PAPR TRONG CÁC HỆ THỐNG OFDM VÀ MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP KHẮC PHỤC
2.1PAPR CAO VÀ CÁC TÁC ĐỘNG TRONG CÁC HỆ THỐNG OFDM 1 PAPR trong các hệ thống OFDM
2.1.1 PAPR trong các hệ thống OFDM
Tỷ số công suát đỉnh trên công suất trung bình (PAPR) trong các hệ thống thƣờng đƣợc xác định theo: PAPR P av P P (2.1)
và tính theo thang logarith, PAPR đƣợc xác định theo: PAPR[dB] 10lg P [dB]
av
P P
(2.2)
trong đó PP và Pav lần lƣợt là công suất đỉnh tức thời (Peak Power) và công suất trung bình (Average Power) của tín hiệu. Công suất đỉnh của tín hiệu OFDM đƣợc xác định là công suất của một sóng sin với biên độ bằng giá trị đƣờng bao lớn nhất. Một sóng mang chƣa đƣợc điều chế thì có PAPR = 0 dB. Một sóng mang đƣợc điều biên thì có PAPR > 1 hay PAPR [dB] > 0 dB.
Trong các hệ thống OFDM, tín hiệu trong từng khoảng thời gian, Tu, của
một symbol OFDM là tổng của nhiều sóng mang con đƣợc điều chế độc lập nhau nhƣ trong biểu thức (1.12). Nhƣ đã trình bày trong chƣơng 1, các sóng mang con có thể đƣợc điều chế sử dụng các sơ đồ điều chế nhƣ M-PSK hay M-QAM, đều có tính chất điều chế về pha (tín hiệu M-QAM, nhƣ đã nói, là tín hiệu điều chế biên độ vuông góc song cũng có thể xem nhƣ tín hiệu vừa điều chế biên độ, vừa điều chế pha). Do vậy, tín hiệu OFDM có thể đạt tỉ số công suất đỉnh trên công suất trung bình lớn khi các sóng mang con tình cờ đƣợc kết hợp (đồng pha) với nhau. Khi N tín hiệu của các kênh con đồng pha đƣợc cộng với nhau, chúng có khả
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
năng tạo ra công suất đỉnh lớn gấp N lần công suất trung bình. Điều này đƣợc minh họa trong hình 2.1 [10]. Trong ví dụ này, công suất đỉnh lớn gấp 16 lần giá trị trung bình.
Hình 2.1 Căn bậc 2 của PAPR đối với OFDM 16 kênh con đƣợc điều chế đồng pha [10]
Tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình cao có nghĩa là tín hiệu OFDM có đƣờng bao thay đổi (điều biên) ngay cả khi tất cả các sóng mang con cùng đƣợc điều chế chỉ bằng sơ đồ điều chế pha M-PSK.