System modeling for 5G integrated digital transmitters
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2021-05-17
Department
Major/Subject
Micro- and Nanoelectronic Circuit Design
Mcode
ELEC3036
Degree programme
Master’s Programme in Electronics and Nanotechnology (TS2013)
Language
en
Pages
72+1
Series
Abstract
With the development of wireless communication, need for a new technology and circuit design increases. Improving technology and digital signal processing allows to use digital transmitters in more challenging applications. In order to design and test new digital transmitters, they should be modelled according to the current and new standards and specifications. The aim of this thesis is to develop a model for a 5G integrated digital transmitter that can be modified to use various transmitter architectures and to be used in more extensive models as a signal source or as a tool for testing the designs of circuits utilized with 5G signals. In addition, the model can be used for investigation effects of different parameters on transmitted signal and thus opt imize future designs. This thesis describes the generic structure of digital transmitter and its advantages. More specific information, such as operation principles, strengths and weaknesses , is presented for four digital transmitter architecture. These architectures are Cartesian, polar, outphasing and multilevel outphasing. Based on these architectures, Python model was made which fulfils 5G standard requirements for signal structure and waveform. Thesis describes how standard compatible signal is generated and the structure of digital signal processing chain in the transmitter. In addition, thesis shortly depicts how signal is received and how quality of received signal is measured. At the end of the thesis, functionality of the model and effects of the parameters on transmitted signal are presented by simulations and their results.Langattoman tiedonsiirron edistymisen myötä kasvaa terve uudelle teknologialle ja uusille piirirakenteille. Teknologian ja digitaalisten piirien kehittyessä, yhä laajempiin ja haastavampiin käyttötarkoituksiin voidaan käyttää digitaalisia lähettimiä. Kyseisten lähettimien suunnitteluun ja testaukseen tarvitaan ajankohtaisia malleja, jotka toteuttavat uusimpien standardien vaatimukset. Työn tavoite on mallintaa digitaalinen 5G lähetin, joka käyttää useampaa lähetin-arkkitehtuuria. Kyseistä malli voi käyttää osana suurempaa mallia signaaligeneraattorina tai työkaluna mallien testauksessa. Tämän lisäksi, eri parametrien vaikutusta lähetettyyn signaaliin voidaan tutkia kyseisen mallin avulla ja täten optimoida suunnittelemat piirit. Työssä kerrotaan yleisesti digitaalisen lähettimen rakenteesta ja hyödyistä. Lisäksi kerrotaan tarkemmin neljän lähetin rakenteen toimintaperiaatteista, vahvuuksista ja heikkouksista. Kyseiset rakenteet ovet karteesinen, polaarien, outphasing ja multilevel outphasing. Näiden pohjalta työssä tehdään Python malli, joka täyttää 5G standardin määrittämät signaalin rakenteen ja aaltomuodon. Työssä esitellään, miten standardin mukainen signaali on generoitu ja mitä toimenpiteitä sille tehdään lähettimessä ennen itse lähetystä. Lisäksi lyhyesti kerrotaan, miten signaali vastaanotetaan ja miten mitataan lähetetyn signaalin laatua. Työn lopussa esitellään mallin toiminnallisuus ja parametrien vaikutus lähetettyyn signaaliin muutaman simulaation ja niiden tulosten avulla.Description
Supervisor
Ryynänen, JussiThesis advisor
Kosunen, MarkoKeywords
digital, transmitter, 5G, Python, modeling