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Theses Year : 2016

Carrier aggregated signal generation for LTE-A

Génération des signaux agrégés en fréquences dans le contexte de LTE-A

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Abstract

In this dissertation, a signal generation structure is proposed using which a multitone Local Oscillator (LO) signal is created by a single I/Q modulator. These LOs can be used in the CA receivers to down-convert the transmitted component carriers simultaneously. The multi-tone LO signal structure is further developed to be used at the transmitter as a CA generation solution. Using the proposed structure n-component carriers can be generated in parallel. This structures requires lower sampling rates with respect to the case where RF signals are synthesized directly by digital-to- analog converters. Moreover, less circuitry is required, because one single I/Q modulator is used to generate n component carriers, instead of n I/Q modulators. This work follows on investigating the origin of impairments and mild nonlinearities in our I/Q modulator. To overcome these problems, we focus on the functionality of the overall system rather than each component of the I/Q modulator. This method is called behavioral modeling. Once the nonlinear model is obtained, if its inverse function is applied to the input, a linearized output is expected. The generation of the inverse function is called Digital Pre-Distortion (DPD). We propose a tri-band behavioral model for nonlinearities and impairments in tri-band CA using our I/Q modulator. Furthermore, the DPD of the model is evaluated in simulations and experiments.
Dans ce travail de thèse, on a proposé une structure de génération des signaux multi-porteuse afin de créer plusieurs oscillateurs locaux (OL ) tout en utilisant qu’un modulateur I/Q. Ces signaux peuvent être utilisés dans les récepteurs de LTE-A pour la transposition des signaux agrégé en fréquence vers la bande de base. On développe la structure afin de l’utiliser en émetteur répondant aux normes du standard LTE-A. La nouvelle structure nous permet de générer n signaux agrégés en fréquences, de manière simultanée, par une seule chaîne de transmission (c.a.d un modulateur I/Q, un OL). En utilisant cette structure on réduit le nombre de circuits utilisés, en comparaison du cas où n signaux agrégés en fréquences sont générés par n émetteurs. La fréquence d’échantillonnage est réduite dans notre cas par rapport au cas où les signaux sont générés directement de la bande de base à la bande RF avec des convertisseurs analogiques numériques adéquats. Dans la troisième partie, on se concentre sur les imperfections et les non linéarités du modulateur I/Q dans le cadre de notre structure multibande. On modélise le fonctionnement du modulateur multi-bande en utilisant les échantillons en entrée et en sortie. Notre modèle est dérivé de la série de Volterra qui prends en compte les effets non linéaires et les effets mémoires ainsi que les imperfections du modulateur I/Q. Puis, on obtient la fonction "inverse" du modèle et on l’applique à l’entrée du modulateur afin de corriger et linéariser la sortie du modulateur I/Q. La fonction "inverse" est appelée DPD (en anglais : Digital Pre-Distortion). Enfin, on a évalué le modèle et la DPD en simulations et en mesures.
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Dates and versions

tel-03689710 , version 1 (07-06-2022)

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  • HAL Id : tel-03689710 , version 1

Cite

Mohammad Abdi Abyaneh. Carrier aggregated signal generation for LTE-A. Signal and Image processing. Télécom ParisTech, 2016. English. ⟨NNT : 2016ENST0062⟩. ⟨tel-03689710⟩
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