技术和多频段宽带数字预失真技术进行数学建模；
2、利用Matlab等软件对建立的数学模型进行仿真；
3、对仿真结果进行分析和评估。
五、拟定计划：
本文的研究分为以下阶段：
1、调查相关文献，深入了解行波管的工作原理以及数字信号处理技术的发展历程（3周）；
2、对行波管单频段欠采样技术和多频段宽带数字预失真技术进行数学建模（2周）；
3、利用Matlab等软件对建立的数学模型进行仿真分析，对仿真结果进行分析和评估（4周）；
4、完成研究报告的撰写和修改（3周）。
六、预计成果：
本文的预期成果包括：
1、行波管单频段欠采样技术和多频段宽带数字预失真技术的数学模型。
2、对行波管单频段欠采样技术和多频段宽带数字预失真技术的仿真分析和评估。
3、系统的研究报告，对行波管数字信号处理技术进行深入研究，提高行波管的性能，为通信系统的发展做出一定的贡献。
七、研究难点：
1、行波管信号失真问题的数学建模。
2、行波管数字预失真技术的数学建模和仿真分析。
3、行波管数字信号处理技术的应用，尤其是在宽带频段下的应用。
8、参考文献：
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