Abstract
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is a special case of multicarrier transmission, where a single data stream is transmitted over a number of lower-rate subcarrier. One of the main reasons to use OFDM is to increase robustness against frequency-selective fading or narrowband interference. Unfortunately, an OFDM signal consists of a number of independently modulated subcarriers, which can give a large PAPR (Peak-to-Average Power Ratio) when added up coherently. In this paper, we investigate the performance of a simple PAPR reduction scheme, which requires no change of a receiver structure or no additional information transmission. The approach we employed is clipping in the time and frequency domains. The time-domain clipping is carried out with a predetermined clipping level while the frequency-domain clipping is done within EVM (Error Vector Magnitude). This approach is suboptimal with lower computational complexity compared to the optimal method. This evaluation is carried out on the OFDM system with an nonlinear amplifier. The simulation results demonstrated that the PAPR reduction algorithm is one of ways to reduce the effects of the nonlinear distortion of an HPA (High Power Amplifier).
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템은 다수 반송파 전송의 특수한 형태로 볼 수 있으며 하나의 데이터열이 보다 낮은 데이터 전송률을 갖는 부반송파를 통해 전송된다. OFDM을 사용하는 중요한 이유 중 하나는 OFDM을 사용하면 주파수 선택적 페이딩이나 협대역 간섭에 대한 강건함이 증가하기 때문이다. 하지만, 시간 영역 OFDM 신호는 독립적으로 변조된 많은 부반송파들로 구성되므로 이들이 동위상으로 더해질 때 신호의 진폭이 증가하여 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)이 증가된다. 본 논문에서는 수신단의 구조에 변화를 주지 않으며 또한 추가적인 정보의 전송이 필요 없이 기존 수신기를 그대로 사용할 수 있는 PAPR 감소기법의 성능을 평가하였다. 이 방법은 에러 벡터 크기 (Error Vector Magnitude; EVM) 내에서 시간 영역과 주파수 영역 신호에 대하여 클리핑을 사용한 것으로 기존의 최적화 방법과 비교하여 계산량의 복잡도가 낮다. 이 기법을 비선형 증폭기를 사용하는 OFDM 시스템에서 평가하였다. 모의실험 결과, 시간 및 주파수 영역 클리핑 기반의 PAPR 감소기법은 TD (Total Degradation)관점에서 전력효율이 향상되며 증폭기의 비선형 왜곡의 영향을 줄이는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
