Modelagem de amplificadores de potência para sistemas de comunicações movéis através da série de Volterra polar expandida por funções de base de Laguerre e fracionária

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nypwipwy, Vithor Bernardo
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/76673
Resumo: Orientador: Prof. Ph.D. Eduardo Gonçalves de Lima
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spelling Dartora, César Augusto, 1978-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaLima, Eduardo Gonçalves de, 1980-Nypwipwy, Vithor Bernardo2022-10-31T12:12:43Z2022-10-31T12:12:43Z2022https://hdl.handle.net/1884/76673Orientador: Prof. Ph.D. Eduardo Gonçalves de LimaCoorientador: Prof. Dr. César Augusto DartoraTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa : Curitiba, 04/03/2022Inclui referênciasÁrea de concentração: TelecomunicaçõesResumo: Esta tese propõe três abordagens diferentes. A primeira abordagem expande o modelo da série de Volterra Polar em um conjunto de funções de base ortogonal de Laguerre, denominado modelo de Laguerre-Volterra Polar. O modelo possui um conjunto de polos de valor real que podem ser otimizados para descrever a dinâmica de um amplificador de potência de radiofrequência (RF PA) e é usado para a definição da segunda abordagem. A segunda abordagem modifica o modelo de Laguerre-Volterra Polar usando técnicas de truncamento independentes de modo que tenha 10 fatores de truncamento, dentre ele, três conjuntos de Funções de Base Ortonormal de Laguerre. O modelo resultante da segunda abordagem é denominado modelo de Laguerre-Volterra Polar Modificado. A terceira abordagem estende o modelo de Volterra Polar bidimensional para uma ordem de derivada fracionária através da solução numérica de Mittag-Leffler de um conjunto de funções geradoras ortonormais fracionárias. O modelo resultante da terceira abordagem é denominado modelo de Volterra Polar fracionário bidimensional. Os três modelos, além de reproduzirem as distorções das não linearidades de um RF PA, reduzem significativamente a quantidade de parâmetros gerados e melhoram substancialmente as respectivas acurácias de modelagem. No primeiro e segundo modelos, foi utilizado um dispositivo em teste. Em comparação com vários modelos, o modelo de Laguerre-Volterra Polar Modificado proposto, contendo um número maior de fatores de truncamento independentes, pode proporcionar uma redução superior a 50% no número de coeficientes gerados, chegando a um máximo de 84%. Em outra comparação com os demais modelos, o modelo de Laguerre-Volterra Polar Modificado contendo três conjuntos de funções de Laguerre melhorou significativamente a precisão da modelagem, quantificada por melhorias do erro quadrático médio normalizado de até 6,51 dB e a razão de potência de erro do canal adjacente de até 7,29 dB, quando comparado ao anterior modelo de Volterra Polar modificado sob a mesma complexidade computacional. No terceiro modelo foram utilizados três dispositivos diferentes em teste. Em comparação com vários modelos, a abordagem de Volterra Polar fracionário bidimensional proporcionou uma redução do número de parâmetros gerados no modelo acima de 81,5% e melhorou significativamente a precisão da modelagem, quantificada por melhorias do erro quadrático médio normalizado de até 8,72 dB.Abstract: This thesis proposes three different approaches. The first approach expands the Polar-Volterra series into a set of Laguerre orthonormal basis functions, called the Laguerre-Volterra Polar model. The model has a set of real-value poles that can be optimized to describe the Radio Frequency Power Amplifier (RF PA) dynamics and is used to define the second approach. The second approach modifies the Laguerre-Volterra Polar model using independent truncation techniques so that it has 10 truncation factors, including three sets of Laguerre Orthonormal Basis Functions. The model resulting from the second approach is called the Modified Laguerre Polar-Volterra model. The third approach extends the two-dimensional Polar Volterra series to a fractional derivative order through the numerical Mittag-Leffler solution of fractional orthonormal generating functions. The model resulting from the third approach is called the two-dimensional fractional Polar Volterra model. The three models, in addition to reproducing the distortions of the nonlinearities of a RF PA, significantly reduce the amount of parameters generated and substantially improve the modeling accuracy. In the first and second models, a device under test was used. In comparison of several models, the proposed modified Laguerre-Volterra Polar model, containing a larger number of independent truncation factors, can provide a reduction over 50% in the number of generated coefficients, reaching a maximum of 84%. In another comparison with the other models, the modified Laguerre-Volterra Polar model containing three sets of Laguerre functions significantly improved the modeling accuracy, quantified by improvements of normalized mean square error of up to 6.51 dB and the adjacent channel error power ratio of up to 7.29 dB, when it is compared to the previous modified Polar-Volterra model under the same computational complexity. In the third model, three different devices under test were used. In comparison of several models, the two-dimensional fractional Polar Volterra approach provided a reduction of the number of generated parameters in the model over 81.5% and significantly improved the modeling accuracy, quantified by improvements of normalized mean square error of up to 8.72 dB.1 recurso online : PDF.application/pdfAmplificadores de potenciaSistemas de comunicação movelVolterra, Equações deVolterra, Series deEngenharia ElétricaModelagem de amplificadores de potência para sistemas de comunicações movéis através da série de Volterra polar expandida por funções de base de Laguerre e fracionáriainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - VITHOR BERNARDO NYPWIPWY.pdfapplication/pdf1868939https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/76673/1/R%20-%20T%20-%20VITHOR%20BERNARDO%20NYPWIPWY.pdfcd028fd105c1bf447c0445a82879d27eMD51open access1884/766732022-10-31 09:12:43.704open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/76673Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082022-10-31T12:12:43Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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