دانلود ترجمه مقاله مدل حوزه فرکانس تقویت کننده قدرت برای سیگنال های OFDM

1. مقدمه 2. مدل سیستم 3. مدل پیشنهادی 4. بررسی تحلیلی مدل پیشنهادی 5. کاربرد و نتایج عددی 6. نتیجه گیری

چکیده – ما در این مقاله، یک مدل نظری ارائه می نماییم که در حوزه فرکانس اثرات تقویت کننده توان غیر خطی، بر روی عملکرد خطای بیتی سیستم های انتقال مدولاسیون تقسیم فرکانسی متعامد (OFDM) اجرا می شود. ما بر اساس مدل صالح (صالح،1981)، اعوجاج داخل باند ناشی از تقویت کننده توان را با یک بهره مختلط معادل و نویز سفید افزایشی گوسی مدل سازی می کنیم. پارامترهای مدل پیشنهادی را به عنوان تابعی از عامل انتظار و پارامترهای اساسی تقویت کننده توان شرح می دهیم. صحت مدل پیشنهادی را با استفاده از شبیه سازی عددی عملکرد خطای بیتی در یک کانال نویز سفید افزایشی گوسی نشان می دهیم. مقدمه: اخیراً در بسیاری از کاربردهای بی سیم، برای مواجهه با گزینش پذیری فرکانس بالا در کانال انتشار، از قبیل شبکه های محلی بی سیم با باند گسترده [4]، پخش صوتی و تصویری دیجیتال [1،2] و توزیع خدمات ویدئویی تعاملی، از تکنیک های انتقال چند حاملی استفاده شده است [3]. به طور دقیق تر، در چنین سیستم هایی به طور گسترده از مدولاسیون تقسیم فرکانسی متعامد (OFDM) استفاده شده است. با این حال، سیگنال های OFDM به اثرات اعوجاج غیرخطی ناشی از استفاده از تقویت کننده های توان بالا (HPA) [5] در انتقال دهنده بسیار حساس می باشند. از این رو، یک طراحی مناسب باید تخریب عملکرد ناشی از اعوجاج غیرخطی سیگنال منتقل شده را در نظر بگیرد. این اعوجاج منجر به تداخل در داخل و خارج پهنای باند سیگنال می شود. مولفه داخل باند تداخل بر میزان خطای بیت سیستم (BER) تأثیر می گذارد [6]، در حالی که مولفه خارج از باند روی سیستم های در حال کار در باند های فرکانس مجاور تأثیر می گذارد. این امر حتی اگر تخریب نرخ خطای بیت (BER) در محدوده قابل قبول باقی بماند، ممکن است در بسیاری از کاربردها غیر قابل تحمل باشد، [7،8]. در این مقاله، ما با استفاده از مدولاسیون دامنه تربیعی (QAM) فقط بر ارزیابی تخریب BER به دلیل اعوجاج داخل باند ناشی از HPA در سیستم های OFDM تمرکز می کنیم. تابش خارج از باند ناشی از HPA خارج از محدوده این مقاله است.

In this paper, we present a theoretical model operating in the frequency domain of the effects of a non-linear power amplifier on the bit error performance of orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) transmission systems. Based on Saleh model (Saleh, 1981), we model the in-band distortion caused by the power amplifier by an equivalent complex gain and additive white Gaussian noise. We characterize analytically the parameters of the proposed model as function of the back-off factor and the underlying parameters of the power amplifier. We demonstrate the accuracy of the proposed model by mean of numerical simulations of the bit error performance over an additive white Gaussian noise channel. Introduction: In many recent wireless applications, multicarrier transmission techniques have been proposed to face frequency selectivity of the propagation channel, such as broad-band wireless local area networks [4], digital audio and video broadcasting [1,2], and interactive video services distribution [3]. More precisely, orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) is widely used in such systems. However, OFDM signals are very sensitive to the nonlinear distortion effects caused by the use of high power amplifiers (HPA) [5] at the transmitter. Hence, a proper design should take into account the performance degradation due to the nonlinear distortion of the transmitted signal. This distortion leads to an interference both inside and outside the signal’s bandwidth. The in-band component of the interference affects the system bit error rate (BER) [6], whereas the out-of-band component affects the systems working at the adjacent frequency bands. This might be intolerable in many applications even when bit error rate (BER) degradation remains in the acceptable range [7,8]. In this paper, we only focus on the evaluation of BER degradation due to the in-band distortion caused by the HPA in OFDM systems using Quadrature amplitude modulation (QAM). The out of band radiation caused by the HPA remains outside the scope of this paper.