کاهش PAPR با استفاده از تکنیک‌های پیش کدگذاری و کامپندینگ برای سیستم‌های OFDM

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه ازاد اسلامی، واحد بوشهر؛ گروه مهندسی برق، بوشهر، ایران

2 استادیار، دانشگاه ازاد اسلامی، واحد بوشهر؛ گروه مهندسی برق، بوشهر، ایران

3 استادیار، موسسه آموزش عالی زند دانش گستر، شیراز، ایران

چکیده

در سال‌های اخیر نیاز به انتقال قابل اطمینان داده‌های دیجیتالی رو به افرایش است و گسترش شبکه‌های اطلاعاتی با سرعت بالا و شبکه‌های بیسیم در زمینه تجاری دولتی و شخصی باعث گردید که این امر موردتوجه قرار گیرد. OFDM از مدولاسیون‌های چند حاملی و متشکل از چند ساب کاریر می‌باشد که به صورت عمود بر هم مدوله شده‌اند. از معایب مدولاسیون‌های چند حاملی نظیر OFDM، بزرگ بودن نسبت پیک به توان متوسط یا PAPR در سیگنال خروجی فرستنده می‌باشد. بزرگ بودن PAPR سیگنال ارسالی، باعث می‌شود تا تقویت کننده‌های با محدوده عملکرد خطی وسیعتری لازم شود که به صرفه نیست و اگر از تقویت کننده‌های توان با ناحیه عملکرد خطی کم استفاده شود باعث اعوجاج داخل باند و تشعشع خارج از باند سیگنال ارسالی می‌شود. بنابر این در این مقاله از دو تکنیک پیش کدینگ و کامپندینگ قانون μ برای کاهش PAPR استفاده می‌شود. مطالعات بیشتری با استفاده از روش‌های مختلف مدولاسیون و تعداد زیرحامل های متفاوت انجام شده است. کاهش قابل ملاحظه در مقادیر PAPR با استفاده از این روش‌های حاصل شده است. و کارایی این روشها با یکدیگر مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها


[1] Choe, K. D and Kim, S. C and Park, S. K “Pre-Scrambling Method for PAPR Reduction in OFDM Communication Systems”, IEEE Transactions on Consumer Electronics, vol. 50, No. 4, November 2004.

[2] Sengar, S and Bhattacharya, P. P “Performance Improvement in OFDM System by PAPR Reduction”, Signal & Image Processing: An International Journal (SIPIJ) vol.3, No.2, April 2012.

 [3] Chauhan, M and Patel, S and Patel, H “Different Techniques to Reduce the PAPR in OFDM System,” International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) vol. 2, Issue 3, pp.1292-1294, May-Jun 2012.

[4] Chauhan, M and Chobey, A “PAPR Reduction in OFDM system Using Tone Reservation Technique,” International Journal of Computer Technology and Electronics Engineering (IJCTEE) vol. 2, Issue 4, August 2012.

[5] Xie, D and Yang, S and Qi, L and Mu, X “PAPR Reduction Of FrFT-Based MB-OFDM Ultra Wide Band Signals”, IEEE 2008.

[6] Rezgui, C and Jarboui, S and Grayaa. K “A PAPR reduction technique based on Golay sequences and Fractional Fourier Transform for OFDM Systems”, IEEE 2012.

[7] Elavarasan, P and Nagarajan, Dr.G and Narayanan, A. “P APR Reduction in MIMO-OFDM Systems using Joint Channel Estimationand Precoding”, IEEE International Conference on Advanced Communication Control and Computing Technologies (ICACCCT) 2012.

[8] Slimane, S.B “Reducing the Peak-to-Average Power Ratio ofOFDM Signals Through Precoding”, IEEE Transactions on Vehicular Technologyvol. 56, No. 2, March 2007.

[9] Hsu, C.Y. and Liao, H.C “PAPR Reduction Using the Combination of Precoding and Mu-Law Companding Techniques forOFDM Systems, ICSP 2012.

[10] Wang, X and Tjhung, T. T and Ng, C. S “Reduction of peak-to-averagepower ratio of OFDM system using a companding technique,” IEEETrans. Broadcast., vol. 45, no. 3, pp. 303-307, Sept. 1999.

[11] Jiang, Y. “New companding Transform for PAPR Reduction inOFDM,” IEEE Communications Letters, vol. 14, no. 4, pp. 282–284,April 2010.

[12] Abdullah, Md. I and Mahmud, Md. Z and Hossain, Md. S and Islam, Md. N “ Comparative Study of PAPR Reduction Techniques in OFDM,” ARPN Journal of Systems and Software, vol. 1, NO. 8, November 2011.

[13] Elavarasan.P and Dr.Nagarajan.G and Narayanan. A “PAPR Reduction in MIMO-OFDM Systems using Joint Channel Estimation and Precoding”, International Conference on Advanced Communication Control and Computing Technologies (ICACCCT),vol. 3, Issue 1, January 2012.

[14] Wang, Z “Combined DCT and Companding for PAPR Reduction in OFDM Signals”, Journal of Signal and Information Processing, vol. 2, pp. 100-104,2011.

[15] Jiang, Tao and Yang, Yang and Song, Yong-Hua “Companding Technique for PAPR Reduction in OFDM Systems Based on An Exponential Function”, IEEE GLOBECOM 2005.

[16] Deepa.T, Kumar R, “Performance Analysis of μ-law Companding & SQRT Techniques for M-QAM OFDM systems”, IEEE International Conference on Emerging Trends in Computing, Communication and Nanotechnology (ICECCN) 2013.