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Optimisation des filtres de mise en forme selon le rapport puissance crête à puissance moyenne

Châtelain, Benoît (2006). Optimisation des filtres de mise en forme selon le rapport puissance crête à puissance moyenne. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L'efficacité énergétique d'un système de communication numérique dépend principalement du rendement de l'amplificateur de puissance. La migration actuelle des systèmes de communication numérique vers des techniques de modulation à haute efficacité spectrale telles le 32, 64 ou 256 QAM entraîne une augmentation du rapport puissance crête à puissance moyenne (RPCPM) du signal modulé. Un RPCPM élevé se traduit par une réduction de l'efficacité énergétique du système d'amplification et une aggravation de la distorsion d'intermodulation.

Ce mémoire est consacré à l'optimisation des filtres de mise en forme selon la minimisation simultanée du RPCPM du signal transmis et de l'interférence entre symboles du signal démodulé. Une technique d'optimisation numérique multivariable intègre la formulation de contraintes non linéaires représentant les gabarits fréquentiels des filtres de l'émetteur et du récepteur.

Les filtres optimisés augmentent de façon significative l'efficacité énergétique de l'amplificateur de puissance sans compromettre les performances d'erreur et sans augmenter l'énergie hors bande. En diminuant le niveau de recul de l'amplificateur, une augmentation de 1.85 dB de la puissance moyenne transmise est obtenue. Lorsque le niveau de recul initial est conservé, le niveau des épaules spectrales est diminué de 5 à 16 dB. Ceci fut mesuré sur une radio militaire.

Titre traduit

Peak-to-average power ratio reduction by nyquist pulse optimization

Résumé anglais

The efficiency of a power amplifier is partly determined by the peak-to-average power ratio (PAPR) of the modulated signal. Communication systems using high order quadrature amplitude modulation have large PAPR resulting in low power efficiency and high level of intermodulation distortion.

In this thesis, we propose a simultaneous minimization of the PAPR of the transmitted signal and the intersymbol interference of the demodulated signal. This is based on the optimization of the root raised cosine filter, which is performed under spectral and power requirement constraints using multivariate optimization technique.

It is shown that the use of the proposed filters significantly increases the power amplifier efficiency while preserving the symbol error rate performance, 1.85 dB of output power increase is obtained. Alternatively, the filters may be used to lower the spectral emissions and improve the error probability. The results were measured on a military radio to obtain a 5 to 16 dB out of band signal power reduction.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique." Bibliogr : f. [134]-[138]
Mots-clés libres: Transmission sans fil, filtres pour micro-ondes, traitement du signal, traitement du signal techniques numériques, amplificateurs de puissance, thèses et écrits académiques, ressources internet
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Gagnon, François
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 24 févr. 2011 20:01
Dernière modification: 03 nov. 2016 00:07
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/539

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