Väitöstilaisuus Oulun yliopistossa

Väittelijä

Diplomi-insinööri Atso Hekkala

Tiedekunta ja yksikkö

Oulun yliopiston tutkijakoulu, Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta, tietoliikennetekniikan osasto
0294 480 000

Oppiaine

Radiotietoliikenne

Väitöstilaisuus

4.4.2014 12:00

Väitöstilaisuuden paikka

Kuusamonsali (YB210)

Aihe

Lähettimen epälineaarisuuksien kompensointi esivääristystä käyttäen. Esimerkkitapauksina verhokäyräseuraajavahvistin ja kuituoptinen radiolinkki

Vastaväittäjä

Professori Mikko Valkama, Tampereen teknillinen yliopisto

Second opponent

Professori Risto Wichman, Aalto yliopisto

Kustos

Professori Marcos Katz, Oulun yliopisto

Epäideaalisen lähettimen kompensointi esivääristystä käyttäen

Langattomassa tietoliikenteessä lähetettävää signaalia täytyy vahvistaa voimakkaasti, jotta se voidaan kanavan aiheuttamasta vaimennuksesta ja häiriöistä huolimatta luotettavasti ilmaista vastaanottimessa. Vahvistukseen käytetään tehovahvistinta, joka kuluttaa huomattavan osan signaalin lähettämiseen tarvittavasta tehosta. Lähettimen tehonkulutuksen minimoimisessa vahvistimen hyötysuhde eli lähetetyn hyötysignaalin tehon suhde tehovahvistimen kuluttamaan tehoon on merkittävä. Hyötysuhde paranee kasvattamalla lähetystehoa, mutta tällöin tehovahvistin muuttuu epälineaariseksi eli se vääristää lähetettävää signaalia. On siis tehtävä kompromisseja hyötysuhteen ja epälineaarisuuden välillä. Tässä työssä tarkastellaan tietyntyyppistä epälineaarista mutta korkean hyötysuhteen tehovahvistinta, jota kutsutaan verhokäyräseuraajavahvistimeksi (envelope tracking, ET).

Tehovahvistimen lisäksi lähettimessä on muitakin epälineaarisia komponentteja kuten tässä työssä tarkasteltavat hajautetuissa antennijärjestelmissä käytettävät kuituoptiset radiolinkit (radio-over-fibre, RoF). Ne ovat samalla tavoin epälineaarisia kuin tehovahvistimet.

Väitöstyössä tutkitaan lähettimen epälineaaristen komponenttien aiheuttamien vääristymien kompensointia langattomissa tietoliikennejärjestelmissä. Erityisesti tarkastellaan ET-vahvistimen ja RoF-linkin adaptiivista esivääristystä, joka on yksi yleisesti käytetty linearisointimenetelmä. Esivääristyksen on oltava adaptiivinen eli mukautuva, koska tehovahvistimen epälineaariset ominaisuudet riippuvat vahvistimesta.

Väitöstyön tulokset osoittavat, että langattomien tietoliikennejärjestelmien suunnittelussa epälineaarisuudet täytyy ottaa huomioon. Suorituskykytarkastelut osoittavat, että RoF-linkin ja ET-vahvistimen aiheuttamia vääristymiä voidaan merkittävästi vähentää käyttäen työssä kehitettyjä yksinkertaisia kompensointimenetelmiä. Tuloksia voidaan soveltaa missä tahansa langattomassa tietoliikennejärjestelmässä ja edelleen parantaa yhdistämällä tutkittuihin tekniikoihin esimerkiksi muita hyötysuhdetta parantavia menetelmiä.

Viimeksi päivitetty: 10.3.2014