1 Fan Xiaojing, Zhang Shen 2
(1. Centre de formation en génie, Université Hefei, Hefei 2306012. Huawei Software Technology Co., Ltd, Nanjing 21001)
: Système OFDM en raison du grand nombre de sous-porteuses, des signaux ayant une large plage de dynamique et un pic très haut rapport de puissance moyenne (un PAPR), ce qui entraîne souvent une distorsion non-linéaire et la coupure amplificateur de crête de l'antenne, augmentant ainsi le taux d'erreur du système. Plus d'algorithmes avancés PAR en utilisant le facteur de crête du signal d'entrée est pondéré afin de réduire le pic de rapport de puissance moyenne d'un PAPR, mais l'algorithme est tel que le signal d'entrée est fortement atténué, le rapport signal sur bruit diminue rapidement, taux d'erreur augmente. Sur la base des problèmes ci-dessus, une nouvelle utilisation AMAPR (rapport maximal de valeur de crête du signal de l'amplificateur d'antenne) pour le calcul de la trame pondérée, lorsqu'une trame est supérieure à la puissance maximale de la section d'amplificateur linéaire, et ensuite la trame pour réaliser un procédé de compensation de linéarité. coefficient de pondération est calculé trame par image, tente de maximiser le SNR du signal d'entrée. La simulation vérifiée cadre AMAPR pondération écrêtage de l'algorithme peut être empêchée, pour améliorer les performances de taux d'erreur, pour éviter une atténuation importante du signal, pour obtenir un amplificateur d'antenne à faible coût de la compensation linéaire.
: TP84; TN802 Code du document: ADOI: 10,19358 / j.issn.1674-7720.2017.08.019
Format de référence : Fanxiao Jing, la méthode de pondération de trame OFDM Shen Chang AMAPR empêche l'écrêtage pic antenne amplificateur [J] ses applications, 2017,36 (8): 60-62, 66.
0 introduction
par répartition en fréquence orthogonale multiplexant modulation à porteuses multiples (OFDM) [1] fournit une efficacité spectrale très élevée, l'étalement de retard par trajets multiples, un canal de fréquence sélectif anti-décoloration et de l'efficacité de puissance. Par conséquent, la technique OFDM pour les communications haut débit de données, et a été largement déployé dans de nombreux standards de communication sans fil tels que Digital Video Broadcasting (DVB) [2] et le domaine de la mobilité sans fil. En raison du grand nombre de sous-porteuses, le système OFDM a une large gamme de signaux de dynamique, pic très élevé par rapport de puissance moyenne (PeaktoAverage Ratio Power, PAPR) [3]. Dans le système de communication sans fil moderne, un PAPR élevé a tendance à provoquer une distorsion non-linéaire et la coupure amplificateur de crête de l'antenne, augmentant ainsi le taux d'erreur du système.
manière commune pour résoudre ce problème est grâce à des améliorations matérielles, telles que le choix le plus complexe, amplificateur de puissance coûteux et antenne d'émission, pour assurer qu'il fonctionne dans une région linéaire. Mais malheureusement, cette solution pour parvenir à un large éventail de caractéristiques linéaires, et d'assurer une couverture de surface suffisante et haute amplificateur de puissance nécessite généralement une grande antenne de puissance, il est difficile de réaliser la miniaturisation du terminal, et le coût du système est considérablement augmenté.
Afin de réduire les coûts et de réduire la taille de l'antenne, le logiciel amélioré de l'algorithme est devenu une recherche chaude. algorithmes actuellement disponibles actuellement pour la plupart basés sur PAPR, en utilisant le facteur de crête PAR (PeaktoAverage Ratio) [4] du signal d'entrée de l'amplificateur est pondéré, il a pour but de réduire le PAPR [5]. Cependant, dans le processus de mise en uvre effective, si le PAR est trop important facteur de crête [6], et le signal d'entrée pondéré ne peut pas empêcher l'apparition de l'écrêtage de pointe et d'assurer plage linéaire du signal d'entrée de l'amplificateur au travail, il apporte effet négatif du signal d'entrée fortement atténué, le rapport signal sur bruit diminue rapidement [7], ce qui entraîne la sortie du taux d'erreur binaire considérablement augmenté.
Afin d'assurer que les amplificateurs de signal d'entrée fonctionnent dans la plage linéaire, tandis que le SNR diminue résoudre rapidement la contradiction, cet article présente algorithme créative de pondération de trame sur la base de l'amplificateur linéaire et le rapport signal d'antenne de crête de maxima (AMAPR) uniquement lorsqu'un trame est supérieure à la puissance maximale de la section d'amplificateur linéaire, seul le cadre de la méthode de compensation linéaire, les facteurs de pondération sont trame calculée par trame [8], faire en sorte que le signal d'entrée fonctionne dans la plage linéaire, ce qui améliore le rapport signal sur bruit du signal d'entrée, ce qui empêche l'écrêtage, empêcher une atténuation importante du signal.
1 et l'antenne défini valeur de crête du signal AMAPR-- que l'amplificateur linéaire maximale
La figure 1 montre les caractéristiques d'entrée et de sortie de l'amplificateur de puissance. PMax lorsque la puissance d'entrée est plus grande que la sortie de l'amplificateur entrera dans la région non linéaire, la sortie sera déformée.
Afin de linéariser l'amplificateur par l'intermédiaire d'une antenne et un logiciel pour empêcher le signal d'émission est pic écrêté, définit un nouveau calcul des paramètres AMAPR:
2 appliquée au système OFDM PMAPR
Afin d'assurer l'amplificateur fonctionne dans la plage linéaire en utilisant un rapport de puissance de crête de signal amplificateur d'antenne, le signal d'entrée d'amplificateur x (t) pour la pondération.
2.1 étapes de mise en uvre de l'émetteur
Module de traitement de pic supplémentaire modèle de transmission OFDM représenté sur la Fig.
Fin de réaliser la transmission des étapes suivantes:
(1) x (t) est définie comme la longueur de trame N, par exemple, 0,5 s est réglée à une;
(2) identifier le signal de crête de chaque trame:
| X | = pic max0tNTx [t] (5)
(4) calculer le facteur de pondération de cadre (3) selon la formule;
générateur de trames (4) configuré nouveau cadre, le cadre comprenant un code d'identification d'en-tête de début de trame et le facteur de pondération de trame;
(5) le calcul de la séquence de trames x [n]:
Où: N est la longueur de la trame.
2.2 terminal de réception mis en oeuvre les étapes
module de traitement de pic supplémentaire reçoit le modèle OFDM représenté sur la Fig.
La figure 3 est ajouté modèle de réception OFDM module de traitement de crête
Étapes de mise en uvre reçoivent de terminaux spécifiques sont les suivants:
(1) avec un code d'identification pour trouver en-tête de trame de début de trame et le facteur de pondération d'image C;
(2) la restauration de la trame à l'aide des paramètres du facteur de pondération de la trame:
(3) la réduction est calculée en utilisant un signal OFDM classique.
3 expérience de simulation
A 3.1 Simulation
Ceci est réalisé par un logiciel de simulation du système OFDM, la simulation de fonction non linéaire ajouté amplificateur non linéaire comme indiqué sur la figure.
la figure 4 écrêtage amplificateur analogique fonction f (x) est la suivante:
5 présente les résultats pseudo vrai.
3.2 Simulation Experiment deux
Ce système est basé sur une simulation, la valeur de crête ajouté module de traitement représenté sur la Fig. Les résultats de simulation présentés à la figure 7.
3.3 Analyse des résultats expérimentaux
Dans une simulation, OFDM est le signal d'entrée après transformation IFFT, arrive à l'entrée de l'amplificateur. Analogue fonction due à l'écrêtage de l'amplificateur, extrémité de réception OFDM par rapport à l'extrémité de transmission OFDM, la valeur de crête est écrêté, ce qui entraîne une déformation substantielle du signal de restauration OFDM, le taux d'erreurs allant jusqu'à 27,35% dans cette expérience.
Dans l'expérience de simulation II, l'addition de l'amplificateur avant et après la re-pondération est calculée sur la base du signal d'entrée pic technique pondération cadre PMAPR, un amplificateur, le signal de trame d'entrée contenant la plage linéaire du pic tombe à l'intérieur de l'amplificateur, tandis que l'autre ne dépasse pas la plage linéaire de l'amplificateur le signal reste inchangé, de façon à améliorer effectivement le rapport signal sur bruit. Après trame pondérer le signal traité par l'action d'écrêtage amplificateur fonctions d'émulation, le signal OFDM après le taux de récupération d'erreur de seulement 1,58%, soit nettement amélioré la résistance à la performance de distorsion de l'OFDM.
FPGA 3.4 algorithme pour atteindre
Un fonctionnement à haute vitesse peut être réalisée par l'algorithme FPGA. FPGA signal d'horloge de puce pour transférer des données en série flux selon deux conversion parallèle, l'en-tête de signal trouvé dans le flux de données, en utilisant le programme de la machine d'état détecte l'en-tête, de capture, de vérification, et décode les données codées en conformité avec les principes de [ 9], le fonctionnement à grande vitesse peut être mis en uvre de manière efficace cet algorithme sur la puce FPGA.
Si elle est combinée avec la représentation locale de vecteur de groupe de la carte molle de pondération [10], peut améliorer le codec taux de reconnaissance.
4 Conclusion
En comparant la récupération du signal de simulation en OFDM, une preuve supplémentaire AMAPR pondération algorithme peut ainsi prévenir la transmission de données distorsion RF. méthode de calcul de poids proposé ici, amplificateur linéarisé OFDM effectivement réalisé, pour éviter l'écrêtage de pointe, réduire le coût de l'amplificateur, pour atteindre la miniaturisation de l'antenne. AMAPR algorithme proposé pondéré, la conception non linéaire de l'amplificateur de compensation dans d'autres domaines ont également une bonne valeur de référence.
références
La recherche [1] Luo Tao, la théorie du codage espace-temps et son application dans le système de communication mobile OFDM [D] Pékin. Université de Beijing des Postes et Télécommunications, 2002.
. [2] Luo Tao, heureux lumière nouvelle technologie de communication sans fil à large bande multi-porteuse [M] Pékin: Université de Beijing des Postes et Télécommunications Press, 2004.
[3] WONG K T, B WANG, J. Chen C. OFDM réduction du PAPR par des sous-porteuses nulles de commutation et datasubcarriers [J] Electronics Letters, 2011,47 (1) :. 62-63.
[4] THOMPSON S C. modulation de phase OFDM à enveloppe constante [C] Conférence Military Communications, 2005, 2 :. 1129-1135.
[5] MULLER S H, J HUBER B. OFDM avec réduit le rapport de puissance de peaktoaverage par combinaison optimale des séquences partielles d'émission [J] .Electronic lettres, 199733: 368-369.
[6] G WUNDER, BOCHE H. Les limites supérieures sur la distribution statistique de la transmission OFDM en facteur de crête [C] IEEE Transactions sur Théorie de l'information, 2003,49 :. 488-494.
