3.3. Các vấn đề liên quan đến OFDM
3.3.4. Tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình
Tỷ số giữa công suất đỉnh và công suất trung bình (PAPR) được định nghĩa như là tỷ số của công suất đỉnh trên công suất trung bình, nó là một hạn chế cho các hệ thống thông tin liên lạc sử dụng phương pháp điều chế OFDM, công thức PAPR được tính như sau:
= max | ( )|
{| ( )| } (3.5)
Trong đó | ( )| là công suất đường bao tức thời và {| ( )| } là công suất đường bao trung bình.
Trong trường hợp đặc biệt, khi tất cả các sóng mang con được cộng cùng pha, tín hiệu OFDM trong miền thời gian có thể có tỷ số PAPR bằng N. Ví dụ, PAPR của hệ thống OFDM 256 sóng mang con có thể cao bằng 256, hoặc tương ứng với 24dB.
Với tỷ số PAPR cao thì đòi hỏi một rung động cao trong bộ khuếch đại kế tiếp, đặc biệt là các bộ khuếch đại công suất trong thiết bị phát, nếu bị chệch không chính xác, PA sẽ dễ dàng đi vào bảo hoà, gây ra sự khuếch đại các tín
36
Hình 3.6 Điểm đầu ra chờ truyền của bộ khuếch đại công suất
hiệu phi tuyến của tín hiệu giá trị lớn, để thích nghi như là tín hiệu tuyến tính vùng động lớn, PA phải làm việc tại một điểm hoạt động, đó là một hiệu quả tốt về điện năng tiêu thụ. Cụ thể, một đầu ra chờ truyền lớn (OBO), hiển thị trong hình 3.6 phải được thực hiện. Đầu ra chờ truyền được định nghĩa như là đầu ra bảo hoà trên công suất đầu ra trung bình của môt PA
= 10 ,
,
( )
(3.6)
Để giảm PAPR, nhiều phương pháp đã được đề xuất, Sự cắt xén và sự phân chia cửa sổ đỉnh tín hiệu cao vượt quá một số ngưỡng là một trong những giải pháp khả thi. Tuy nhiên họ có thể giới thiệu biến dạng bức xạ trong dải và ngoài dải, một số đề nghị sử dụng kỹ thuật mã hoá, tuỳ thuộc vào các dữ liệu đầu vào, các tín hiệu điều chế trên tất cả các sóng mang con được lựa chọn từ một tập hợp của từ mã tương ứng với dạng sóng với một PAPR thấp, hạn chế của các kỹ thuật mã hoá là chi phí trong hiệu quả truyền tải. Sự sáo trộn mã cũng có thể được áp dụng để phá huỷ tín hiệu đều đặn, những tín hiệu có thể phải chịu một PAPR cao. Trong một số phương pháp khác, các tín hiệu truyền được điều chỉnh một cách cẩn thận bằng cách tối ưu hoá lồi để giảm thiểu PAPR dưới sự ràng buộc của lỗi chòm sao cho phép và năng lượng ngoài băng tần.
37