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

Abstract

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is an effective multicarrier transmission for wireless communication systems. The demand for high data rate for multimedia applications made OFDM widely used in wireless communication. The main drawback 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 PAPR reduction techniques known in the literature, partial transmit sequence (PTS), and selective mapping which are closely related to each other. In this thesis work, we propose a new PAPR reduction approach. Our method is based on rotation of the information symbols before inverse fast Fourier transform (IFFT) operation. The selection of the information symbols is performed inspecting their combinations in OFDM symbols, and this is achieved detailing decimation in frequency IFFT algorithm, i.e., inspecting the combination of information symbols while performing decimation in frequency IFFT algorithm. The proposed reduction method has better performance than that of the PTS method, and has much less complexity when compared to that of the PTS technique.

Dik frekans bölmeli çoğullama (OFDM) çoklu taşıyıcı taşıma prensibine dayalı, kablosuz iletişimde kullanılan etkili haberleşme tekniklerinden birisidir. OFDM yöntemi özellikle yüksek hız gerektiren çoklu medya veri iletişimleri için zaruri hale gelmiştir. OFDM sistemlerinin en büyük dez avantajları bu sistemlerin sahip olduğu yüksek doruk-ortalama oran (PAPR) değerleridir. Yüksek PAPR değerleri bu sistemlerin pratikte kullanılabilirliğini zorlaştırmaktadır. Bu nedenden ötürü PAPR değerlerini düşürmek için bazı teknikleri önerilmiştir. Kısmı gönderim dizileri (PTS) ve seçmeli eşleştirme yöntemleri literatürde bilinen iki yöntemdir. Bu tez çalışmamızda PAPR değerlerini düşürmek için yeni bir yöntem öneriyoruz. Önerilen yöntem ters veri bilgilerinin ters Fourier dönüşüm işleminden önce döndürülmesi ilkesine dayanmaktadır, fakat bu döndürme işlemi rasgele olarak yapılmamaktadır. Bunun için frekans kırınım IFFT algoritması incelenerek, veri sembollerinin OFDM sembolleri içerisinde nasıl birleştirildiğine dikkat edilerek, hangi veri sembollerinin döndürülmesine gerek olduğuna karar verilmiştir. Önerilen yöntem PTS yönteminden daha iyi sonuç vermektedir ve toplam işlem miktarı PTS yönteminde gereken toplam işlem miktarından çok daha azdır.