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Introduzione
L’OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) è una tecnica di accesso multiplo largamente utilizzata sia in reti di comunicazione cablate (ADSL e VDSL) sia in reti wireless (DAB, DVB-T). I principali vantaggi che presenta sono la robustezza nei confronti delle distorsioni lineari introdotte dal canale e un’eccellente efficienza spettrale. Un altro vantaggio del sistema OFDM è la relativa semplicità di implementazione. Infatti grazie alla struttura del segnale OFDM, l’operazione di modulazione/demodulazione può essere effettuata attraverso un algoritmo FFT(Fast Fourier Transform).
Tuttavia l’OFDM non è molto diffusa nei sistemi di comunicazione via satellite dove gli amplificatori di potenza (HPA, High Power Amplifier), come il traveling wave tube (TWT), sono utilizzati al trasmettitore e sul trasponditore del satellite per ottenere la necessaria potenza in trasmissione. L’HPA introduce nel canale di comunicazione delle distorsioni nonlineari senza memoria in virtù del fatto che il punto di lavoro viene posto vicino al punto di saturazione per ottenere un’elevata efficienza energetica. Sfortunatamente il segnale OFDM è caratterizzato da ampie variazioni dell’ampiezza cioè da un PAR (Peak to Average power Ratio) elevato. Per questo motivo si verifica un significativo decadimento delle prestazioni quando è presente un HPA. In aggiunta a questo fatto, il sistema OFDM utilizza un filtro lineare per effettuare la conversione digitale-analogica del segnale prima dell’HPA. La combinazione filtro lineare- HPA costituisce un sistema nonlineare con memoria che degrada fortemente le prestazioni del sistema. Lo scopo di questa tesi è quello di analizzare le
2 distorsioni nonlineari del canale satellitare dal punto di vista teorico, verificarne i risultati attraverso simulazione
software del sistema, e implementare una tecnica di predistorsione per mitigarne gli effetti
Nel capitolo 1 viene presentata una breve introduzione alla modulazione OFDM, la sua implementazione mediante IFFT/FFT e definito il PAR del segnale.
Successivamente nel capitolo 2, dopo aver descritto brevemente i modelli più diffusi di sistemi nonlineari, è stato analizzato l’effetto di tali dispositivi sul segnale OFDM dal punto di vista analitico e ne sono stati verificati i risultati al simulatore.
Il predistorsore considerato, presentato nel capitolo 3, si basa sul Teorema del Punto Fisso e viene implementato mediante un algoritmo iterativo (FPI, Fixed Point Iteration). Questa tecnica di predistorsione viene analizzata sia nel caso di
sistema non lineare senza memoria che nel caso di sistema nonlineare con memoria attraverso l’utilizzo di una memory mapping che cerca di compensare
gli effetti dovuti alla memoria del sistema. Nel capitolo 4, oltre a descrivere come l’algoritmo sia stato effettivamente implementato, vengono analizzati i risultati numerici ottenuti per simulazione inizialmente di un sistema OFDM a tempo discreto nonlineare senza memoria e successivamente di un sistema OFDM nonlineare, sovracampionato, con memoria con lo scopo di ottenere dei risultati che rispecchino il più possibile quelli che si otterebbero con un sistema reale.
