logo móvil
Contáctanos

Dimensionando un fpga para la implementación en tiempo real de un pre-distorsionador hpa basado en redes neuronales de última generación

Autores: Louliej, Abdelhamid; Jabrane, Younes; Jiménez, Víctor P. Gil; Guilloud, Frédéric

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2021

Dimensionando un fpga para la implementación en tiempo real de un pre-distorsionador hpa basado en redes neuronales de última generación


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Multiplexación por división de frecuencia
Estándares de comunicaciones de banda ancha
Banda ultra ancha
Amplificador de potencia
Redes neuronales
Matriz de compuertas programable en campo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 38

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La Modulación por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM) es una de las principales modulaciones para los estándares actuales y novedosos de comunicaciones de banda ancha. Por ejemplo, la Modulación por División de Frecuencia Ortogonal de Banda Múltiple (MB-OFDM) es una excelente elección para el estándar de comunicación inalámbrica de Banda Ultra Ancha (UWB) ECMA-368. Sin embargo, la alta Relación Pico a Promedio de Potencia (PAPR) de las señales MB-OFDM UWB reduce la eficiencia energética del elemento clave en los dispositivos móviles, el Amplificador de Alta Potencia (HPA), debido a la distorsión no lineal, conocida como saturación no lineal del HPA. Para hacer frente a este problema limitante, se propone un nuevo y eficiente esquema de pre-distorsión utilizando Redes Neuronales (NN) y también implementado en una Matriz de Puertas Programable en Campo (FPGA). Esta solución basada en el concepto de pre-distorsión de las no linealidades del HPA ofrece un buen equilibrio entre complejidad y rendimiento. Se han realizado algunas pruebas y validaciones en los dos tipos de HPA: Amplificadores de Tubo de Onda Viajera (TWTA) y Amplificadores de Potencia de Estado Sólido (SSPA). Los resultados muestran que el diseño de pre-distorsión propuesto presenta una baja complejidad y una baja tasa de error. De hecho, la arquitectura implementada utiliza el 10% de bloques de DSP (Procesamiento Digital de Señales) y el 1% de LUTs (Tabla de Búsqueda) en el caso de SSPA, mientras que solo utiliza el 1% de LUTs en el caso de TWTA. Además, nos permite concluir que las técnicas avanzadas de aprendizaje automático pueden implementarse eficientemente en hardware con el diseño adecuado.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro