1. Joint CFR and DPD optimization for 5G Digital Front Ends
- Author
-
Olsson, Gustav and Olsson, Gustav
- Abstract
This thesis project investigates the topic of joint optimization for crest factor reduction and digital predistortion blocks, which are used for digital correction of analogue impairments in digital radio front ends. The work first investigates the effects of joint parameter variation of the above blocks on the global performance and computational cost of the digital chain, given reference CFR and DPD algorithms. Then it proposes a method for joint optimization of said CFR and DPD parameters, based on a constrained optimization of a composite target function. The constraints of this optimization problem ensure that the solution meets the requirements on out-of-band emissions and signal quality, while the target function values solutions that outperform these requirements and are computationally cheaper to implement. The solutions of such an optimization problem are determined with the help of simulations. The simulations provide estimated performance metrics on signal quality and out-of-band emissions as well as estimated computational cost for a given parameter configuration. The results show that the proposed optimization can guide the selection of parameters for multiple blocks of the DFE while ensuring applicability in different use-cases via an easily configurable target function., Tänk om man kunde titta ut genom sitt fönster och se det osynliga som gör vårt moderna liv möjligt. Blipp!, bussbiljettens utgångsdatum är om elva dagar, grön signal. Swish!, saldo minus 29 kr, betalningen går igenom i glasskiosken. Pling!, "-Ring mig när du kan, jag har något roligt att berätta!". Varje ögonblick färdas oräkneligt många signaler i ljusets hastighet mitt framför näsan på oss utan att vi märker något. Allt som skedde utanför fönstret möjligjordes genom att elektromagnetiska vågor färdades mellan mobiltelefoner och sändare i master. När en mast sänder ut en signal måste den förstärkas för att den ska nå mottagaren. Problemet är att förstärkare ofta beter sig oberäkneligt och förvränger signalen. Ju högre spänning förstärkarens insignal har desto värre blir dessa förvrängningar. Om man har otur försämras signalens kvalité till den grad att datan den bär på blir oläslig. Bruset den orsakar kan även störa signaler i grannkanaler, därför måste utsignalen uppfylla kvalitétskrav som bestäms av myndigheter. Man skulle kunna undvika detta genom att mata förstärkaren med en svagare signal, men då försämras förstärkarens verkningsgrad och räckvidd väsentligt. För att kringå denna avvägning mellan signalkvalité och verkningsgrad kan man manipulera signalen på ett sätt som kompenserar för förstärkarens brister. Det finns många metoder att göra detta på och detta examensarbete har undersökt kombinerad digital förförvrängning och klippfiltrering. Klippfiltrering sätter ett tröskelvärde och klipper bort den delen av insignalen vars spänning överskrider det. Dessa spänningstoppar som klipptes bort var den delen av signalen som orsakade mest förvrängnining och brus i förstärkaren. Klippandet i sig orsakar också brus men denna bruskällan undgås genom att man filtrerar den avklippta delen av signalen och subtraherar den från den ursprungliga. Ju lägre tröskelvärde, desto högre spänning kan man mata förstärkaren med, men är det för lågt så kan signalen förändras så mycke
- Published
- 2023