Abstract:
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Este trabajo de fin de carrera está orientado a la mejora de la linealidad y
eficiencia energética de amplificadores de potencia a través de la combinación
de técnicas de clipping y linealización mediante predistorsión digital. Las
técnicas de clipping se aplican a señales multiportadora OFDM (Orthogonal
Frequency Division Multiplexing) que presentan altos niveles de potencia
media-potencia de pico (peak-to-average power ratio, PAPR) con el fin de
evitar que los picos de la señal produzcan distorsión a su paso por el
amplificador de radiofrecuencia (RF). Los amplificadores de potencia de RF
son sistemas no lineales que presentan mayor eficiencia energética cuanto
más cerca del punto de compresión operen. Así pues, con el fin de garantizar
el compromiso linealidad-eficiencia, se utilizan técnicas de linealización como
la predistorsión digital.
Para evidenciar la posible mejora de la eficiencia energética en el amplificador
de potencia cuando se combinan técnicas de clipping y predistorsión digital, se
ha considerado un escenario de comunicaciones consistente en un
trasmisor/receptor WiMAX, cuyas especificaciones se definen en el estándar
de comunicaciones IEEE 802.16.
En una primera aproximación, se han obtenido resultados a partir de un
simulador implementado en Matlab que reproduce el esquema
transmisor/receptor de un sistema de comunicaciones WiMAX. En el
desarrollo de este TFC se han implementado las funciones de clipping, filtrado
y la introducción de un canal AWGN (additive White gausian noise) que junto
al predistorsionador digital nos ha permitido evaluar los niveles de clipping
óptimos para garantizar el compromiso linealidad-eficiencia en el amplificador
de potencia.
Finalmente, las funciones implementadas previamente en el simulador han
sido exportadas a un entorno hardware real de un transmisor WiMAX, del que
hemos podido extraer resultados experimentales que validan los resultados
obtenidos en la simulación. |