SC-FDMA TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG LTE
3.8.Tỉ số công suất đỉnh tín hiệu trên công suất trung bình tín hiệu
Để đánh giá hiệu suất công suất của máy phát người ta sử dụng một thông số đó là tỉ số công suất đỉnh tín hiệu so với công suất trung bình tín hiệu (PAPR).
Trong hệ thống, khi sự khuếch đại tuyến tính đạt tới điểm bão hòa thì hệ thống có hiệu suất công suất lớn nhất. Phương trình (3.16) mô tả mối quan hệ giữa PAPR[dB] với hiệu suất công suất phát.
(3.16)
Trong đó: hiệu suất công suất, hiệu suất công suất lớn nhất.
Với bộ khuếch đại công suất hoạt động ở lớp A thì , còn nếu hoạt động ở lớp B thì [3]. Như đã nói ở các chương trước, SC-FDMA có ưu điểm hơn so với OFDM cho đường lên mạng LTE là nó có PAPR thấp hơn. Trong đường lên thì các thiết bị di động đóng vai trò là máy phát, nếu tỉ số PAPR cao tức yêu cầu máy phát phải có nguồn nuôi lớn, điều này là bất lợi cần tránh trong thiết kế các thiết bị di động hiện nay.
Giả sử: {xm : m=0, 1, 2, . . . ,M-1} là các kí tự đã được điều chế, sau khi qua phép biến đổi FFT thì các mẫu miền tần số của {xm} là {Xk : k=0, 1, 2, . . . ,M-1}, {X’l: l= 0, 1, 2, . . . , N-1} là các mẫu miền tần số sau khi ánh xạ sóng mang con và các mẫy miền thời gian sau khi biến đổi IFFT sẽ là {x’n : n= 0, 1, 2, . . . , N-1}. Dải thông phức truyền tín hiệu x(t) SC-FDMA là:
(3.17)
Với: ωc là tần số sóng mang của hệ thống, p(t) là bộ lọc hình dạng xung có thể là bộ lọc RRC hoặc RC.
Tc: là khoảng thời gian của kí tự của kí tự phát
Tỉ số PAPR của tín hiệu phát x(t) được định nghĩa như sau: (3.18)
Nếu không có bộ lọc hình dạng xung, tốc độ lấy mẫu sẽ có tỉ số PAPR như trong trường hợp tương tự. Tỉ số PAPR sẽ là:
PAPR= (3.19)
3.9. Kết luận chương
Qua toàn bộ chương đã cho biết các bước trong quá trình trao đổi thông tin giữa máy phát và máy thu với các lớp giao thức trong mạng LTE thì cần trải qua ba thành phần của các kênh truyền trong mạng đó là: các kênh vật lý, các kênh truyền tải, và các kênh logic. Việc xử lí tín hiệu tại máy phát cần được đưa qua bộ lọc hình dạng xung, việc lọc hình dạng xung giúp cải thiện tỉ số công suất đỉnh đối với công suất trung bình tín hiệu PAPR, giảm độ phức tạp khi tạo xung phát tại máy phát, tiết kiệm phổ tần sử dụng cho phát tín hiệu. Nhằm loại bỏ nhiễu ISI, trong hệ thống có thêm thuật toán cân bằng kênh, việc áp dụng cân bằng kênh giúp cải thiện chất lượng tín hiệu thu do đã hạn chế nhiễu ISI. Trong đồ án này, em sử dụng hai thuật toán đó là Zero – Forcing (ZF) và Minimum Mean Square Error (MMSE) với điều kiện ước lượng kênh truyền đã biết hoàn hảo tại máy thu.
CHƯƠNG 4