PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)

     OFDM의 방식의 단점중 하나인 PAPR이 높은 이유를 설명하고 PAPR을 줄이기 위한 방안을 설명하시오

 

1. 정의

2. OFDM에서 PAPR

3. PAPR의 문제점

4. PAPR 개선 방안

 4.1 결정적 방법(신호의 왜곡 기법)

 4.2 확률적 방법

 

 

 

 

1. 정의

 - Crest factor는 전류나 음성신호와 같은 파형신호에서 피크값과 평균값의 비를 말함, 즉 평균값에 비해 피크값이 얼마나 큰지를 나타냄  

 - Peak to Average Power Ratio는 피크값의 제곱을 실효값의 제곱으로 나눈 값을 말함, 즉 Crest factor의 제곱값 

 

 

2. OFDM에서 PAPR

  - 시간 영역 OFDM 신호는 독립적으로 변조된 많은 부반송파들로 구성됨

  - 그림에서처럼 부반송파들이 동위상으로 더해질 때 최대전력(Peak Power)은 평균전력의 N배가 됨

  - 최종 OFDM output signal은 일반적인 램덤 신호들보다 Average 값 대비 Peak 값이 크게 나타남

 

<Peak Power와 Average Power>

<OFDM Signal의 Peak value 예>

3. PAPR의 문제점

  - PAPR이 크면 그림에서 처럼 dynamic range가 크므로 ADC와 DAC 설계가 어렵고, 증폭기의 선형성을 파괴함

  - 증폭기의 선형성이 나쁠 경우 대역 내 왜곡 또는 대역 외 방사 등의 신호왜곡이 발생하게 되어 비트오류율의 열화를 가져옴

  - 결국 LPA(Low Power Amplifier)와 RAS(RF Analog Subsystem) 가격 상승

4. PAPR 개선 방안

 4.1 결정적 방법(신호의 왜곡 기법)

     - OFDM 신호를 피크에서 또는 그 주변에서 비선형적으로 왜곡시켜 감소시킴(클리핑, 피크 윈도윙, 피크 제거)

    

 4.2 확률적 방법

     - 통계적으로 OFDM 신호가 갖는 PAPR 분포 특성을 개선하는 방법

     - 결정적 방법에 비해 신호의 왜곡이 없는 장점을 지님

     - 동일한 정보를 갖는 여러 개의 신호들을 생성하여 가장 작은 PAPR을 갖는 신호를 선택하여 전송하는 방법

     - 선택사상기법(SLM, Selected Mapping), 부분 전송 수열(PTS, Patial Transmit Sequence)과 같은 방법이 있음

 

http://caesarhks.blog.me/70133244891

http://www.whydsp.org/209

http://en.wikipedia.org/wiki/Crest_factor

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