OFDM-IM Sisteminde SLM Yöntemini Kullanarak Tepe Gücü/Ortalama Güç Oranının Düşürülmesi

Yıl 2023, , 108 - 114, 30.04.2023

Kemal Aközlü , Necmi Taşpınar

https://doi.org/10.46387/bjesr.1258398

Öz

İndis modülasyonlu dikgen frekans bölmeli çoğullama (OFDM-IM) sistemi yüksek spektral verimlilik, esneklik ve taşıyıcılar arası girişime karşı bağışıklık gibi üstün özellikleri ile öne çıkmaktadır. Fakat OFDM-IM sisteminde yüksek tepe gücü/ortalama güç oranı (PAPR) problemi bulunmaktadır. Yüksek PAPR, güç kuvvetlendiricilerinin doğrusal olmaması durumunda, iletilen sinyali bozarak sistem performansını olumsuz etkilemektedir. Bu makalede, sistemde oluşan yüksek PAPR’ ı seçici eşleme (SLM) yöntemi kullanılarak düşürmek hedeflenmektedir. Bilgisayar simülasyon sonuçları OFDM-IM sisteminde kullanılan SLM yönteminin, orijinal sisteme kıyasla PAPR değerini önemli ölçüde düşürdüğünü göstermektedir. Ayrıca OFDM-IM sisteminde alt taşıyıcı sayısı, faz rotasyon faktörü ve modülasyon indisi parametrelerindeki değişiminin sistemin PAPR performansına etkisi de incelenerek değerlendirmeler yapılmıştır.

Anahtar Kelimeler

OFDM-IM, Spektral verimlilik, Güç kuvvetlendiricisi, PAPR, SLM

Destekleyen Kurum

Erciyes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Proje Numarası

FDK-2022-12295

Teşekkür

Bu çalışma, Erciyes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmiştir.

Kaynakça

• M. Wen, Q. Li, and X. Cheng “Index Modulation for OFDM Communications Systems”, Springer, 2021.
• M. Wen, X. Cheng, M. Ma, B. Jiao, and H. V. Poor “On the achievable rate of OFDM with index modulation”, IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 64, no. 8, pp. 1919–1932, 2016.
• E. Başar, Ü. Aygölü, E. Panayırcı, and H.V. Poor “Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Index Modulation”, IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 61, no. 22, pp. 5536–5549, 2013.
• E. Basar, M. Wen, R. Mesleh, M.D. Renzo, and Y. Xiao “Index modulation techniques for next-generation wireless networks”, IEEE Access, vol. 5, pp. 16693-16746, 2017.
• N. Ishikawa, S. Sugiura, and L. Hanzo “Subcarrier-index modulation aided OFDM–will it work?, IEEE Access, vol. 4, pp. 2580–2593, 2016.
• S.Y. Zhang, and B. Shahrrava “A hybrid PAPR reduction scheme for OFDM systems using perfect sequences”, IEEE Transactions on Broadcasting, vol. 66, no. 1, pp. 177–186, 2020.
• S. Gopi, and S. Kalyani “An optimized SLM for PAPR reduction in non-coherent OFDM-IM”, IEEE Wireless Communications Letters, vol. 9, no. 7, pp. 967-971, 2020.
• S.Y. Zhang, and B. Shahrrava “A SLM scheme for PAPR reduction in polar coded OFDM-IM systems without using side information”, IEEE Transactions on Broadcasting, vol. 67, no.2, pp. 463-472, 2021.
• K.-H. Kim “On the phase sequences and permutation functions in the SLM scheme for OFDM-IM systems”, IEEE Access, vol. 8, pp. 121733-121743, 2020.
• L. Dan, Q. Ma, F. Li, and Y. Xiao “Performance of subcarrier-Index-modulation OFDM with partial transmit sequences for PAPR reduction”, IEEE 87th Vehicular Technology Conference (VTC Spring), Porto Portugal, 2018.
• Y. Liu, Y. Wang and B. Ai “An Efficient ACE Scheme for PAPR Reduction of OFDM Signals With High-Order Constellation”, in IEEE Access, vol. 7, pp. 118322-118332, 2019.
• B.S. Krongold and D.L. Jones “PAR reduction in OFDM via active constellation extension”, in IEEE Transactions on Broadcasting, vol. 49, no. 3, pp. 258-268, Sept. 2003.
• A. Kaplan, G.K. Kurt, İ. Altunbas, U. Altun, F.A. Onat, and D. Küçükyavuz “Impact of channel estimation on the performance of OFDM-IM with barrage jamming”, 28th Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU),2020.
• E. Başar, Ü. Aygölü, and E. Panayırcı “A new technique for OFDM: OFDM-index modulation”, 21st Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU), 2013.
• Ş. Şimşir, and N. Taşpınar “A Novel Selective Mapping Method based on Cumulative Symbol optimization for PAPR minimization in low complexity GFDM transmitter”, European Journal of Science and Technology, vol. 35, pp. 168-176, 2022.
• R. Bauml, W. Fischer, R.F.H, and J.B. Huber “Reducing the peak-to-average power ratio of multicarrier modulation by selected mapping”, Electronics Letters, vol. 32, no. 22, pp. 2056-2057, 1996.
• A. Jaśkiewicz, J. Matkowski ve A.S. Nowak “Persistently Optimal Policies in Stochastic Dynamic Programming with Generalized Discounting”, Mathematics of Operations Research, vol. 38, no. 1, pp. 108-121, 2013.