Simulation and comparative study for peak to average power ratio (PAPR) reduction techniques in OFDM for wireless communications

Abstract

Dik Frekans Bölmeli Çoğullama (OFDM), yüksek hızdaki iletim verileri için etkili bir yöntemdir. OFDM sistemi, bu sistemi çoklu taşıyıcı sisteme göre daha verimli hale getirmek için tüm taşıyıcı frekans bandından yararlanarak dikey alt taşıyıcıyı kullanır. OFDM iletişim sistemi son zamanlarda kablolu iletişimlerde (Optik iletişim, ADSL, MoCA) ve kablosuz iletişimlerde (DVB, WiMAX, LTE) önemli ölçüde kullanılmaktadır. OFDM sistemi birçok zorlukla karşı karşıya kalmaktadır, en büyük zorluklardan biri, aynı fazda eklenen birçok alt taşıyıcı bileşenden gelen yüksek tepe gücü/ortalama güç oranı (PAPR)'dir.Yüksek tepe gücü/ortalama güç oranı (PAPR)'nin etkisi sinyalin bozulmasıdır, çünkü verici sinyali doğrusal olmayan bileşenleri içerir, böylece Güç Amplifikatörü (PA) sistemin etkisini azaltan doğrusal olmayan bölgede çalışır, böylece PAPR'nin değerinin düşürülmesi gereklidir. Genlik Kırpma, Seçici Haritalama (SLM), ve Kısmi İletim Dizisi (PTS) gibi birkaç PAPR azaltma tekniği vardır. Bunların hepsi birkaç dezavantaja sahiptir. Bu tezde Doğrusal önkestirim kodlama (LPC), OFDM sisteminde uygulanmıştır ve farklı modülasyon teknikleriyle PAPR, Yüksek Hata Oranı (BER) ve Sinyal Gürültü Oranı (SNR)'nın sonucunu hesaplanmıştır ve onlar arasında karşılaştırma yapılmıştır.

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is an effective method for transmission data with high speed rate. OFDM system uses orthogonal subcarrier to transfer data which make this system more efficient than multi carrier system, by exploit all the carrier frequency band. OFDM communication system recently become significantly in wired communications (Optical communication, ADSL, MoCA) and wireless communications (DVB, WiMAX, LTE). OFDM system be faced with many challenges, one of the biggest challenges is large peak to average power ratio (PAPR) these come from many subcarrier components are added in same phase. The effect of large peak-to-average power ratio (PAPR) is distortion the signal, because the transmitter signal include a non-linear components, therefore the Power Amplifier (PA) work in non-linear region, which reduce the efficient of the system, therefore reducing the value of PAPR is practical in interest. There are several PAPR reduction techniques like Amplitude Clipping, Selective Mapping (SLM), and Partial Transmission Sequence (PTS), all of them have some disadvantages. In this thesis a Linear predictive coding (LPC) are implement in OFDM system and calculate the result of PAPR , Bit Error Rate (BER) and Signal to Noise Ratio (SNR) with different modulation techniques like QAM, PSK, and make comparison between them.