VẤN ĐỀ ĐỒNG BỘ TRONG OFDM
3.3. Tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình (PAPR).
Tỉ số công suất đỉnh trên công suất trung bình là một trong những hạn chế cơ bản của tín hiệu OFDM. Khi tỉ số này cao, việc sử dụng bộ khuyếch đại công suất sẽ không đạt hiệu suất cao vì phải dành dự trữ công suất để tránh nhiễu phi tuyến. Như vậy, giảm PAPR là yêu cầu quan trọng của hệ thống sử dụng OFDM.
PAPR của một ký tự OFDM là tỉ số giữa giá trị lớn nhất của bình phương một mẫu đơn lẻ trên miền thời gian với giá trị trung bình bình phương của mẫu này:
PAPR= 2 2 1 ,... 1 , 0
max
m m N m X X − = (3.13)PAPR biểu diễn dải biên độ của các mẫu tạo ra bên máy phát tín hiệu OFDM. Nói cách khác, PAPR biểu diễn khoảng cách đến gốc của ký tự trong không gian tín hiệu
Ví dụ: Hệ thống nhị phân {0,1}: PAPR=0.5(01 1) =2 +
Hệ thống điều chế pha M mức(M-PSK) : do các ký tự trong không gian tín hiệu chỉ khác nhau về pha trong khi độ lớn bằng nhau nên PAPR=1.PAPR quá lớn sẽ tạo ra nhiều bất lợi như làm tăng độ phức tạp của bộ biến đổi D/A, A/D và làm giảm hiệu quả của bộ công suất cao tần. Một vài kĩ thuật đã được đưa ra nhằm giảm PAPR.Ta có thể chia chúng ra làm 3 loại như sau :
Thứ nhất là kĩ thuật làm méo tín hiệu.Các kĩ thuật này giảm biên độ đỉnh chỉ đơn giãn bằng cách làm méo tín hiệu OFDM tại xung quanh đỉnh của tín hiệu.Các kĩ thuật này gồm có clipping, peak windowing và peak cancellation.
Thứ hai là các kĩ thuật mã hoá (coding technique) sử dụng bộ mã hoá sửa sai đặc biệt nhằm loại ra những symbol OFDM có PAPR cao.
Thứ ba là những kĩ thuật dựa trên việc ngẫu nhiên hoá mỗi symbol OFDM với các chuỗi giả ngẫu nhiên khác nhau và lựa chọn các chuỗi có tỉ lệ PAPR nhỏ nhất.
3.4. Kết luận.
Trong chương này chúng ta đã trình bày các phương pháp đồng bộ cho hệ thống OFDM. Đồng bộ ký tự ký tự cũng đồng nghĩa với đồng bộ thời gian vì nó khắc phục lỗi thời gian, đây là vấn đề có nhiều phương pháp được nghiên cứu và áp dụng. Vấn đề khó khăn nhất trong đồng bộ tần số cũng như đồng bộ nói chung là đồng bộ tần số sóng mang. Có nhiều phương pháp ước lượng tần số sóng mang, nhưng ở đây chúng ta chỉ trình bày một số phương pháp tiêu biêu. Việc xét đến các ảnh hưởng của sai lỗi đồng bộ đến chỉ tiêu chất lượng hệ thống OFDM sẽ giúp chúng ta nhận biết vai trò của các loại đồng bộ và thực hiện đồng bộ có hiệu quả nhất.Tỷ số PAPR của một tín hiệu OFDM lớn sẽ gây nên các thành phần tần số bậc cao sau khi khuếch đại do các bộ khuếch đại hoạt động ở vùng phi tuyến. Việc sản sinh ra thành phần tần số bậc cao sẽ gây nên nhiễu xuyên điều chế, là một điều không mong muốn. Tỷ số PAPR cao là một bất lợi lớn của hệ thống OFDM. Việc giảm được tỷ số PAPR trong hệ thống OFDM là một điều rất đáng quan tâm. Nhưng cho đến nay, việc tìm ra một phương thức giảm PAPR thật sự phù hợp vẫn còn bỏ ngỏ và là đề tài nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trên thế giới.
