I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   4 A u g u s t   201 9 ,   p p .   2 7 2 5 ~2 7 3 1   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v9 i 4 . p p 2 7 2 5 - 2731          2725       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Enha ncing  t he  B ER a nd ACL R f o r t he  HPA    using  pre - dis torti o n t echniq ue        E ha b Ab du lr a zz a q H us s ein   De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Un i v e rsit y   o f   Ba b y lo n ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   9 ,   2 0 1 8     R ev i s ed   J an   26 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   Ma r   1 1 ,   2 0 1 9     P o w e a m p li f i e rs  a re   k e y   c o m p o n e n ts  in   w irele ss   tran sc e i v e rs.  T h e ir  f u n c ti o n   is  to   a m p li fy   sig n a a n d   g e n e ra te  th e   re q u ired   Ra d io   F re q u e n c y   ( RF p o w e r   th a a ll o w to   tran sm it   th e   sig n a l   o v e a n   a p p ro p riate   ra n g e .   T h e   Orth o g o n a F re q u e n c y   Div isio n   M u lt i p lex in g   (OFDM s y ste m a r e   h ig h ly   s e n siti v e   to   n o n li n e a d ist o rti o n   in tr o d u c e d   b y   Hig h   P o w e Am p li f ier  (HP A ).   T h e   HP n o n li n e a rit y   c a u se in - b a n d   a n d   o u t - of - b a n d   d isto rti o n s .   T h e   li n e a riza ti o n   tec h n iq u e a re   u se d   to   c o m p e n sa te  th e   n o n l in e a e ff e c ts   o f   th e   h ig h   p o w e r   a m p li f ier.  T h e s e   tec h n iq u e c o r re c th e   d isto r ti o n   e f fe c ts  re su l ti n g   f ro m   n o n li n e a rit ies   in   t h e   tran sm it ted   sig n a l.   M a n y   li n e a riz a ti o n   tec h n i q u e h a v e   b e e n   d e v e lo p e d   to   im p ro v e   p o w e r   a m p li f ier l in e a rit y   a n d   to   d e c re a se   b o th   Bit   Err o Ra te  (BER)  a n d   A d jac e n Ch a n n e L e a k a g e   Ra ti o   (A C L R).   T h is  w o rk   is  se to   ru n   th e   h ig h   p o w e a m p li f ier  in   th e   n o n li n e a re g io n .   It  is  a lso   a tt e m p ti n g   to   a n a ly z e   th e   re su lt in g   sig n a in   ter m o th e   BER  a n d   A CL R,   n e x e m p lo y p re - d isto rti o n   li n e a riza ti o n   tec h n iq u e to   re d u c e   th e   d isto rt io n   in tro d u c e d   in   t h is  re g io n .   A c c o rd in g   t o   Dig it a V id e o   Bro a d c a stin g - T e rre strial  (DV B - T sta n d a rd   th e   li n e a riza ti o n   tec h n i q u e s,  c ircu it   a n d   th e   OFDM   tran sm it ter  a n d   re c e iv e r   i d e sig n e d   a n d   im p le m e n ted   th ro u g h   u sin g   c o m p u ter sim u latio n   o f   AW De sig n   En v iro n m e n t.   K ey w o r d s :   AC L R   B E R   Hig h   p o w er   a m p li f ier   L i n ea r izatio n   tec h n iq u e   OFDM    P r ed is to r tio n     Co p y rig h ©   2 0 1 9   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   E h ab   A b d u lr az za q   Hu s s e in ,     Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Un i v er s it y   o f   B ab y lo n ,   Hillah - Naj af   R o ad ,   E lect.   Dep t.,   Facu lt y   o f   E n g . ,   Un i v er s i t y   o f   B ab y lo n ,   B ab y lo n ,   I r aq .   E m ail:  d r . eh ab @ itn et. u o b ab y l o n . ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N   OFDM th e   m u lti - ca r r ier   tr an s m i s s io n   tec h n iq u e ,   i s   an   ex ce lle n m e th o d   f o r   h i g h   s p ee d   b i - d ir ec tio n al  w ir eless   d ata  co m m u n icat io n   [ 1 ] .   I is   v er y   s i m ilar   to   th w ell - k n o w n   tech n iq u o f   Fre q u e n c y   Div i s io n   M u ltip lex in g   ( FDM) .   I u s es  th s a m e   p r in cip les  o f   FDM  to   allo w   m u lt ip le  m es s a g es  to   b s en o v er   s i n g le  r ad io   ch a n n el.   I o f f er s   a   m u ch   m o r co n tr o lled   m an n er ,   w h ic h   i s   a llo w in g   a n   i m p r o v ed   s p ec tr al   ef f icien c y   [ 2 ] .   A n   OF DM   s i g n al  co n s is ts   o f   s u m   o f   s u b ca r r ier s   th at  is   m o d u lated   b y   u s in g   P h ase  S h i f t   Ke y i n g   ( P SK)   o r   Qu ad r atu r Am p l itu d Mo d u latio n   ( QA M) .   A lt h o u g h   OF DM   p r o v id es  g o o d   s p ec tr al   ef f icien c y ,   it  p r o d u ce s   s ig n a w it h   f l u ctu a tin g   en v elo p th at  g e n er ates  I n ter m o d u latio n   Dis to r tio n   ( I MD )   at  th s y s te m s   p o w er   a m p li f ier s .   Mo s t   o f   t h I MD   p o wer   ap p ea r s   as  an   i n ter f er en ce   b et w ee n   ad j ac en t   ch an n e l s ,   w h ic h   r eq u ir es  t h u s o f   lin ea r   h ig h   p o w er   a m p li f ier s .   C o n s id er i n g   b ac k - o f f   p o w er   is   t h s i m p les w a y   to   i m p r o v th e   li n ea r it y   o f   t h p o w er   a m p li f ier   w h ic h   co r r esp o n d s   to   m o v in g   t h o p er atin g   p o in o f   t h e   a m p li f ier   to   th l in ea r   r e g io n .   I n cr ea s in g   t h e   b ac k - o f f   o f   t h p o w er   a m p li f ier   m ea n s   t h at  t h s ig n al  i s   co v er ed   b etter   in   th li n ea r   r an g e,   an d   th u s   th e f f ec ts   o f   n o n lin ea r ities   ar r ed u ce d .   Ho w ev er ,   p o w er   ef f icie n c y   i s   r ed u ce d   as  w ell.   So   tr ad eo f f   b et w ee n   e f f icien c y   an d   li n ea r it y   is   n ee d ed .   L i n ea r izatio n   t ec h n iq u es  p r o v to   b th b est  s o l u tio n   in   o r d er   to   i m p r o v p o w er   a m p li f ier   lin ea r it y   w it h o u t   h a v i n g   a   n eg ati v i m p ac t   o n   ef f icien c y   [ 3 ] .   Se v er al  k in d s   o f   li n ea r izatio n   tech n iq u es  f o r   p o w er   a m p li f ier s   h a v b ee n   p r o p o s ed   s u ch   a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 9   :   2 7 2 5   -   2731   2726   Feed f o r w ar d ,   Feed b a ck ,   P r ed is to r tio n ,   L i n ea r   Am p li f icatio n   u s i n g   t h No n li n ea r   C o m p o n en t   [ L I N C ]   a n d   E n v elo p E li m in at io n   an d   R e s to r atio n   [ E E R ] .   T h is   w o r k   ai m s   to   s t u d y   th i m p ac o f   a m p lif ier   n o n l in ea r it y   f o r   d if f er e n m o d u latio n   tech n iq u es  a n d   th e f f ec o f   t h p r e - d is to r ti o n   l in ea r izatio n   tech n i q u o n   it  i n   OFD M   s y s te m .   P r e - d is to r tio n   lin ea r iz atio n   tech n iq u i s   u s ed   w id el y   b ec au s o f   its   s tab ilit y   an d   it s   h ig h   e f f ic ien c y .         2.   B ASI P RINC I P L E   O F   O F DM   T h OFDM  id ea   u t ilizes   i n f o r m atio n   s p r ea d in g   w h ic h   i s   tr an s m itted   o v er   a n   e x te n d ed   n u m b er   o f   ca r r ier s ,   ea ch   b ein g   b alan ce d   at  lo w   r ate.   T h tr an s p o r ter s   ar g en er ated   to   b o r th o g o n al  to   ea ch   o th er   b y   s u itab l y   p ic k i n g   th e   r ec u r r en c s ep ar atin g   b et w ee n   t h e m   [ 5 , 6 ] .   W ith   s p ec i f ic  e n d   g o al  to   av o id   co u n tles s   ch an n el s   o n   t h tr an s m itter   a n d   r ec ip r o ca ch a n n el s   a n d   d e m o d u lato r s   a t h b en e f iciar y ,   it   is   attr ac ti v to   h av t h ca p ac it y   to   u tili ze   th cu r r en co m p u ter ized   s ig n al   h an d lin g   p r o ce d u r es,  f o r   ex am p le,   Fas Fo u r ier   T r an s f o r m   ( FF T )   [ 7 ] .   I n   r u n   o f   th m ill  O FDM  tr an s m is s io n   f r a m e w o r k   an   i n f o r m atio n   b it  s tr ea m   i s   in j ec ted   in to   c h an n el  e n co d er   th at  p ar titi o n s   th i n f o r m atio n   i n to   d is ti n cti v s u b   ch a n n els.   T h in f o r m atio n   is   m ap p ed   o n to   M - P SK  o r   M - QA b o d y .   A t h at  p o in t,  N - p o in is   co n n ec ted   o n to   OFDM   m ed iato r   w h er I F FT   i s   ad d ed   to   ch a n g e   th e   i m ag e s   f r o m   r ec u r r en ce   ar ea   i n   t h ti m s p ac e.   T h er ef o r e,   th e   ti m d o m ain   s i g n als   p ass   f r o m   p ar allel  to   s er ial  tr an s f o r m atio n ,   a n d   p r ep ar ed   to   s en d .   T o d ay ,   t h O FDM  is   co m m o n l y   u s ed   f o r   th m o s p ar in   th tr an s m is s io n   o f   co m p u ter i ze d   i n f o r m atio n   w h er r ig h n o w   u t ilized   o n   D A B ,   DVB ,   HDT V,   A DSL ,   VD S L ,   W ir eless   L A Net w o r k s ,   HI P E R L AN/2 ,   I E E E   8 0 2 . 1 1 a,   I E E E   8 0 2 . 1 1 g ,   an d   I E E E   8 0 2 . 1 6   B r o ad b an d   W ir eless   A cc es s   S y s t e m .     Nu m er o u s   ad v a n ta g es  ar g ai n ed   b y   u s i n g   O FDM,   in cl u d in g h i g h   r an g p r o d u ctiv i t y   as  i n   Fig u r 1 ,   s tr en g th   to   c h an n el  b lu r r i n g ,   in s en s iti v it y   to   test   ti m in g   b ala n ce s   t h a n   s i n g le  b ea r er   f r a m e w o r k s ,   in v u l n er ab ilit y   to   m o ti v atio n   i m p ed an ce ,   an d   s i m p l icit y   o f   s i f ti n g   th r o u g h   t h cla m o r .   T h f u n d a m en tal   b u r d en   o f   O FDM  f r a m e w o r k   ca n   b d escr ib ed   as  f o llo w s :   ( a)   its   R F   s i g n a ex p er ie n ce s   h i g h   cr e s to   t h n o r m al  f o r ce   p r o p o r tio n   ( P A P R )   b ec au s e   o f   th e   tr an s m is s io n   o f   n u m er o u s   s u b - tr a n s p o r ter s   an d   ( b )   it   is   v er y   d elica te  to   I n ter   C ar r ier   I n ter f er en ce   ( I C I )   b ec au s o f   r ec u r r en ce   co u n t e r b alan ce .   T h P A P R   o f   s i g n   i s   g iv e n   as :      =                            ( 1 )           Fig u r 1 .   T h co n ce p t o f   OFDM:  ( a)   Mu lti - C ar r ier   tech n iq u e.     ( b )   Or th o g o n al  Mu lt i - C ar r ier   tech n iq u e.         3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   T h f o r ce   en h a n ce r   is   t h k e y   co m p o n e n i n   t h tr an s m itter .   I n   lig h o f   t h v ital  is s u e,   h i g h   p o w er ,   p r o d u ctiv it y   is   f u n d a m en ta n ec es s it y   f o r   p o w er f u l sp ea k er .   I n   t h m ea n t i m e,   h i g h   li n ea r it y   i s   i n cr ea s i n g l y   allu r i n g   to d a y ,   to   m in i m ize   t h r e cu r r en ce   o b s tr u ctio n   an d   p er m it   h i g h er   tr an s m is s io n   li m i i n   w id eb an d   co r r esp o n d en ce   f r a m e w o r k s .   Mo r clien c h a n n e ls   ca n   b f it ted   i n to   t h ac ce s s ib le  r a n g e   i f   t h r a n g e   o f   lin ea r it y   i s   ex te n d ed   in   tr an s m itter   [ 8 ] .   No n lin ea r   in te n s i f i ca tio n   y ield s   I MD   ite m s   a n d   r esu lt s   in   u n s u itab l e   g h a s tl y   r eg r o w t h   in   th co n ti g u o u s   c h a n n e ls .   Dir ec i n te n s i f icatio n   is   r eq u ir ed   w h e n   th s i g n al  co n tai n s   b o th   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       E n h a n ci n g   th B E R   a n d   A C LR  fo r   th HP A   u s in g   p r e - d is to r tio n   tech n iq u ( E h a b   A b d u lr a z z a q   Hu s s ein )   2727   s u f f icie n c y   a n d   s ta te  r eg u latio n .   I ca n   b p r o f icien e ith er   b y   c h ain   o f   d ir ec P A s   o r   b y   b len d   o f   n o n li n ea r   P A s   [ 1 0 ] .   I n   p er f ec t P o w er   en h a n ce r   th u n p r ed ictab le  ex ch an g ca p ac it y   i s   g iv e n   as:       =      ( 2 )     W h er an d   Φ   is   th li n ea r   g ain   a n d   p h ase  co n s ta n r esp ec tiv el y .   W h en   r ea a m p lifie r   is   co n s id er ed ,   th g ai n   A ( s ( t) )   an d   p h ase - s h i f Φ ( s ( t) )   ar r e p r esen ted   as  f u n ctio n s   o f   th i n p u s i g n al  s ( t)   w h ile  th co m p le x   tr an s f er   f u n c tio n   d ep en d s   o n   i n p u t p o w er   o f   th a m p li f ier   an d   is   d escr ib ed   m at h e m atica ll y   as f o llo w s   [ 5 ]       ( ( ) )   =   ( ( ) )    ( ( ) )   ( 3 )     T w o   t y p es  o f   d is to r tio n   ar in tr o d u ce d   d u to   th n o n l in e ar   ch ar ac ter is tics   o f   p o w er   am p li f ier s   A M/ AM   ( a m p litu d m o d u latio n /a m p l i tu d m o d u la tio n )   an d   A M/ P ( am p lit u d m o d u lat io n / p h ase  m o d u latio n )   ef f ec ts .   T h c h ar ac ter is tic s   o f   a m p lit u d an d   p h a s o f   t h o u tp u t   s i g n a ar k n o w n   as   AM - A a n d   A M - P M   ch ar ac ter is tic s   r esp ec tiv el y .   T h e y   r es u lt  i n   o u tp u s i g n al  a m p lit u d an d   p h ase  m o d u lati o n   w h e n   th i n p u t   s ig n al  e n v elo p f l u ct u ates   [ 1 1 ] .   T h A M - A M   an d   A M - P ch ar ac ter is t ics  ca n   b o b tain ed   in   d i g ita l   co m m u n icatio n   s y s te m s   as  f u n ctio n   o f   th co m p lex   f o r m   o f   th in p u s ig n al  s a m p le.   Fo r   an   n th co m p lex   in p u s a m p le  z n   w i th   m a g n itu d     |   z n   |   an d   p h ase  ar ( z n ) ,   th co m p le x   tr an s f er   f u n ctio n   o f   t h n o n l in ea r   P A   is   r ep r esen ted   b y   [ 5 ] :     ( ) =  ( | | 2 ) ( ( ) +  ( | | 2 ) )   ( 4 )     W h er  ( | | 2 )   an d    ( | | 2 )   ar m ath e m at ic all y   m o d eled   b y   p o ly n o m ial  f u n ctio n s ,   b o th   o f   th e m   ar e   d er iv ed   f r o m   t h A M - AM   an d   A M - P ch ar ac ter is tic s ,   r esp ec tiv el y .   | z n | 2   is   th p o w er   o f   th n th   co m p le x   in p u s a m p le.   Di f f er en f ac to r s   ca n   m ea s u r n o n lin ea r i t y   o f   th p o w er   a m p lifie r   s u c h   as  t h ir d   o r d er   in ter ce p p o in ( I P 3 ) ,   h ar m o n ic s   1 d B   c o m p r es s io n   p o in t,  an d   A d j ac en C h a n n e P o w er   R atio   ( A C P R ) .   T h a m o u n o f   s ig n al  en er g y   w h ic h   is   lea k in g   f r o m   t h m ai n   an   ad j ac en ch an n el  ca n   b d eter m i n ed   b y   th h elp   o f   A C P R .   T h o v er all  s y s te m   r esp o n s o f   n o n - co n s tan t   m o d u lated   s i g n als  ar ex p ec ted   to   b e n h a n ce d   u s i n g   R p o w er   a m p li f ier   li n ea r izatio n   tec h n iq u es.  T h is   ca n   b ac h ie v ed   b y   r ed u cin g   AC P R   in   t h P A   o u t p u p o w er   s p ec tr al  d en s it y   [ 3 ]   as p r esen ted   in   th f o llo w in g   eq u at io n :     =                                    ( 5 )       4.   P RO P O SE M O DE L   O F   DIS T O R T I O T E CH NI Q U E   P r o f icien c y   is   a n   e s s e n tial  s y m p a th y   to w ar d   t h p o w er   a m p lif ier   cr ea to r s .   I n   a n y   ca s e,   t h tr ad eo f f   f o r   h i g h   e f f ec ti v en e s s   is   r eg u lar l y   r es u lt s   i n   r ed u c in g   i n   li n ea r it y ,   an d   th e   d i m i n i s h i n g   l in ea r it y   i s   ad d ed   to   g h a s tl y   o b s tr u ct io n   o u ts id t h p r o p o s ed   tr an s f er   s p ee d .   P r e - d is to r tio n   g i v es   b etter   ef f ec ti v en e s s ,   lo w er   ex p en s e   an d   ap p r o p r iaten ess   o f   li n ea r it y   f r o m   th o t h er   li n ea r izatio n   s y s te m s .   T h is   is   ac h iev ed   b ased   o n   th e   g r o u n d s   th at  n o n li n ea r   cir cu it  is   e m b ed d ed   b etw ee n   t h e   in f o r m atio n   s ig n al  an d   t h P A .   T h is   n o n li n ea r   cir cu it  cr ea tes   t h I MD   i te m s   b ac k w ar d s   to   th o s d eliv er ed   b y   th e   P an d   cr o s s   o u t   th i m p ac t   o f   P n o n li n ea r it y   ac co r d in g l y .   Fi g u r 2   d em o n s tr ate s   an   o u tli n o f   p r o p o s ed   p r e - d is to r tio n   lin ea r izer .   T h p r e - d is to r tio n   li n ea r izer   cir cu it   is   co m p o s ed   o f   t wo   cir cles  a n d   t h r ee   w a y s .   W h er th e   in f o r m atio n   s i g n a is   s ep ar ated   in to   th r ee   p ar allel  w a y s   in   t h cir cu i an d   a f ter w ar d   r ec o m b in ed   to w ar d   th e   en d   o f   p r e - d is to r tio n   li n ea r iz er .   T w o   w a y s   ar d ir ec a n d   ca n   e s s e n tiall y   b e   a   le n g th   o f   tr an s m i s s io n   l in e.   T h o th er   w a y   i s   n o n li n ea r   tr ad em ar k   t h at  ca n   b ac q u ir ed   f r o m   s p ea k er   cr ash ed   i n to   i m m er s io n   ar ea .   I n   th f ir s lo o p ,   th p o w er   a m p li f ier   a m p li f ie s   th in p u s i g n al  in   t h u p p er   b r an ch   w it h   v o ltag e   g ain   o f       A v   w h ic h   lead s   to   a m p l if y   t h i n p u t   s i g n al  as   w e ll   as   th ap p ea r an ce   o f   d is to r tio n   v o ltag e   v d   b y   a   ce r tain   a m o u n t.     =      +   .   ( 6 )     T h atten u ato r   cir cu it  w i th   t h tr an s f er   f u n ctio n     1 A v   th at  lo ca ted   af ter   th a m p l if ier   i s   u s ed   to   d ec r ea s th a m p li f ied   s i g n a l t o   th lev el  o f   l in ea r   s i g n al.       =   =    +     ( 7 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 9   :   2 7 2 5   -   2731   2728       Fig u r 2 .   B lo ck   d iag r a m   o f   p o w er   a m p l if ier   s y s te m   w it h   p r ed is to r tio n   lin ea r izer .       T h s ig n al  o f   th m id d le   b r an ch   is   p h ase  s h i f ted   v er s io n   o f   th o r ig in al  R s ig n al.   W h ile   th s i g n a l   in   t h u p p er   b r an ch   w ill  b 1 8 0 °  o u o f   p h ase.   T h is   s ig n al  is   co n ta m i n ated   w i th   d is to r tio n   t h at  g e n er ated   b y   th p o w er   a m p li f ier .   T h u s ,   w h en   th t w o   s ig n al s   in   th i s   lo o p   ar r ec o m b i n ed   at  th o u tp u t,   w ill  g e o n l y   o v er   th d is to r tio n   s ig n al.     1 =    =    +      =   .   ( 8 )     I n   t h s ec o n d   lo o p ,   th s ig n al  r es u lt s   f r o m   t h f ir s co m b in er   is   p h ase  s h if ted   b y   1 8 0 °  an d   r ec o m b i n ed   w it h   t h s i g n a t h at  co m i n g   f r o m   lo w er   p at h .   T h r es u lt  i s   th o r i g i n al  s i g n al   m i n u s   it  t h o u tp u t   d is to r tio n   th at  g en er ated   b y   t h p r e - d is to r ter   Am p l if ier .     2 =    1 =      .   ( 9 )     T h o u tp u s ig n al  t h at  is   co m i n g   f r o m   cir c u it  o f   p r e - d is to r tio n   li n ea r ize  co n ta in s   d is to r ti o n   w h ich   is   th o p p o s ite  o f   th d is to r ti o n   th at  r es u lts   f r o m   a m p li f ica tio n .   T h ey   w i ll  ca n ce ea c h   o th er   an d   th o u tp u t   s ig n al  w il l b al m o s f r ee   o f   d is to r tio n .      =    +     ( 1 0 )    = (    ) +   =        +   ( 1 1 )      =        ( 1 2 )     T h k e y   to   g o o d   p r ed is to r tio n   f ilter i n g   is   to   m atc h   t h A M/ AM   a n d   A M/P r esp o n s e s   o f   th e   d is to r tio n   g e n er atin g   ele m en t w it h   t h A M/ A a n d   A M/P r esp o n s es o f   t h a m p li f ier   b ei n g   p r e - d i s to r ted .       5.   E XP E R I M E NT A L   RE SUL T S   E x p er i m e n tal  w o r k   w as  ca r r ied   o u in   th i s   s t u d y   u s i n g   A W R   De s i g n   E n v ir o n m e n t.  T h p r e - d is to r tio n   lin ea r izatio n   tech n iq u is   s i m u lated   f o r   p o w er   a m p lif ier   i n   OFDM  s y s te m .     5 . 1 .   Sy s t e m   pa ra m et er s   T h OFDM  s ig n al  f o r   s i m u lat i o n   p ar am e ter s   is   s e lecte d   b ased   o n   th DVB - T   s tan d ar d   as in   T a b le  1 .       T ab le  1 .   OFDM  Mo d el  Sy s te m   P ar a m eter s   S o u r c e   o f   D a t a   R a n d o m   Ty p e   o f   M o d u l a t i o n s   P S K ,   Q A M   M   1 6 ,   6 4 ,   2 5 6   N u mb e r   o f   S u b c a r r i e r s   1 7 0 5   P o w e r   A mp l i f i e r     G   =   2 6 ,   P 1 d B   =   4 5   C o d i n g   C o n v o l u t i o n   w i t h   r a t e   1 / 2   M o d e   2k   S u b c a r r i e r   S p a c i n g   4 . 4 6 4     ( k H z )   G u a r d   I n t e r v a l   0 . 0 3 1 2 5   B a n d w i d t h   7 6 1 1 . 1 2     ( M H z )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       E n h a n ci n g   th B E R   a n d   A C LR  fo r   th HP A   u s in g   p r e - d is to r tio n   tech n iq u ( E h a b   A b d u lr a z z a q   Hu s s ein )   2729   5 . 2 .   Co m pa riso n o f   B E p er f o r m a nce s   o f   1 6 P SK   w it h 1 6 Q AM     Fig u r 3   ( a,   b ,   an d   c)   s h o w s   B E R   v s .   S NR   f o r   1 6 P SK  an d   1 6 QA OFDM   s y s te m   w it h   a n d   w it h o u t   P DL T   ( P r e - Dis to r tio n   L in ea r i za tio n   T ec h n iq u e)   f o r   d if f er e n v al u es  ( 1 5 ,   2 0   an d   2 5 )   d B m   o f   in p u p o w er   f o r   OFDM  s y s te m .         5 . 3 .   Co m pa riso n o f   B E per f o r m a nce s   o f   6 4 P SK   w i t h 6 4 Q AM     Fig u r 4   ( a,   b ,   an d   c)   s h o w s   t h B E R   v s .   SN R   as  i n   Fig u r 3   b u th v al u o f   w a s   ch a n g ed   to   th e   v alu o f   6 4 .     5 . 4 .   Co m pa riso n o f   B E p er f o r m a nce s   o f   2 5 6 P SK   w it h 2 5 6 Q AM     B E R   p er f o r m a n ce   r es u lts   co m p ar is o n   w it h   SNR   f o r   t h OF DM   s y s te m   w it h   2 5 6 P SK  an d   2 5 6 QA M   m o d u latio n s   w it h   a n d   w i th o u P DL T   as sh o w n   i n   Fi g u r 5   ( a,   b ,   an d   c) .   Fig u r es   ( 3 ,   4   an d   5 )   s h o w   B E R   v s .   SN R   f o r   ( 1 6 ,   6 4 ,   2 5 6 )   PS a n d   Q A M,   OFDM   s y s te m   w it h   a n d   w it h o u P DL T   ( P r e - Dis to r tio n   L i n ea r izatio n   T ec h n iq u e)   f o r   d if f er en v alu e s   ( 1 5 ,   2 0   an d   2 5 )   d B m   o f   in p u p o w er   f o r   OFDM  s y s te m .     Fro m   t h ab o v e   s h ap es   an d   ta b les,  it  ca n   b o b s er v ed   t h at  a s   t h v al u o f   i n p u t   p o w er   i n c r ea s ed ,   th e   B E R   in cr ea s e s ,   w h er t h i n p u p o w er   i m p ac ts   s i g n i f ica n t l y   o n   B E R .   Als o ,   as  SN R   in cr ea s ed   th P SK  o r   QA M   B E R   c u r v lea n s   d o w n w ar d   t h is   r e f er s   to   th r ed u c t io n   i n   b it  er r o r   r ate.   A l s o ,   it  is   n o ticed   t h at   th e   v alu o f   th B E R   s u f f er s   s i g n i f ica n tl y   f r o m   r ed u ct io n   i f   u s ed   P DL T   cir cu it.     5 . 5 .   P o w er   a m pli f ier  s pect ra   Fig u r 6   ( a,   b ,   an d   d )   p r ese n ts   th e   A C L R   ( A d j ac en C h a n n el   L ea k a g R atio )   le v el  o f   th p o w er   a m p li f ier   w it h   an d   w it h o u th p r esen ce   o f   p r e - d is to r tio n   lin ea r izatio n   tec h n iq u an d   d if f er en v al u es  o f   th e   in p u t p o w er   lev el.   Fro m   F ig u r 6   ( a,   b ,   c   an d   d )   it  is   n o ticed   th a t h s p ec tr al  r eg r o w t h   o f   a m p li f ier   r ed u ce d   w h e n   u s ed   p r ed is to r tio n   tech n iq u e,   w h ic h   w ill lea d   to   th r ed u ct io n   o f   t h A C L R   o f   t h p o w er   a m p li f ier .     5 . 6 .   AM   t o   A M   o f   po w er   a m pl if i er   Fig u r 7   d is p la y s   A to   AM   o f   p r ed is to r tio n   li n ea r izer   an d   P A   w i th   a n d   w it h o u t   u s i n g   o f   p r ed is to r tio n   lin ea r izatio n   tech n iq u e.   Fro m   Fig u r 7 ,   it  ca n   b o b s er v ed   th at  th l in ea r   r eg io n   o f   th p o w er   a m p li f ier ,   is     i n cr ea s ed   s i g n i f ican tl y   w h e n   w e   u s P D L T   b ec au s e   th e   tr an s f er   f u n ctio n   o f   t h p r ed is to r tio n   lin ea r izer   is   t h o p p o s ite  o f   th tr an s f er   f u n ct io n   o f   P A   in   t h n o n li n ea r   r eg io n .         ( a)     ( b )     ( c)     Fig u r 3   ( a,   b   an d   c) .   B E R   p er f o r m a n ce   o f   1 6 P SK &   1 6 QAM   in   OFDM  s y s te m   w it h   an d   w it h o u t P DL T         ( a)     ( b )     ( c)     Fig u r 4   ( a,   b   an d   c) .   B E R   p er f o r m a n ce   o f   6 4 P SK &   6 4 QAM   in   OFDM  s y s te m   w it h   an d   w it h o u t P DL T   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 9   :   2 7 2 5   -   2731   2730     ( a)     ( b )     ( c)     Fig u r 5   ( a,   b   an d   c) .   B E R   p er f o r m a n ce   o f   2 5 6 P SK &   2 5 6 Q A i n   OF DM   s y s te m   w it h   an d   w it h o u t P DL T         ( a)     ( b )       ( c)     ( d )     Fig u r 6   ( a,   b ,   an d   d ) .   P o w er   a m p lifie r   s p ec tr a           Fig u r 7 .   A to   A o f   P o w er   Am p li f ier       6.   CO NCLU SI O NS   T h is   w o r k   h a s   d ev elo p ed   tech n iq u to   r u n   t h h i g h   p o w e r   a m p lif ier   i n   t h n o n li n ea r   r eg io n .   T h e   r esu lt s   d ep ict  f o llo w i n g   co n c l u s io n s I is   n o ticed   th at  w h e n   u s in g   th p r e - d is to r tio n   m et h o d   ca n   b r e d u ce d   th n o n lin ea r it y   o f   th HP A .   T h is   ca n   b en h an ce d   B E R   an d   A C L R   w h ic h   w ill  in cr ea s th ef f icie n c y   o f   t h e   HP A ,   an d   th a w ill lea d   to   an   i n cr ea s i n   th e f f icie n c y   o f   O FDM  s y s te m .   I t is al s o   n o ticed   th at  b it e r r o r   r ate   o f   th e   p o w er   a m p li f ier   d ep en d s   o n   t h t y p es  o f   m o d u latio n   m et h o d s   an d   I n p u P o w er   ( I P ) .   T h u s ,   it  i s   les s   f o r   th s i g n al  m o d u lated   w it h   Q AM   as  co m p ar ed   to   P SK  m o d u l atio n   an d   w h en e v er   t h v al u o f   th I P   h as  b ee n   r ed u ce d   th r es u lt s   w il b b e tter .   So   th e   s i g n al  w h ic h   is   m o d u lated   w ith   Q A h a s   m in i m u m   d i s to r tio n   in   OFDM  s y s te m   w it h   t h least p o s s ib le  v al u o f   I P .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       E n h a n ci n g   th B E R   a n d   A C LR  fo r   th HP A   u s in g   p r e - d is to r tio n   tech n iq u ( E h a b   A b d u lr a z z a q   Hu s s ein )   2731   RE F E R E NC E S   [1 ]   P a l o m a   Ga rc ía - c a r,   J e d e   M in g o   a n d   A n to n io   V a ld o v in o s,  M isa li g n m e n ts  F e e d f o r w a r d   T ra n s m it ter  Co rre c ti o n   De sig n   f o No n li n e a Disto rti o n   Ca n c e ll a ti o n   i n   OFDM   S y ste m s ,   1 - 4 2 4 4 - 0 0 6 3 - i 2 0 0 6   I E EE ,   2 0 0 6 .   [2 ]   A .   S in g h ,   H.  Ka u r,   No n li n e a rit y   A n a l y sis  o f   Hi g h   P o w e Am p li fier  in   OFDM   S y ste m ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o f   Co mp u ter   A p p li c a ti o n s ,   Vo l.   3 7   No . 2 ,   Ja n u a ry   2 0 1 2 .   [3 ]   Zi a d   El - Kh a ti b ,   L e o n a rd   M a c Eac h e rn   a n d   S a m y   A .   M a h m o u d ,   Distrib u ted   C M OS  Bi d irec ti o n a Am p li f ier s ,   Ca rleto n   Un iv e r sity ,   2 0 1 2 .   [4 ]   S u ra n jan a   Ju li u s,  De sig n   a n d   Im p le m e n tatio n   o f   A n   ET S I - S DR  OFDM   T ra n s m it ter  w it h   P o w e Am p li f ier  L in e a riza ti o n ,     M . S c .   T h e sis,  Un iv e rsit y   o f   S a s k a tch e w a n ,   2 0 1 0 .   [5 ]   Eh a b   A .   Hu ss e in ,   M o h a m m e d   A .   A b d u l k a d h im ,   P e rf o r m a n c e   I m p ro v e m e n o BER  in   OFDM   S y s tem   u sin g   F e e d   F o rw a r d   Tec h n iq u e   o n   P o w e Am p li f ier,”   In ter n a ti o n a J o u r n a o Co mp u ter   Ap p li c a ti o n ( IJ CA) ,   V o l .   7 5 ,   No . 4 ,   A u g u st 2 0 1 3 .   [6 ]   Bra h m a ji   T . A . R. K,  A n   e ff icie n ICI  Ca n c e ll a ti o n   T e c h n iq u e   f o OFDM   Co m m u n ica ti o n   S y ste m s ,   M . S c .   T h e sis.   Na ti o n a In st it u te  o f   T e c h n o lo g y ,   Ro u rk e la,  2 0 0 9 .   [7 ]   M in g   X iao ,   No v e P re d isto rt io n   T e c h n iq u e s f o RF   P o w e Am p li fiers ,   T h e   Un iv e rsit y   o f   Bir m in g h a m ,   2 0 0 9 .   [8 ]     F re d e rick   H.  Ra a b ,   P e ter  As b e c k ,   S tev e   Crip p s,  P e ter  B.   Ke n in g to n ,   Z o y a   B.   P o p o v ic,  Nic k   P o th e c a r y ,   Jo h n   F.  S e v ic  a n d   Na th a n   O.  S o k a l,   RF   a n d   M icro w a v e   P o w e Am p li f ier   a n d   T r a n s m it ter  Tec h n o lo g ies     P a rt  1 ,   Hig h   F re q u e n c y   El e c tro n ics ,   M a y   2 0 0 3 .   [9 ]   Tz i - Da Ch iu e h   a n d   P e i - Yu n   T sa i,   OFDM   Ba se b a n d   Re c e iv e De sig n   f o W ir e les Co m m u n ica ti o n s ,   Na ti o n a l   T a i w a n   Un iv e rsi t y ,   T a i w a n ,   2 0 0 7 .       B I O G RAP H Y   O F   AUTHO R       Eh a b   A b d u l r a z z a q   Hu ss e in ,   P h D .   M S c .   El e c tri c a En g i n e e rin g   wa b o rn   i n   Ba b y lo n   o n   Ja n u a ry   1 ,   1 9 7 6 .   He   o b tai n e d   h is  BS c   d e g re e   (1 9 9 7 in   El e c tri c a En g in e e ri n g   a th e   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Un iv e rsit y   o f   Ba b y lo n   a n d   M S c   d e g re e   (2 0 0 0 ),   i n   e lec tri c a e n g in e e rin g   a th e   De p a rtm e n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsit y   o T e c h n o lo g y   a n d   h is  P h D.  De g re e   f ro m   th e   D e p a rt m e n o f   El e c tri c a En g in e e rin g   a t h e   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Un iv e rsity   o f   Ba sra h ,   Cu rre n tl y   h e   w o rk s   a s   a ss istan p ro f e ss o a th e   El e c tri c a De p a rtme n a th e   F a c u lt y   o En g in e e rin g ,   Un iv e rsit y   o f   Ba b y lo n .   His  m a in   in tere st  is  sig n a p ro c e ss in g ,   a n a ly sis,  in f o r m a ti o n   tran s it io n ,   se n so rs  a n d   c o n tro l   sy ste m   a n a ly sis.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.