Пік-фактор ofdm модульованого сигналу

Використовувати вихідний чіп на повну потужність можливо тільки при простих видах модуляції (Амплітудна маніпуляція, частотна девіація).
У складно спектральних і Багатотоновий сигналах, наприклад OFDM модуляція, яка застосовується в Wi-Fi стандарту 802.11 a / b / g / n це не прийнятно, тому що пік-фактор сигналу має високе значення. Пік-фактор це співвідношення пікового значення сигналу до його середньої величини.

Легко зрозуміти, чому? Коли в багато тоновом сигналі все, або багато складових сигналу знаходяться в одній фазі, то сумарний сигнал на виході має значний викид.

З виходу OFDM модулятора, стандарту 802.11 / g, на підсилювач надходить 64 частотних під канала.Сігнал кожного під каналу модулирован по фазі і амплітуде.Соответственно сумарний сигнал OFDM повинен посилюватися високо лінійним підсилювачем і без спотворень (клипирования) передавати максимальні, пікові значення сумарного сигналу . (Пікові значення сигналу OFDM в кілька десятків разів вище рівня середнього значення сигналу!)

В OFDM модуляторах приймається ряд спеціальних заходів для зниження пікових, миттєвих значень сигналу. Наприклад з потоку кодування виключаються послідовності (близько 30%) приводять до високих викидів групового сигналу і ряд інших заходів. Звичайно такі заходи призводять до зниження символьної швидкості в каналі. Але це є плата за дешевизну високоліненейних підсилювачів і їх енергетичну ефективність. К.К.Д. високолінійних підсилювачів OFDM сигналу не перевищує 20-30%.
Без прийняття цих заходів, вартість підсилювачів була б на порядок вище, а К.К.Д. не перевищував би одиниць відсотків.

Якщо відбувається спотворення вихідного сигналу, обмеження по пікового рівня, то спотворюються сигнали у всіх частотних каналах, в тій чи іншій степені.Прі демодуляції такого викривленого сигналу, канальний детектор 16-QAM або 64-QAM не може однозначно визначити амплітудно-фазовий миттєве положення сигналу , що викликає помилку в вихідному цифровому потоці. Швидкість передачі нашого сигналу падає.

Додаткова неприємність, при пікових викривлення вихідного радіосигналу відбувається розширення випромінюваного спектра і з'являються перешкоди сусіднім каналам передачі.

Все вище сказане, ми можемо відчувати своїми органами почуттів.

Наприклад ми завжди відзначимо більш якісне відтворення музики, на помірному рівні гучності, на звуковідтворювальної апаратури високого класу. Якщо підсилювач відтворення має значний запас по пікової потужності, то миттєві значення сигналу будуть відтворюватися без спотворень.
Коли ми «накручуємо» гучність підсилювача, з'являються спотворення звуку, з'являється «бруд», сторонні додаткові призвуки. Нові призвуки, відсутні в оригінальній фонограмі і є продукт інтермодуляционних спотворень сигналу. Особливо вони помітні коли кількість одночасно звучать музичних інструментів збільшується, т.к частіше виникає ймовірність появи пікового викиду сигналу.
Наприклад сольний інструмент, що звучить на перевантаженому підсилювачі, ще прийнятно сприймається нашим слухом, хоча ми вже будемо відзначати деякі не природність його звучання, сторонні призвуки. Але варто до соло інструментів приєднатися іншим інструментам, як ми почуємо какофонію звуків. Зменшення гучності підсилювача до порога обмеження. поверне нам природне і чисте звучання музичної композиції. Звук стане прозорим, без спотворень і сторонніх призвуків.