Tehnologia de comunicare LTE

PAPR - vârf la medie a raportului de putere.

De o mare importanță factor de vârf în OFDM-semnale (raportul de putere la vârf la putere medie de el), este o problemă, deoarece este nevoie de un amplificator de putere de ieșire de producție cu suficientă câștig interval dinamic mare, ceea ce reduce eficiența emițătorului. La rândul său, reducerea eficienței va duce la o reducere a numărului de abonați care utilizează comunicațiile prin satelit. De asemenea, o mare PAPR necesită o capacitate mai mare în CAD și ADC.

Există diferite metode de reducere a semnalului factorului de creastă OFDM. Metodele bazate pe codificarea blocurilor (coduri construite pe baza secvențelor Golay, coduri Reed-Muller, metode de a adăuga subpurtătoare) metode bazate pe semnalul de tăiere (tăiere, Companding, filtrare). Multe dintre metodele considerate necesită implementarea unor algoritmi iterative complexe și implementarea recepției coerente, care complică semnificativ lucrarea [2].

Pentru a selecta metoda optimă de pachet de modelare utilizată aplicație Matlab.

Pentru valori diferite de semnal OFDM la fiecare iterație (simulare cât mai aproape de realitatea situației în care este necesară pentru a genera un complet diferit de abonați de date) Aleator utilizate. Pentru a simula cât mai exact sistemul folosind următoarea logică. Din moment ce fiecare dintre purtătorul poate reprezenta un număr diferit de abonați, respectiv alt operator de transport necesită o cantitate diferită de informații. În consecință, prin generarea spectrul semnalului să fie generat de zgomot care descrie un nivel diferit de informații către subpurtătoare. Semnalul de spectru simulat prezentat în figura 1.

Figura 1 - Exemplu spectrului simulat cu 480 subpurtătoare și o unitate de procesare FFT 1024 puncte

Generate în funcție de numărul de subpurtătoare utilizat (un total de 480), spectrul semnalului, trece la domeniul de timp folosind IFFT.

Apoi, deja în domeniul de timp pentru a găsi PAPR folosi formula 1:

în care - pătratul amplitudinii maxime, - pătrat medie a amplitudinii semnalului.

distribuția PAPR a semnalului original pentru proba de 105 valori este prezentată în Figura 2.

Figura 2 - Histograma factor de vârf de distribuție a semnalului original

Valoarea medie a factorului de vârf de 8,63 dB.

2. Metodele folosite reduc PAPR
2.1 Restricție (clipping) semnalul de nivel.
Această metodă este rău în faptul că, la restricție semnal poate intrabandă și în afara benzii de radiație (zgomot) [3]. Sub pragul de zgomot se referă la reducerea semnalului. Luând în considerare în continuare vom numi „eroare de zgomot“ sau „zgomot tăiere“.

Erori de zgomot calculat prin formula:

în care - semnalul limitat prag - semnalul original. De tipul * - conjugare complexă, medie - medie.

Figura 3 prezintă OFDM originală - semnal cu 480 subpurtătoare.

Figura 3 - inițială () semnal OFDM-time-domeniu

Figura 4 prezintă semnalul tunse de prag.

Figura 4 - Decuparea () de semnal ( "eroare de zgomot")

Figura 5 ilustrează semnalul după limitarea de la sursa de semnal de prag.

Figura 5 - Semnalul limitat

De asemenea, în afară de obicei semnal de tăiere prag de tăiere metoda de verificare utilizând o funcție fereastră. Selectarea funcției Cebîșev care presează destul de puternic radiații semnal de bandă, și, în plus, de vârf, unele valori reduceri înainte și după ferestre. Intervalul de valori înainte și după introducerea depinde de lățimea funcției ferestrei.

zgomot de eroare în funcție de factorul de vârf pentru aceste două metode sunt prezentate în Figura 6. Eșantionul pentru construirea acestor curbe de 100 de valori, fiecare de 15 coeficienți de prag. Pragul raport - valoare care caracterizează nivelul de limitare a semnalului maxim. Limitele modificărilor sale - [0,43: 6,35] dB.

Figura 6 - Grafic dependență de zgomot-factor de vârf pentru metoda de tăiere convențională și tăiere funcție fereastră Cebîșev

Figura 7 prezintă spectrul de semnal, după tăiere convenționale și tăiere funcție fereastră.

Figura 7 - cele două semnale de spectre tunse

Din cifrele este evident că din radiații bandă folosind OFCH (fereastră funcția Cebîșev) de mai jos, dar pentru una și aceeași valoare a factorului de vârf, o valoare mai mare a zgomotului, r k, am tăiat nu este o singură valoare, ci mai multe (în acest caz, .. - 13). AFC OFCH la 13 puncte este prezentată în Figura 8. Graficul oferă, de asemenea, răspunsul în frecvență de zgomot alb alimentat la intrarea filtrului.

Figura 8 - Răspunsul de frecvență al Cebîșev funcției fereastră

Când se folosește zgomotul de tăiere are loc, care este la un nivel diferit în ceea ce privește semnalul său poate afecta modelul de radiații.

Pentru a înțelege la ce nivel poate fi redus factor de vârf OFDM - semnal și să nu denatureze forma de necesitatea de a cheltui NAM simularea digitală a sistemului.

Metodele sunt de a selecta o fază optimă, care este multiplicat cu semnalul original, pentru a reduce factorul de vârf. Apoi, valoarea acestei faze este transmis prin canalul de comunicație. Prin urmare, această metodă reduce semnificativ frecvența informațiilor canal de comunicare.

Diferența față de metoda SLM PTS constă în faptul că, în faza selectată metoda SLM cu cea mai mică PAPR pentru toate semnal posibil. În metoda PTS piesa semnal de fază selectată. Atunci când metoda PTS, întregul semnal în fusul orar este împărțit la anumite piese (4, 8, 16, 32, ...) și prin ele selectate în fază optimă.

În metoda de simulare a reduce PAPR'a SLM observat scăderea factorului de creastă 1,42 dB.

În metoda de simulare PTS - 8 blocuri scade factorul de vârf - 1.33 dB. Valoarea medie a fost de 7,44 dB. Tabelul 3 prezintă parametrul de testare valori se modifică cu cantități de blocuri de partiții variabile.

Numărul de blocuri, bucăți

În cazul în care ΔPAPR - diferența dintre factorul de vârf original și modificat.

Problema utilizării metodelor PTS și SLM este limitarea substanțială a canalului de comunicare de informații, deoarece necesită un canal de comunicații separate, care a raportat AT a schimbării de fază a semnalului. În cazul recepției incorecte a datelor mesajului de schimbare de fază este pierdut.

2.3 Metode pentru adăugarea de armonici (subpurtătoare)

Calcularea parametrilor optimi și folosind armonice (amplitudine și fază) este utilizată gama posibilă reducerea factorului de vârf a semnalului. Este necesar să se calculeze amplitudinea și faza de armonici, astfel încât să suprime maximum amplitudinile de semnal maxim de emisie. Utilizarea mai multor sub-purtători, de ordinul a 10 de unități, este necesar să se rezolve ecuația matricea formei reprezentate prin formulele 3-9:

în care SΔ- matrice vârfuri circumcizia de prag. Când valorile de vârf ale otstutstvii matrice sunt zero,

X - dorită amplitudine matrice și valori de fază,

M - armonici suport matrice se utilizează banda.

Figura 14 prezintă valorile șirului vizual SΔ, utilizată în formulele 3 - 9. Figura prezintă valorile picuri în prag de selecție, oferind un factor de vârf de 6 dB

Figura 14 - matrice bordurate de vârf prag (SΔ)

Figura 15 prezintă parcele ale părților reale și imaginare ale primului rând al matricei semnalelor de referință.

Figura 15 -Primul rând al matricei semnalelor de referință (M (1, :))

Pentru a găsi valorile de amplitudine ale șirului dorite și faza utilizând formula 2 ajunge la o ecuație prezentată în ecuația 3:

Metodologia de calcul:

1. Tunderea semnal de pragul selectat Scutt,
2. Selectați numărul de armonici Ngarm,
3. Soluția (formula 9) pentru a căuta amplitudinea și faza armonicelor,
4. Scăzând semnalul de referință de la Sopor.end semnalului sursă,
5. calculul PAPRnew

Pentru a minimiza factorul de vârf este necesar pentru a găsi valorile optime ale pragului de oprire (punctul 3) și numărul de armonici (punctul 1).