Résultats de simulation en termes de TEB et d’EVM

Nous allons comparer les performances en termes de TEB et d’EVM des méthodes TRNS et HTR en présence de la non-linéarité de l’amplificateur de puissance, modélisé précédemment, dans le cas du standard IEEE 802.11a. Pour cette étude, nous allons appliquer plusieurs valeurs d’IBO à l’entrée de

2.6. Évaluation de la méthode Hybrid Tone Reservation en présence de la non-linéarité de l’amplificateur de puissance

l’amplificateur de puissance. La figure (2.26) illustre le synoptique de la méthode d’évaluation em- ployée.

SignalOFDM

original _{Recul en puissance}

IBO (dB) Signal OFDM re¸cu R´eduction du PAPR (TRNS ou HTR) AP Canal radio RSB(dB) Amplification

Figure 2.26: Synoptique de la chaîne de simulation en présence de la non-linéarité

Selon la méthode de réduction du PAPR appliquée à l’émission, le signal OFDM subit un recul en puissance avant la phase d’amplification. Pour nos simulations, nous avons volontairement choisi des valeurs d’IBO proches de la zone de saturation. À la sortie de l’amplificateur, le signal subit les perturbations du canal BBAG modélisées à travers la valeur du RSB. En réception, le signal reçu est transformé en une séquence de symboles numériques pour l’évaluation de l’EVM, puis en une séquence binaire pour l’évaluation du TEB.

La figure (2.27) montre les performances du TEB et de l’EVM lorsque le RSB varie entre 2 dB et 16 dB le canal de Rayleigh (Table (2.2)). Dans ce scénario, nous avons choisi le point de fonctionnement de l’amplificateur au point à 1dB de compression (IBO = 0 dB). Pour le calcul de la valeur du RSB, nous avons considéré la puissance du signal à la sortie de l’amplificateur.

2 4 6 8 10 12 14 16 10−3 10−2 10−1 100 RSB (dB) TEB Signal original Avec la méthode TRNS Avec la méthode HTR

(a) TEB en fonction du RSB

2 4 6 8 10 12 14 16 15 20 25 30 35 40 45 RSB (dB) EVM (%) Signal original Avec la méthode TRNS Avec la méthode HTR (b) EVM en fonction du RSB

Figure 2.27: Performances des méthodes TRNS et HTR pour un IBO(dB)=0 dB

Ces résultats montrent que la méthode HTR permet une amélioration globale de la qualité de trans- mission en présence de la non-linéarité de l’amplificateur de puissance quelque soit la valeur du RSB considéré. Les courbes d’évolution de l’EVM montrent que la méthode HTR permet une amélioration d’environ 4% par rapport à la méthode TRNS et d’environ 7% par rapport au signal original à partir de RSB = 12 dB. En terme de TEB, on constate que pour les fortes valeurs du RSB (≥ 14 dB), la méthode HTR permet une amélioration des résultats d’un facteur d’environ 2 par rapport à la méthode TRNS et d’environ 4 par rapport au signal original.

Pour les faibles valeurs du RSB (≤ 4 dB), les deux méthodes ont des performances en TEB et EVM sensiblement comparables puisque la puissance du bruit généré par le canal BBAG est très importante comparée à la non-linéarité de l’amplificateur de puissance. En revanche, lorsque la valeur du RSB augmente, les effets du bruit engendré par le canal BBAG, deviennent négligeables devant les effets de la non-linéarité. Dans tous les cas, on peut observer que la méthode HTR permet d’améliorer la qualité de transmission en présence de la non-linéarité car les résultats obtenus en termes de TEB et d’EVM

sont plus faibles. En effet, nous avons montré que l’utilisation du signal de l’IG permet d’améliorer le gain en réduction du PAPR et donc de réduire le nombre d’échantillons pouvant être affectés par la non-linéarité. Ceci se traduit par une amélioration du TEB et de l’EVM.

Jusqu’à présent nous avons fixé l’IBO et fait varier le RSB du canal pour constater l’impact de la méthode HTR sur la qualité de transmission. À présent, nous allons évaluer les résultats du TEB et de l’EVM en fonction de l’IBO pour un canal Gaussien de RSB = 15 dB, qui représente une puissance du bruit du canal relativement faible. Ainsi, pour chaque valeur d’IBO, nous allons évaluer les résultats du TEB et de l’EVM lorsque les méthodes TRNS et HTR sont appliquées à l’émission. La figure (2.28) présente la comparaison des résultats lorsque la valeur de l’IBO varie entre −4 dB et 4 dB.

−4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 10−6 10−5 10−4 10−3 10−2 10−1 IBO (dB) TEB Signal original Avec la méthode TRNS Avec la méthode HTR

(a) TEB en fonction de l’IBO

−46 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 9 12 15 18 21 24 26 IBO (dB) EVM (%) Signal original Avec la méthode TRNS Avec la méthode HTR

(b) EVM en fonction de l’IBO

Figure 2.28: Performances des méthodes TRNS et HTR pour un RSB(dB)=15 dB

Nous pouvons observer à partir de ces courbes que la méthode HTR permet d’améliorer globalement les performances de la chaîne de communication en termes de TEB et d’EVM quelque soit la valeur de l’IBO appliquée à l’entrée de l’amplificateur. En effet, pour la même valeur d’IBO, on constate que les valeurs du TEB et de l’EVM obtenues avec la méthode HTR sont plus faibles comparées à celles obtenues avec la méthode TRNS et le signal original, notamment en présence de fortes non-linéarités (IBO ≤ 2 dB). Par exemple, pour un IBO de -1 dB, la méthode HTR permet une amélioration de l’EVM d’environ 2% par rapport à la méthode TRNS et d’environ 8% par rapport au signal original.

En outre, pour une même qualité de transmission (TEB ou EVM) donnée, on peut observer que la méthode HTR permet de travailler avec un IBO plus faible et donc de faire fonctionner l’amplificateur à un niveau de puissance plus élevé. Par exemple, pour atteindre une valeur du TEB ≃ 10−4_{, un} IBO = −1.8 dB peut être appliqué en utilisant la méthode HTR. Avec la méthode TRNS, la valeur de l’IBO est de 0 dB. Nous pouvons donc conclure que la méthode HTR permet d’obtenir un gain en IBO ≥ 1.8 dB en comparaison à la méthode TRNS pour un TEB ≤ 10−4_.