PAPR reduction of OFDM system symbole via optimal rotation of information symbols

Abstract

Dik frekans bölmeli çoğullama (OFDM) çoklu taşıyıcı taşıma prensibine dayalı, kablosuziletişimde kullanılan etkili haberleşme tekniklerinden birisidir. OFDM yöntemi özellikleyüksek hız gerektiren çoklu medya veri iletişimleri için zaruri hale gelmiştir. OFDMsistemlerinin en büyük dez avantajları bu sistemlerin sahip olduğu yüksek doruk-ortalamaoran (PAPR) değerleridir. Yüksek PAPR değerleri bu sistemlerin pratiktekullanılabilirliğini zorlaştırmaktadır. Bu nedenden ötürü PAPR değerlerini düşürmek içinbazı teknikleri önerilmiştir. Kısmı gönderim dizileri (PTS) ve seçmeli eşleştirmeyöntemleri literatürde bilinen iki yöntemdir. Bu tez çalışmamızda PAPR değerlerinidüşürmek için yeni bir yöntem öneriyoruz. Önerilen yöntem ters veri bilgilerinin tersFourier dönüşüm işleminden önce döndürülmesi ilkesine dayanmaktadır, fakat budöndürme işlemi rasgele olarak yapılmamaktadır. Bunun için frekans kırınım IFFTalgoritması incelenerek, veri sembollerinin OFDM sembolleri içerisinde nasılbirleştirildiğine dikkat edilerek, hangi veri sembollerinin döndürülmesine gerek olduğunakarar verilmiştir. Önerilen yöntem PTS yönteminden daha iyi sonuç vermektedir vetoplam işlem miktarı PTS yönteminde gereken toplam işlem miktarından çok daha azdır.Anahtar Kelimeler : OFDM, doruk-ortalama güç oranı, işlem miktarı, karmaşıklık,IFFT, kısmi dizi gönderme, frekans kırınım hızlı Fourier dönüşüm, bit hata oranı

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is an effective multicarriertransmission for wireless communication systems. The demand for high data rate formultimedia applications made OFDM widely used in wireless communication. The maindrawback of OFDM communication systems is their high peak-to-average power ratios(PAPRs) which limit their use in practical applications. There are two well-known PAPRreduction techniques known in the literature, partial transmit sequence (PTS), andselective mapping which are closely related to each other. In this thesis work, we proposea new PAPR reduction approach. Our method is based on rotation of the informationsymbols before inverse fast Fourier transform (IFFT) operation. The selection of theinformation symbols is performed inspecting their combinations in OFDM symbols, andthis is achieved detailing decimation in frequency IFFT algorithm, i.e., inspecting thecombination of information symbols while performing decimation in frequency IFFTalgorithm. The proposed reduction method has better performance than that of the PTSmethod, and has much less complexity when compared to that of the PTS technique.Keywords : OFDM, Peak-to-average power ratio (PAPR), Complexity, Distortion, IFFT,Partial Transmit Sequences, Decimation in Frequency Fast Fourier Transform, BER.