Likainen signaali on turha signaali

Matkapuhelimien suunnittelu perustuu olettamukseen, että elektroniikkakomponentit, joista esimerkiksi tietoliikennesignaalien vastaanottimet valmistetaan, toimivat tarkasti. Tarkat komponentit kuitenkin maksavat paljon. Ne ovat myös energiatehottomia ja useimmiten myös suurikokoisia, jolloin ne vaativat paljon virtaa. Puhelin, jossa tällaisia komponentteja on käytetty, on hintava, ja sitä saa ladata usein.

Toinen ongelma kohdataan, jos matkapuhelimissa käytetään yksinkertaisia, halpoja, virtapihejä ja kooltaan pieniä lähetin-vastaanotinkomponentteja.

–Niiden vastaanottamat tietoliikennesignaalit ovat niin likaisia kaikesta häiriöstä, että signaalit ovat lähes käyttökelvottomia. Digitaalisella signaalinkäsittelyllä tällaiset signaalit voidaan ehostaa entiseen loistoonsa, sanoo Syrjälä, joka väitöstutkimuksessaan kehitti ratkaisuja juuri tähän tarkoitukseen.

Toimivan ratkaisun löytäminen vaatii syvää ymmärrystä lähetinvastaanottimista ja tietoliikennesignaaleista.

–Pitää ymmärtää, mitä kaikkea tietoliikennesignaali joutuu kokemaan matkallaan lähettäjältä vastaanottajalle. Itse ehostus onkin sitten pelkkää matematiikkaa. Sen hoitaa tietokone, kunhan kehitetty algoritmi on sille ensin ohjelmoitu.
Väitöstutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää esimerkiksi seuraavan sukupolven matkapuhelimissa.

–Niissä voidaan käyttää komponentteja, jotka ovat halvempia, kuluttavat vähemmän tehoa ja ovat pienempiä kooltaan. Näin matkapuhelimien kokoa voidaan potentiaalisesti pienentää ja energiatarvetta vähentää. Osaltaan tämä vaikuttaa siihen, että puhelinta ei tarvitse ladata niin usein.

Syrjälän väitöstutkimus keskittyi lähinnä lähetinvastaanottimissa käytettävien oskillaattorien aiheuttamaan spektrin leviämiseen monikantoaaltojärjestelmiä (OFDM) käytettäessä.

Väitöstilaisuus perjantaina 29.6.
 

Diplomi-insinööri Ville Syrjälän signaalinkäsittelyn ja tietoliikennetekniikan alaan kuuluva väitöskirja Analysis and Mitigation of Oscillator Impairments in Modern Receiver Architectures (”Oskillaattorista johtuvien vääristymien ja häiriöiden tutkiminen ja niiden poistaminen moderneissa vastaanotinarkkitehtuureissa”) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnassa perjantaina 29.6.2012 kello 12.00 alkaen Tietotalon salissa TB111 (Korkeakoulunkatu 1, Tampere).

Vastaväittelijänä toimii professori Timo Rahkonen Oulun yliopistosta. Tilaisuutta valvoo professori Mikko Valkama TTY:n tietoliikennetekniikan laitokselta.

Ville Syrjälä (29) on kotoisin Lapualta ja työskentelee tutkijana Tampereen teknillisessä yliopistossa tietoliikennetekniikan laitoksella.

Lisätietoja: Ville Syrjälä, puh. 040 838 3849, ville.syrjala@tut.fi

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa http://www.cs.tut.fi/~syrjalav