capítulo 5 revisado

Capítulo 5. Conclusiones y líneas futuras de investigación
CAPÍTULO 5. CONCLUSIONES Y
LÍNEAS
FUTURAS
DE
INVESTIGACIÓN
En el presente proyecto, se ha desarrollado el software necesario para poder
realizar el modelado de comportamiento del amplificador de potencia Maxim
Max2430 basándonos en las series de Volterra. La programación de las
diferentes funciones que conforman el modelo así como la tarea de
simulación y análisis se ha realizado en Scilab, un excelente programa de
software libre de cálculo científico orientado a la computación numérica que
propone un poderoso ambiente de desarrollo para aplicaciones científicas y
de ingeniería.
Se han obtenido diversos modelos para distintas potencias de entrada usando
la definición de serie de Volterra general, truncada a una no linealidad finita
(orden 7) y una longitud de memoria finita M. También se ha implementado
un método de restricción estructural de diagonalidad cercana, que permite
simplificar significativamente la estructura del modelo general basado en
series de Volterra, reduciendo de forma importante el número de coeficientes.
Posteriormente, y con el objetivo de ilustrar la validez del modelo
implementado, se ha realizado un análisis comparativo de las señales medidas
y predichas por nuestro modelo, análisis espectral y de comportamiento de
los modelos óptimos obtenidos aplicados a señales con distinta potencia de
entrada, presentando tablas y gráficas que ilustran todos estos resultados.
Reseñar también que con las señales de salida medidas y predichas, hemos
podido ver los efectos que provocan las no linealidades en el amplificador y
cómo éstos son mayores a medida que se aumenta la potencia de la señal de
entrada.
La concordancia obtenida entre las respuestas medidas y modeladas valida
esta propuesta, convirtiéndola en flexible y efectiva en situaciones prácticas.
El trabajo realizado en este proyecto ha generado una gran motivación por
seguir investigando en el tema tratado. No es, en absoluto, un estudio
acabado. Actualmente se sigue profundizando en el conocimiento de las no
linealidades que ocurren en los sistemas de comunicaciones modernos. Por
ello, a continuación comentamos posibles ampliaciones y líneas de
investigación que se consideran muy interesantes.
1. Hacer todas las medidas realizadas, pero utilizando modulaciones
que están siendo muy utilizadas actualmente, como es el caso de
OFDM o UMTS, ya que este tipo de modulaciones presentan una
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Capítulo 5. Conclusiones y líneas futuras de investigación
gran sensibilidad a la linealidad del canal y exigen una alta
eficiencia espectral.
2. Ya hemos visto los efectos nocivos que introducen las no
linealidades en las señales. El recrecimiento del espectro introduce
interferencia en los canales adyacentes, por lo que es importante su
eliminación. Conseguir predistorsionar la señal sería algo muy
interesante, y una línea muy buena de investigación. Podríamos,
una vez tenemos el modelo del comportamiento no lineal del
amplificador, añadir a la entrada un predistorsionador digital para
linealizar el espectro de la señal de salida.
3. Para la mayoría de los actuales y futuros estándares de transmisión,
el ACPR (Adjacent Channel Power Ratio) es una figura de mérito
que permite caracterizar la distorsión que tiene lugar en los distintos
subsistemas y la probabilidad con que un sistema dado puede causar
interferencias en los canales de radio vecinos. Como la distorsión
está directamente relacionada con las no linealidades, está claro que
el ACPR es una medida crítica a realizar en los amplificadores de
potencia. En concreto el ACPR se define como la relación entre la
potencia en una banda distinta a la de la señal principal respecto a la
potencia en el ancho de banda de la señal.
Podemos emplear el modelo implementado del amplificador para
evaluar los efectos que origina la distorsión no lineal en la señal
(asimetrías, recrecimento espectral…) y realizar medidas
cuantitativas del ACPR mediante análisis espectral. Se podría
también y resultaría muy interesante, realizar medidas del ACPR
para distintas potencias con y sin predistorsión. Así, haríamos una
comparación de los resultados obtenidos en ambos casos para
cuantificar la mejora que introduce la predistorsión.
4. También se podrían realizar otro tipo de medidas que pongan de
manifiesto los efectos que provocan las no linealidades, tal como:
• medir la BER y comprobar la degradación que se produce por
las no linealidades.
• Medidas de las curvas AM/AM y AM/PM para comprobar
que éstas no son estáticas, sino que dependen de la frecuencia,
debido a la memoria del amplificador.
5. En una etapa de comercialización, serían dichos modelos y no el
propio circuito o dispositivo los que podrían ser evaluados por
posibles compradores, manteniéndose a salvo la propiedad
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Capítulo 5. Conclusiones y líneas futuras de investigación
intelectual de éste a la vez que se ofrecería la posibilidad de evaluar
las prestaciones del diseño. Además, un modelo que represente al
amplificador se puede usar para determinar si el dispositivo es una
buena opción para emplearlo en el diseño de un sistema.
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