Prediction of the Spectrum of a Digital Delta–Sigma Modulator Followed by a Polynomial Nonlinearity

This paper presents a mathematical analysis of the power spectral density of the output of a nonlinear block driven by a digital delta-sigma modulator. The nonlinearity is a memoryless third-order polynomial with real coefficients. The analysis yields expressions that predict the noise floor caused by the nonlinearity when the input is constant

Intermodulation distortion from receiver non-linear phase characteristics Final report

Computation of intermodulation distortion levels produced by telemetry system predetection filte

Information Transmission using the Nonlinear Fourier Transform, Part III: Spectrum Modulation

Motivated by the looming "capacity crunch" in fiber-optic networks, information transmission over such systems is revisited. Among numerous distortions, inter-channel interference in multiuser wavelength-division multiplexing (WDM) is identified as the seemingly intractable factor limiting the achievable rate at high launch power. However, this distortion and similar ones arising from nonlinearity are primarily due to the use of methods suited for linear systems, namely WDM and linear pulse-train transmission, for the nonlinear optical channel. Exploiting the integrability of the nonlinear Schr\"odinger (NLS) equation, a nonlinear frequency-division multiplexing (NFDM) scheme is presented, which directly modulates non-interacting signal degrees-of-freedom under NLS propagation. The main distinction between this and previous methods is that NFDM is able to cope with the nonlinearity, and thus, as the the signal power or transmission distance is increased, the new method does not suffer from the deterministic cross-talk between signal components which has degraded the performance of previous approaches. In this paper, emphasis is placed on modulation of the discrete component of the nonlinear Fourier transform of the signal and some simple examples of achievable spectral efficiencies are provided.Comment: Updated version of IEEE Transactions on Information Theory, vol. 60, no. 7, pp. 4346--4369, July, 201

Metodologia Per la Caratterizzazione di amplificatori a basso rumore per UMTS

In questo lavoro si presenta una metodologia di progettazione elettronica a livello di sistema, affrontando il problema della caratterizzazione dello spazio di progetto dell' amplificatore a basso rumore costituente il primo stadio di un front end a conversione diretta per UMTS realizzato in tecnologia CMOS con lunghezza di canale .18u. La metodologia è sviluppata al fine di valutare in modo quantititativo le specifiche ottime di sistema per il front-end stesso e si basa sul concetto di Piattaforma Analogica, che prevede la costruzione di un modello di prestazioni per il blocco analogico basato su campionamento statistico di indici di prestazioni del blocco stesso, misurati tramite simulazione di dimensionamenti dei componenti attivi e passivi soddisfacenti un set di equazioni specifico della topologia circuitale. Gli indici di prestazioni vengono successivamente ulizzati per parametrizzare modelli comportamentali utilizzati nelle fasi di ottimizzazione a livello di sistema. Modelli comportamentali atti a rappresentare i sistemi RF sono stati pertanto studiati per ottimizzare la scelta delle metriche di prestazioni. L'ottimizzazione dei set di equazioni atti a selezionare le configurazione di interesse per il campionamento ha al tempo stesso richiesto l'approfondimento dei modelli di dispositivi attivi validi in tutte le regioni di funzionamento, e lo studio dettagliato della progettazione degli amplificatori a basso rumore basati su degenerazione induttiva. Inoltre, il problema della modellizzazione a livello di sistema degli effetti della comunicazione tra LNA e Mixer è stato affrontato proponendo e analizzando diverse soluzioni. Il lavoro ha permesso di condurre un'ottimizzazione del front-end UMTS, giungendo a specifiche ottime a livello di sistema per l'amplificatore stesso

On the effects of memoryless nonlinearities on M-QAM and DQPSK OFDM signals

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Impact of Spatial Filtering on Distortion from Low-Noise Amplifiers in Massive MIMO Base Stations

In massive MIMO base stations, power consumption and cost of the low-noise amplifiers (LNAs) can be substantial because of the many antennas. We investigate the feasibility of inexpensive, power efficient LNAs, which inherently are less linear. A polynomial model is used to characterize the nonlinear LNAs and to derive the second-order statistics and spatial correlation of the distortion. We show that, with spatial matched filtering (maximum-ratio combining) at the receiver, some distortion terms combine coherently, and that the SINR of the symbol estimates therefore is limited by the linearity of the LNAs. Furthermore, it is studied how the power from a blocker in the adjacent frequency band leaks into the main band and creates distortion. The distortion term that scales cubically with the power received from the blocker has a spatial correlation that can be filtered out by spatial processing and only the coherent term that scales quadratically with the power remains. When the blocker is in free-space line-of-sight and the LNAs are identical, this quadratic term has the same spatial direction as the desired signal, and hence cannot be removed by linear receiver processing