I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   1 4 ,   N o .   1 A p r i l   201 9 ,   p p.   77 ~ 87   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 4 .i 1 . pp 77 - 87             77       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   B E R   a n a l y si s   o f   c o n c a t e n a t e d   l e v e l s   o f   e n c o d i n g   i n   GFD M   sy st e m   u si n g   l a b v i e w       N agar ju n a   Te l agam 1 ,   S .   La k s h m i 2 ,   K .   N e h r u 3   1, 2 D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c s   a n C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng ,   S a t h y a ba m a   I ns t i t u t e   o f   S c i e nc e   a nd   T e c hno l o gy ,   I ndi a     3 D e pa r t m e nt   o f   E l e c t r o ni c s   a nd   C o m m uni c a t i o E ng i n e e r i ng ,   I ns t i t ut e   o f   A e r o na ut i c a l   E ng i ne e r i ng ,   I ndi a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e S e p   1 0 ,   2 018   R e v i s e N o v   27 ,   2018   A c c e pt e J a n   11 ,   201 9       A l l   t he   de v i c e s   a r e   i n t e r c o nne c t e e a c o t he r   i d i g i t a l   f o r m ,   f o r   di f f e r e n t   a ppl i c a t i o ns   t he   i np ut   d a t a   i s   e nc o de f o r   e r r o r   c o r r e c t i ng   a n d   de t e c t i ng   pur po s e .   T he   pa p e r   de s c r i b e s   t he   t r a ns m i s s i o o f   Q A M   s i g na l s   w i t t w o   l e v e l   e nc o de s t a g e s ,   i . e .   c o nv o l ut i o na l   a nd  h a m m i ng   c o de G F D M   s y s t e m   w i t 256 - po i n t   I F F T   a t   t r a n s m i t t e r   a nd  F F T   a t   t he   r e c e i v e r   us i ng   L A B V I E W   s o f t w a r e .   G F D M   i s   a   no n - o r t ho g o na l ,   di g i t a l   m ul t i c a r r i e r   t r a ns m i s s i o n   s c he m e   w h i c di g i t a l l y   i m pl e m e nt s   t he   c l a s s i c a l   f i l t e r   b a nk  a p p r o a c h.   G F D M   t r a ns m i t s   a   bl o c o f   f r a m e   c o m po s e by   M   t i m e   s l o t s   w i t K   s ubc a r r i e r s .   T he   hi g he r   o r de r   Q A M   i s   us e be c a us e   o f   t r a ns m i t t i ng   m o r e   da t a   b ut   i s   l e s s   r e l i a bl e   w he n   c o m pa r e t o   l o w e r   o r d e r   Q A M .   B a s e o G F D M   s pe c i f i c a t i o ns   f o r   t he   I E E E   802. 11 ,   l a t e s t   5G   phy s i c a l   l a y e r   s t a n da r d s ,   t he   c o di ng   i s   p r o v i de by   ½   r a t e   e nc o de r   a t   t h e   i np ut   s i de ,   a nd   M a x i m um   L i ke l i ho o de c o de r   a t   t h e   r e c e i v e r   s i de   i s   u s e d .   T h e   s t a nd a r c onv o l ut i o c o de   ( 7,   [ 17 1,   133] ) ,   i s   u s e d   a s   e nc o de r   f o r   t he   G F D M   s y s t e m .   T he   G F D M   c om pl e v a l ue s   a r e   d i s p l a y e i n   t he   f r o n t   p a ne l ,   a l o ng   w i t h   F F T   a nd  po w e r   s pe c t r um   i s   p l o t t e f o r   G F D M   s i g na l .   T h e   a r r a y   o f   i nput   bi t s   a nd  o ut pu t   b i t s   a r e   s ho w w i t g r e e c o l o ur   L E D s .   T he   v a de   B e e a l g o r i t hm   i s   us e a t   t he   r e c e i v e r   f o r   m a x i m um   l i ke l i ho o de t e c t i o a c t s   a s   c o nv o l ut i o na l   de c o de r   o f   G F D M   s i g na l .   N e xt   t h e   s i g na l   i s   s u bj e c t e t o   r e m o v e   c y c l i c   pr e f i x   a n z e r o   pa ddi ng   a nd  a ppl i e t o   c ha nn e l   e s t i m a t i o a l g o r i t hm .   T h e   un - e qua l i z e d   da t a   a n e qua l i z e d   da t a   g r a ph   i s   s ho w i n   t h e   f r o nt   pa n e l ,   b e f o r e   a nd   a f t e r   c ha nne l   e s t i m a t i o V I .   W i t h   B E R   V I   a v a i l a bl e   i t he   L A B V I E W   t he   d a t a   i s   no r m a l i z e d   a n i t s   r e s po ns e   i s   p l o t t e w i t r e s pe c t   t o   S N R .   B E R   v a l ue s   f o r   di f f e r e n t   l e v e l s   o f   e nc o de r s   ha v e   s ho w i t a b l e   f o r   S N R   v a l ue s .   T hi s   pa p e r   c o n c l ude s   t he   32 . 91 %   i m pr o v e m e nt   i n   B E R   f o r   t w o   l e v e l s   o f   c onc a t e n a t e c o de s . T hus   t h e   G F D M   s i g na l   o ut p e r f o r m s   t he   O F D M   s i g na l   i nt e r m s   o f   B E R   f o r   s e r i e s   l e v e l s   o f   c o di ng   us i ng   l a bV I E W   s o f t w a r e .   Ke y w or d s :   B E R   Cha nn e l   Co di n g   GFDM    L a bv i e w   S N R     VI   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   N a ga r j u na T e l a ga m ,   R e s e a r c S c h o l a r ,   S c h o o l   o f   E l e c t r o ni c s ,   D e pa rt m e n t   o f   E l e c t r o n i c s   a n Co m m u ni c a t i o E n g i n e e ri n g ,   S a t h y a b a m a   I n s t i t ut e   o f   S c i e n c e   a n T e c hn o l o g y ,   Ca m p us   R o a d,   R a j i v   G a n d hi   S a l a i ,   J e ppi a a N a ga r,   C h e nn a i ,   T a m i l   N a du   60 0119 .   E m a i l :   n a g a r j u n a 4 73@ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     L o n t e r m   e v o l ut i o n   (L T E b e i ng  de pl o y e w o r l dw i de   a n r e s e a r c o n   5 th   G e n e ra t i o n   i s   u nde w a y .   T h e   m a j o r   r e qui r e m e nt   i s   s h o rt   l a t e n c y   (l e s s   t ha n   1   m s )   a nd  hi g h   e n e r gy   e ff i c i e n c y .   D y n a m i c   s pe c t r u m   a c c e s s   i s   t h e   do m i n a nt   t e c hn o l o g y   i t h e   c o m i n g   ge n e ra t i o n   f o r   hi g h   po w e r   s pe c t ra l   de n s i t y .   T h e   a ut h o r s   o f   t h e   pa pe c o n s i de r e F B M C,   G F D M   a s   w a v e fo r m s   a n d   de s i g n e c o gn i t i v e   r a d i o   t o   us e   f r a gm e n t e s pe c t rum   a n d   i t   p r o v i de s   h i g b a ndw i dt h   e f f i c i e n c y   a n b e t t e r   s ub c a rr i e r   s e pa ra t i o n   [1 ].   R e c l i n e s y n c hr o n i z a t i o n   b e t w e e n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 4 ,   N o .   1 A p r i l   20 1 9   :     7 7     8 7   78   t h e   m o b i l e   us e r s   i n   5G   i s   n e e de d.   O F D M   s i gna l   s uf f e r s   f r o m   c a rr i e r   f r e que n c y   of fs e t   b e c a us e   O F D M   s y m bo l s   e xpa n i n   t h e   f r e que n c y   d o m a i n .   I n   a dd i t i o n   t o   t ha t ,   t h e   O ut   of   B a n ra di a t i o n   f o r   O F D M   i s   - 35dB  w h i c i s   n o t   s ui t a b l e   f o r   5G   R e qui r e m e nt s   [ 2 ].   O F D M   s i gna l   i s   n o t   p r e f e r r e d   b e c a us e   o f   i t s   dra w b a c ks ,   e s pe c i a l l y   P A P R   P r o b l e m .   A l t h o ug h   m a n y   a l go r i t h m s   ha v e   pr o po s e a n e v a l u a t e t hi s   p r o b l e m   b ut   s t i l l   i t   i s   n o t   c o n s i de r e f o r   5G .   T h e   c a n di d a t e   w a ve fo r m   G F D M   i s   s l i g h t l y   s uffe r s   f r o m   P A P R   pr ob l e m   be c a u s e   of  t h e   pow e r   a m pl i f i e r s   i n   t h e   t r a n s c e i v e r ,   a nd  t h e y   w i l l   s a t u ra t e   a n c a us e   r e duc t i o n   i n   B E R   a n O O B .   T h e   a ut h o r s   e v a l ua t e   t h i s   p r o b l e m   by   pr o p o s i n t h e   c l i pp i n t e c hni que s   w i t h   i t e ra t i v e   r e c e i v e r   c o m pa n di ng  a n d   m a pp i n t e c hn i que s   w h i c h   a v o i ds   t h e   P A P R   a n o b s e r v e d   t h e   i m p r o v e m e n t   i B E R   [3].   T h e r e   i s   a   l e t t e r   w h i c h   p r o po s e s   G F D M   s y s t e m   pe r fo r m a n c e   c a n   b e   i n c r e a s e   by   a ppl y i n t h e   B a l i a n   l a w   t h e o r e m   w hi c pr o v e s   t h e   n o n e xi s t e n c e   o f   Z F   r e c e i v e r s   [ 4].   I n   5G   t h e   m a c h i n e   t w o   m a c h i n e   c o m m u ni c a t i o n   n e e ds   s y n c h r o ni z a t i o n   a nd  l e s s   B E R .   W i t h   t h e   l a c o f   s y n c h ro n i z a t i o n   b e t w e e n   t h e   us e r s   r e s ul t s   i n   c a rri e f r e que n c y   off s e t s   a n d   r e s i du a l   s y m b o l   t i m e .   T h i s   pa pe r   p r o po s e s   t h e   s c h e m e   t o   pr e di c t   t h e   B E R   un de r   s y n c hr o ni z a t i o n   e rr o r s   a n de v a l ua t e s   t h e   pe r f o r m a n c e   l o s s   i nt r o duc e by   t h e   s y n c hr o n i z a t i o n   [5].   G F D M   w h i c h   m a ke s   m o r e   w i de s pr e a o f   t i m e - f r e que n c y   m a ppi ng  o f   m o dul a t e s i g n a l s   a n a c qui r e s   t he   c y c l i c   pr e f i b l o c s i gn a l l i n s t r uc t u r e   f r o m   O F D M .   T h e   a ut h o r s   i n   t h i s   p a pe r   i de n t i f i e t h e   s y n c hr o ni z a t i o n   p r o b l e m   f r o m   n o n - o r t h o go na l   pu l s e   s h a pi n g   c a us e s   i n t e r f e r e n c e   a m o n t h e   s y m bo l s   [6]. T h e   m a j o r   a p pl i c a t i o n s   i n   5G   Ce l l ul a r   n e t w o r ks   h a s   m a n y   c h a l l e n ge s   f r o m   a   n u m b e r   o di ff e r e n t   s c e n a ri o s   s uc h   a s   IoT ,   M T C,   W R A N   a n e nh a n c e b r o a b a n d .   A l l   t h e s e   a ppl i c a t i o n s   r e qui r e   b e t t e r   f r e que n c y   e ff i c i e n c y .   T h e   G F D M   s pe c t r u m   w a s   t e s t e o n   U S RP   de v i c e   i n   L A B V IE W   s o f t w a r e   t h e   s i g n a l   o n   e a c h   s ub c a rr i e r   i s   s h a p e by   a   pul s e   s h a p i n f i l t e r   w i t h   r o l l   of f a c t o r   v a l ue s   [7].   A n o t h e r   c h a l l e n gi ng  a pp l i c a t i o n   f o r   t h e   f i f t h   ge ne r a t i o n   i s   t a c t i l e   i n t e rn e t .   F o r   t hi s   a p pl i c a t i o n   t h e   a ut h o r s   i nt e g r a t e d   G F D M   w i t W a l s H a da m a r d   t ra n s f o r m .   T hi s   a s s i m i l a t i o i s   c o n v e n i e n t   f o r   l o w   l a t e n c y   a ppl i c a t i o n s   f o r   f i f t h   ge n e ra t i o n   [8] .   Cu rr e n t l y   L T E   l i c e n s e d   i s   a c c o m pa n i e by   4G   us e r s   a n t h e   upc o m i n di f fe r e nt   ra di o   a c c e s s   t e c h n o l o gi e s   w i l l   c o - e xi s t   a n c a us e   i nt e r f e r e n c e .   T h e   a ut h o r s   e xpl a i n e t h e   s c e n a r i o   fo r   upc o m i n g   5G   a pp l i c a t i o n s   a n d   m e n t i o n e 5G   us e r s   r e qui r e   b a c kha u l   s i g na l l i ng  p r o v i de by   w i de l y - de pl oy e L T E   i n f r a s t r uc t u r e .     M ul t i c a rri e r   m o dul a t i o n   s uppo rt s   t h e s e   m ob i l e   a ppl i c a t i o n s   b e c a us e   of   i t s   a dv a n t a ge s   s uc h   a s   e qua l i z a t i o t e c hni que s ,   a d a pt i v e   m o dul a t i o a n d   c o di n g   [9 ].   T h e   c o de s   w h i c a r e   a l s o   us e a s   i nn e r   c o de s   w i t h   b ur s t   e rr o r   c o r r e c t i n c a p a b i l i t y   t f o r m   c o n c a t e n a t e c o d e s   [10].   O F D M   i s   c o de d   w i t h   c o n v o l ut i o n a l   e n c o de r   t o   f i ght   a ga i n s t   f r e que n c y   s e l e c t i ve   c h a nn e l s ,   t hi s   a rt i c l e   c o m pa r e s   B E R   of   pa rt i a l d i f fe r e nt i a l   s p a c e   t i m e   O F D M   w i t h   c o h e r e n t   O F D M   [11].   H a m m i n c o de   i s   o n e   of   c o n v o l ut i o n a l   e n c o de r ,   i f   i t   s a t i s f i e s   t hr e e   c o n di t i o n s   s uc a s   num b e r   o f   c h e c b i t s   s h o ul d   b e   a l w a y s   gre a t e r   t ha n   t hr e e ,   a nd  t h e   b l o c l e n g t h   i s   e qua l   t 2q - 1,   f i na l   o n e   c o n di t i o n   i s   t h e   m i ni m u m   d i s t a n c e   b e t w e e n   t h e   c o de s   i s   3.   T h e s e   c o de s   a r e   us e i n   d i gi t a l   s ub s c r i b e r   l i n e s   [12 ].   I n   t hi s   a r t i c l e ,   a   n o v e l   h a l f   a n h a l f   s pa c e - t i m e   s qua r e   c o di n (H S T B C)  c o n s pi r e   i s   pr o po s e fo r   m o de ra t i n s i g n   b l u rri n g   a nd  a l s o   i m p r o v i n t h e   e xe c ut i o o f   M IM O - O F D M   b a s e W L A N s .   R e pr o duc t i o n   r e s ul t s   de m o n s t ra t e   t ha t   t h e   H S T B pl o t   e xt e n s i v e l y   di m i ni s h e t h e   i m pa c t   o m ul t i pa t h   b l urr i ng  i n   r e m o t e   c o r r e s po n de n c e   f r a m e w o r ks   w i t h   e nh a n c e b i t   e rr o r   r a t e   [13].   I n   t h i s   p a pe r,   h y b r i d   c o n c a t e n a t e s upe r - o rt h o go n a l   s pa c e - t i m e   t r e l l i s   c o de s   (S O S T T C)  a ppl y i n i t e ra t i v e   t r a n s l a t i n a r e   p r o po s e d   fo r   l e v e l   f a di n c h a nn e l s .   T h e   p r o po s e t o p o l o gi e s   a r e   a p pe a r e t o   pe r f o r m   s u pe ri o r   t o   a n y t h i ng  e xi s t i n c o n n e c t e pl a n s   w i t h   a c o n s t i t ue n t   c o de   of   c o n v o l ut i o n a l   a n d   s pa c e - t i m e   c o de s   i n   w ri t i n [ 14].   T hi s   pa pe e xpl a i n s   t h e   c o n c e pt   o f   c o r r e l a t i o a m o n g   t h e   c a rri e r   s i g n a l s   a n s ub   c h a nn e l s .     T h e   s pe c t r a l   e f f i c i e n c y   w a s   c a l c ul a t e f o r   t h e   O F D M   s i g n a l s .   I n   s u m ,   c o rr e l a t i o n   a m o n t h e   s ub - c h a nn e l s   c a us e s   t h e   de gr a da t i o n   i n   t h e   s pe c t r a l   e ff i c i e n c y   of   M IM O   c h a nn e l s   [15] .   D i f f e r e n t   r e c i e v i n a n t e nn a   w i r e   a rra n ge m e n t s   c a b e   ut i l i z e t o   e xpa n d   t h e   i nfo r m a t i o n   t hr o ug h put   de c r e a s i ng  t h e   i m pa c t s   o m ul t i p a t b l urri n a n d   o b s t r uc t i o n   w h e n   c h a nn e l   d a t a   t ra n s f e r   c a pa c i t y   i s   r e s t ri c t e d.   S y m m e t ri c a l   S p a c e   T i m e   B l oc Co de s   a l o n gs i de   T ra n s m i t   r e c e pt i o a pp a ra t us   de t e rm i na t i o n   c a e nha n c e   t h e   e xe c ut i o n   o f   n u m e r o us   i n f o   di ff e r e n t   y i e l f r a m e w o r k s   [16].   T h e r e   a r e   s o m e   r e c e n t   w o r ks   o n   w a ve l e t   b a s e O F D M   s y s t e m   w h i c h   ha s   d r a w b a c i n   o ut   of   b a n r a di a t i o n .   N e xt   w o r i s   t h e   i nv e s t i ga t i o n   o f   us i n t u r b o   c o de s   a t   t h e   c ha nn e l   c o di n i s   us e t o   i m pr o v e   t h e   pe r f o r m a n c e   of   D W T - O F D M   S y s t e m   ov e r   S e l e c t i v e   F a d i ng  C h a nn e l .   T hi s   s y s t e m   pr o v i de s   l a c of   s y n c h r o ni z a t i o n   a t   t h e   r e c e i v e r   s e c t i o n .   T h e   c h a nn e l   c o de h a m m i n c o de   i s   us e fo r   64  b i t   s i n g l e   e rr o r   de t e c t i o n   a nd  c o rr e c t i o n   us i n V H D L a n T ra n s m i s s i o n   G a t e   L o gi c   i s   de s i gn e us i ng  O F D M .   T hi s   s y s t e m   pr o v i de s   pe r f e c t   s y n c h r o ni z a t i o n   a l o n g   w i t h   de g ra da b l e   B E v a l ue s   fo r   di ff e r e n t   S N v a l ue s .   T hi s   w o r i m pl e m e nt s   t h e   c o n v o l ut i o e n c o de r   a n d   V i t e r b i   de c o de r   f o r   c o n s t ra i nt   l e ngt a n B i t   R a t e   ½ [17].   T hi s   pa pe r   c o d e s   t h e   G F D M   s i gna l   di g i t a l   da t a   w i t h   h a m m i n a n c o n v o l ut i o n a l   e n c o de r   i n   a   s e r i e s   c o n c a t e na t e e n c o de r / de c o de r   l e v e l s .   T h e   l a b V IE W   s of t w a r e   i s   us e d.   T h e   a dv a n c e s i g n a l   p r o c e s s i n t o o l s   a r e   us e t o   d e ve l o t h e   V c o de .   T h e   s c h e m a t i c   s t r uc t ur e   f o r   bo t h   t ra n s m i t t e r   a n r e c e i ve r   i s   de s i g n e us i n c o m pl e l a b V I E W   c o de .   T h e   pu rpo s e   o f   d o i n t hi s   e xpe r i m e n t   w a s   t o   ga i n   e xpe r i e n c e   i R F   c o m m uni c a t i o n   s i g n a l   p r o c e s s i n t o o l s   a n t o   c o m pa r e   t h e   b i t   e r r o r   ra t e   o c o n v e n t i o na l   s y s t e m   i . e .   O F D M   s i g n a l   w i t h   r e s pe c t   t S N R   v a l ue s .   T h e   r e s ul t s   s h o w s   t h e   n o n   o r t h o go na l   m ul t i pl e   a c c e s s   t e c h ni que   p r o v i de s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       B E R   a nal y s i s   o f   c on c at e na t e d   l e v e l s   of   e nc od i ng   i n   G F D M   ( Nagar j unaT e l agam )   79   b e t t e r   s i m u l a t i o n   r e s ul t   c o m pa r e   t o   t h e   e xi s t i ng  s y s t e m .   T h e   t w o   l e v e l s   o f   e n c o di n o f   a r e   us e t o   c o de   t h e   N O M A   (N o n   o r t h o go na l   M ul t i p l e   a c c e s s )   G F D M   s i gna l .   T h e   pu r po s e   of  t h i s   p a pe r   i s   t o   c o m pa r e   t h e   s i m ul a t i o r e s ul t s   o f   G F D M   w i t h   O F D M   s i g n a l .         2.   S Y S TE M   M O D EL   F i gu r e   s h o w s   t h e   b a s i c   b l oc di a gra m   o f   c o n c e n a t e l e ve l s   o e n c o di n i n   G F D M   s y s t e m .   T h e   da t a   s o ur c e   i s   j us t   P N   s e que n c e   w h i c h   ge n e r a t e s   ra n d o m   b i t s ,   t h e   f i r s t   l e v e l   of   e n c o di n s t a ge   i s   c o n vo l ut i o n a l   e n c o de r   a n f o l l ow e d   by   s e r i e s   l e v e l   of   e n c o di n w i t h   h a m m i n e n c o de r.   T h e   Q A M   i s   us e a s   c o n s t e l l a t i o m a ppe r   a n d   de m a p pe a t   b o t t ra n s m i t t e a n d   re c e i v e r .   T h e   G F D M   m o dul a t o i nt e rn a l   s t ruc t u r e   i s   e xpl a i n e i n   F i gu r e   2.   T h e   c o r r e s po n d i n V I’s   us e i n   t h e   r e c e i ve r   a r e   V a nde B e e a l go r i t hm   i s   a c t   a s   de c o de r   fo r   t h e   s e r i e s   l e v e l   of   e n c o di n i n   t h e   t r a n s m i t t e r.   T h e   c h a nn e l   e s t i m a t i o n   V i s   E s t i m a t e s   c h a nn e l   b a s e o n   r e c e i v e r e fe r e n c e   s y m bo l s   a n k n o w n   r e f e r e n c e   s y m bo l s .   F i na l l y   t h e   da t a   b i t s   a r e   r e c e i v e a t   t h e   o ut put .           F i gu r e   1 .   B l o c di a g r a m   o f   G F D M   us i n g   V i rt ua l   i n s t r u m e n t a t i o p r o g r a m           F i gu r e   2 G F D M   M o dul a t o b l o c di a g ra m       F i gu r e   s h o w s   t h e   w o r ki n o pe r a t i o n   o f   G F D M   s y s t e m .     T h e   da t a   s y m bo l s   i s   t r a n s m i t t e i n   pu l s e   fo r m a t ,   e a c h   s y m bo l   i s   t i m e   s h i f t e v e r s i o n   o f   t h e   f i l t e r   a nd  c i r c ul a r   m o dul o   N   o p e r a t i o n   i s   pe r f o r m e   t o   r o t a t e   t h e   pul s e s   i H   m a t ri a n d   r e s ul t i n g   c o m pl e v a l ue s   a r e   a dde t o   ge n e r a t e   t h e   G F D M   s i g na l .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 4 ,   N o .   1 A p r i l   20 1 9   :     7 7     8 7   80   T h e   t i m e   do m a i n   a n f r e que n c y   d o m a i n   o rt h o go n a l i t y   a r e   t w o   i m po r t a n t   a s pe c t s   i n   O F D M ,   i f   w e   g t o   f r e que n c y   d o m a i t h e   F o uri e r   t ra n s f o r m   o f   pul s e   i s   s i n c   f un c t i o n,   s o   t h e r e   w i l l   b e   l o t   o f   s i de   l o b e s ,   a n d   i f   t h e r e   i s   a n y   pr o b l e m   i n   t e rm s   o f   s y n c h r o ni z a t i o n   ,   s uppo s e   i f     s a m pl i ng  i s   a ppl i e   t h e n   i t   r e s ul t s   i n   l e a k a ge   e n e r gy ,   t h i s   l e a ds   t o   ICI ,     m o s t l y   o c c ur   i n   W i de   b a n d   di s pe rs i v e   c h a nn e l ,   w h e r e   t h e   b o t h   t i m e   d i s pe r s i o n   a nd  t i m e   v a ri a t i o n   t a ke s   pl a c e ,   t i m e   v a ri a t i o n   l e a ds   t o   D o ppl e r   s hi f t ,   t h e r e   i s   gua r b a n b e t w e e n   e a c h   a nd  e v e r y   s y m bo l   t h i s   i s   a g a i l o s s   of   s pe c t r a l   e f f i c i e n c y ,   T h e   m a i n   a d v a n t a ge   i n   O F D M   i s   E qu a l i z a t i o n   b e c a us e   o f   H   m a t r i x   a n d   i t   c a b e   de c o m po s e i n t o   E i ge m a t ri x ,   t h e   P A P R   i s   v e r y   h i g i O F D M ,   t h e   t w o   a l t e rna t i v e s   a r e   t h e r e   t o   o ve r c o m e   t hi s   O F D M   a r e   G F D M ,   O Q A M .     G F D M   ha s   m a n y   a dv a n t a ge s   h e r e   t h e   pu l s e   i s   n o   m o r e   r e c t a n g l e ,   pul s e   du ra t i o n   i n   O F D M   i s   f r o m   t o   T ,   b ut   i n   G F D M   t h e   pul s e   du r a t i o n   i s   n o t   f r o m   t o   T .   T h e   l o n du ra t i o n   p ul s e   i s   us e i n   G F D M ,   s o   t h e   l o n pu l s e   i s   us e w h i c h   m a ke s   t h e   f r e que n c y   do m a i n   i s   f l a t .   T h e   c o m b i n a t i o o f   s ubc a rri e r s   a n d   s ub   s y m bo l   m a ke   o n e   s y m bo l   i n   G F D M ,   t h e   t i m e   v e r s us   f r e que n c y   gri i s   r e qu i r e t o   a na l y z e   t h e   s ub c a rr i e r s ,   s hi f t i n t h e   pu l s e s   a nd   r o t a t i o n   i s   r e qui r e d.   M   s ub   s y m bo l s   e a c h   ha v i n pul s e ,   M   s ub - s y m bo l s   e a c h   m o dul a t e o n   K   s ub c a rr i e r s   s um m e t o ge t h e r   t o   ge t   t o t a l   s y m bo l ,   i f   t h e   v a l ue   o M   i s   r e duc e d,   b a n dw i dt h   i s   s a m e .   T hi s   s c e n a r i o   i s   c o n s i de re i n   t hr e e   c a s e s   s uc h   a s   1)  M = 1 ,   K   i n c r e a s e s   t b e c o m e   N .   ( n o   of   s ubc a rr i e r s   go e s   t o   N ,   b a ndw i dt h   i s   s a m e t h e n   t h e   s p a c i n b e t w e e n   t h e   s ub c a rri e r s   i s   pr e s e nt ,   G F D M   b e c o m e s   O F D M .   2)w h e n   K = 0 ,   t h e n   M = N ,   i t   b e c o m e s   S C - m o dul a t i o n ,   ( n o   o r t h o go n a l i t y   b e t w e e n   t h e   s ub c a rr i e r s b ut   a l l   M   s ub   s y m bo l s   i n   a   s e r i e s   a l l   t h e s e   M   h a v e   t m o dul a t e o n   a   s i n g l e   pul s e   ,   t h i s   l e a ds   t o   s i n g l e   c a rri e r   F D E (S C - F D E ) .   3)  B y   v a r y i n t h e   v a l ue s   of   M & T ,   t h e   b a n dw i dt h   a s s o c i a t e w i t t h e s e   pul s e s   c a n   b e   v a r i e d,   w h e n   M = 1.   S ub c a rri e r   s pa c i ng  i s   1/ T   w h i c h   i s   v e r y   s m a l l   v a l ue ,   i f   t h e   pa ra m e t e r   M   i n c r e a s e s   t h e   b a n dw i dt h   i s   i n c r e a s e d.   F o r   s o m e   a ppl i c a t i o n s ,   t h e   s ubc a rri e r s   n e e m o r e   b a n dw i dt h,   i G F D M ,   fo r   a   c o m b i n a t i o n   o f   M   s u b - s y m b o l s   a n K   s ubc a rri e r s   a l l   c o m b i n e   t o ge t h e r   t o   ge t   o n e   gua r d   i n t e r v a l .   IF F T   o ID F T   c a b e   us e i n   t r a n s m i t t e r   s i de .       2. 1 .      G F D M   Tr an s m i tt e r   u s i n LA B V I EW   T h e   G a l o i s   P N   S e que n c e   ge n e r a t o r   ge n e r a t e s   t h e   b i n a r y   di gi t s   (b i t s r a ndo m l y .   It   i s   a ppl i e t o   t h e   c o n v o l ut i o n a l   e n c o de r   V I   a n d   f o l l ow e by   h a m m i ng  e n c ode r   V I   a nd  t h i s   e n c o de s e que n c e   i s   a pp l i e t o   G F D M   m o dul a t o c i r c ui t   w hi c h   ge n e r a t e s   f i l t e r   c o e ff i c i e n t s   de pe n o n   d i f f e r e n t   pu l s e   s h a pi n f i l t e r s   s uc h   a s   RR C,   R a n G a us s i a n.   F F T   V c o m put e s   t h e   f a s t   F o ur i e r   t r a n s f o r m   f o r   t h e   i n p ut   s e que n c e ,   16  s i z e   c o n s t e l l a t i o n   Q A M   i s   us e f o r   G F D M   m o dul a t i o n.   T h e   c o m pl e v a l ue s   o G F D M   i s   a r e   di s pl a y e i n   f r o nt   pa n e l ,   t h e   da t a   i s   s t o r e i IQ   d a t a   Q ue ue .       [ 2 ] , [ ] [ ( ) m od ] . k jn K km g n g n m k N e                (1)     S ub c a r ri e r - w i s e   di gi t a l   pul s e   s h a pi n g   a nd  s ub c a rri e up  c o n v e r s i o i s   a ppl i e d. E a c h   d k , m   i s   t ra n s m i t t e d   w i t t h e   c o r r e s po n di ng  pu l s e   f o r m .   E a c h   g k , m [n ]   m a y   b e   a   t i m e   a n f re que n c y   s h i f t e v e r s i o n   o f   a   i m a ge f i l t e g[ n ] . T h e   m o dul o   o pe r a t i o n   m a ke s   g k , m [n a   c i r c ul a rl y   s h i f t e v e r s i o n   of   g k , 0 [n T h e   c o m pl i c a t e d   e xpo n e n t i a l   pe r f o r m s   t h e   s h i f t i n g   o pe r a t i o n   i n   f r e que n c y .   T h e   t ra n s m i t   i m a ge   [ ]   o b t a i n e by   s upe r po s i t i o o f   a l l   t ra n s m i t   s y m bo l .     11 ,, 00 [ ] [ ] KM k m k m km x n g n d                    (2)     x G d                                         (3)     2. 2 .   G F D M   R e c e i v e r   u s i n LA B V I EW   T i m e   a nd  f r e que n c y   s y n c hr o n i z a t i o n   a r e   pe r f o r m e d,   y i e l di n y s.   T h e   c y c l i c   pr e f i i s   r e m o ve b y   us i n s ub V I.   T h e   V a n   de   B e e a l go r i t h m   i s   us e t o   de c ode   t h e   i nput   s e que n c e   i . e . ,   m a xi m u m   l i ke l i h o o d   de t e c t i o n .   T h e   s i g na l   i s   pa s s e t hr o ug h   c h a nn e l   e s t i m a t i o s ub V w h i c p r o duc e s   e qua l i z e d   da t a   a s   s h o w n   i n   t h e   f r o nt   p a n e l .         y H x z                    (4)     1 Z e r o f o r c i n g BG                   (5)     d B y                     (6)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       B E R   a nal y s i s   o f   c on c at e na t e d   l e v e l s   of   e nc od i ng   i n   G F D M   ( Nagar j unaT e l agam )   81   2.3.   C o n v o l u ti o n a l   C o d e s   T h e y   a r e   t h e   s e c o n c l a s s   of   e r r o r   c o rr e c t i n c o de s .   Ini t i a l l y   t h e y   a r e   us e i n   s pa t i a l   t ra n s c e i v e r s .   T h e   s e que n c e   o f   da t a   b i t s   e n t e r s   i n t o   t h e   e n c o de r   o n e   a t   a   t i m e ,   a n i t   ge n e ra t e s   n   pa ri t y   c o de b i n a r y   di gi t s   a r e   t r a n s m i t t e t o   t h e   c ha nn e l ,   t h e   M L   de c o de r   i s   us e i t h e   L A B V IE W   r e c e i v e r   p r o gra m   f o r   de c o di n o b i t s .   F i g u r e   3   s h o w s   t h e   w o r ki n o pe ra t i o o f   c o n v o l ut i o n a l   e n c o de r .           F i gu r e   3 Co n v o l ut i o n a l   e n c o de r       D e pe n di n o n   t h e   l i n e a r   o pe r a t i o n   t h e   e n c o de r   ge n e ra t e s   t he   b i t s ,   w i t h   t h e   h e l o f   c o d e   r a t e   k= r / a n s h i f t   r e gi s t e r   upd a t e   t h e   n um b e r   o f   b i t s   a r e   pr o c e s s e d ,   i . e .   ( n, k , K a n m e a s u r e s   t h e   e ff i c i e n c y [18 ].   r e p r e s e n t s   t h e   l e ngt h   o f   t h e   c o de   w o r d,     r e p r e s e n t s   num b e r   of   i n put   da t a   b i t s ,     K   r e pr e s e nt s   c o n s t r a i n t   l e n g t h .   T h e   F i gu r e   s h o w s   t h e   di m e n s i o n   o f   c o n vo l ut i o n a l   c o d e   (7,   [171  13 3])  i s   d i s pl a y . w i t h   a   c o n s t ra i nt   l e n g t h   o f   7,   ge n e r a t o r   po l y n o m i a l s   G =   171  a nd  G =   13 3.   T h e   f e e d b a c c o n n e c t i o n s   a r e   [133  o c t a l a nd  [171  o c t a l w i t h   ge n e ra t o r   u ppe r   po l y n o m i a l   m a t ri x,   [1  1]   a n u n de r   po l y n o m i a l   m a t ri x ,   [1  1]  [ 19].   T h e   t r a d i t i o n a l   a l go r i t hm   o c o n v o l ut i o n a l   e n c o de r   i s   m a x i m um   l i ke l i h o o e s t i m a t i o n   a l go ri t hm - M L   a l go r i t h m   (V a n   de   B e e e t   a l . ,   1997)  w hi c h   h a s   l o w   c o m put a t i o na l   c o m pl e xi t y ,   w h i c h   i s   us e a s   de c o d e r   f o r   t hi s   pr o po s e s y s t e m   a s   s ub V i L A B V IE W   pr o g r a m .           F i gu r e   4 .   7 , [17 13 3]  Co n v o l ut i o na l   e n c o de r   w i t K = 7       2. 4 .   H am m i n En c o d e r   T h e   H a m m i ng  c o de s   a r e   a l s o   o n e   o f   l i n e a r   b l o c c o d e s ,   w h i c h   de t e c t   a n c o rr e c t   b i n a r y   di gi t s   [1 5] F i gu r e   s h o w s   t h e   e n t i r e   b l o c of   h a m m i n c o de   w h i c h   h a s   pa ri t y   b i t s   a l o n w i t h   m e s s a ge   b i t s .   r e pr e s e nt s   t h e   m e s s a ge   b i t s   a n d   q   r e p r e s e n t s   pa ri t y   b i t s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 4 ,   N o .   1 A p r i l   20 1 9   :     7 7     8 7   82     F i gu r e   5 .   H a m m i ng  c o de   w o r w i t m e s s a ge   a n c h e c b i t s       W h e n   t h e   m i ni m um   di s t a n c e   i . e ,   d m i n = t h e   c o de   i s   s a i t o   b e   h a m m i ng  c o de .   T h e   de t e c t i o n   o f   t w o r   m o r e   e rr o r s   w i t hi n   t h e   b l o c k,   H a m m i n c o de   i s   o n e   o f   t h e   c o m m o n e s t   c o de s   us e i t h e   p r o t e c t i o n   o i n f o r m a t i o n   f r o m   e rr o r   T h e   e rr o r   de t e c t i o n   a n c o rr e c t i o n   c a pa b i l i t i e s   o f   a   c o di n t e c hn i que   de pe n o n   t h e   m i ni m u m   di s t a n c e   d m i n   [20 ].     d m i n       ( j + 1)                                         (7)     d m i n       ( 2z + 1)                                     (8)     d m i n       ( j + z + 1)                               (9)     T h e   e n c o de r   t a ke s   n   b i t s   i nput   da t a   a n p r o duc e s   a   b i t   c o de w o r d .   T h e   e n c o de r   w a s   de s i gn e d   t hr o ugh  t h e   us ua l   ge n e r a t o r   m a t r i x   m ul t i p l i c a t i o w h i l e   i t h e   de c o de r   de s i g t h e   c o m put a t i o n   o f   t h e   s y n dr o m e   v e c t o r   w a s   i gn o r e d.   M e a n w h i l e ,   t h e   di f fe r e nt   s t a t e s   t ha t   c a n   r e p r e s e n t   a   p a r t i c ul a r   i nput   w e r e   c a l c ul a t e a nd  t h e   de c o d e r   w a s   de s i gn e t o   i de n t i fy   e a c h   c o de w o r r e p r e s e n t i n a   p a r t i c u l a r   i nput .   R e s ul t s   ha v e   s h ow n   t h a t   t h e   m e t h o i s   a l s o   r e l i a b l e ,   e qua t i o n   (7)  c a n   de t e c t   e rr o r s   up  t o   j   e r r o r s   pe r   w o r d ,   e qua t i o (8)  c a n   c o rr e c t   e rr o r s   up  t o   z   e rr o r s   pe r   w o r d.   E q ua t i o n   (9 c a n   c o r r e c t   up  t o   z   e rr o r s   a n de t e c t   j > z   e rr o r s   pe r   w o r d.       3.   A LG O R I T H M   F O R   D ES I G N I N G   V I R TU A I N S TR U M EN TA TI O N   TR A N S C EI V ER     3. 1     G F D M   T r an s m i tte r   V I   p r o gr am   F i gu r e   s h o w s   t h e   m a i V P r o g r a m   o f   G F D M   t ra n s m i t t e i w h i c h   t h e   i n pu t   p a ra m e t e r s   s uc a s   IQ   ga i n   i m b a l a n c e   i n   de c i b e l s ,   t h e   r o l l - o ff   f a c t o r   a n f i l t e r   de f i ni n f un c t i o n   s uc h   a s   R R a n R c a n   b e   t a ke n   a s   us e r   de f i n e d.   T h e   c o n s t e l l a t i o n   s i z e   o f   Q A M   c a n   a l s o   b e   de f i n e a c c o r di n t o   t h e   us e r   de f i n e d   s pe c i f i c a t i o n s .   T h e   ge n e ra t e G F D M   c o m pl e s y m bo l s   a r e   s h o w n   i n   f r o n t   pa n e l   of   t h e   L A B V IE W .   T h e   t i m e   do m a i n   G F D M   s i g na l   i s   ge n e ra t e d ,   a nd  i t   i s   p l o t t e w i t h   t h e   gra p h.   T h e   p i n c o l o ur   d a t a t y pe   i n put   i s   IQ   D a t a   Q ue ue   w h i c h   s t o r e s   t h e   v a l ue s   f r o m   e xe c ut e p r o gra m .   T h e   p r o g r a m m i n g   s t r uc t u r e   w a s   t a ke n   f r o m   t h e   r e f e r e n c e   [21].   T h e   O F D M   i s   i nt e gra t e w i t h   M IM O   us i ng  U S R P   de v i c e s   i n   v i r t ua l   a n r e m o t e   l a b .   T h e   s i g n a l   p r o c e s s i n t o o l s   us i n R F   c o m m uni c a t i o n s   m o dul e   w a s   us e [22].   T h e   t r a n s c e i v e r   w i t h   di f f e r e n t   f l ow   c h a rt   f o r   t ra n s m i t t e a n d   r e c e i ve r   s e pa ra t e l y   w a s   e xpl a i n e d.   T h e   s i m ul a t i o n   o f   b a s i c   a n a l o m o dul a t i o n   s c h e m e s   w a s   t a ke f r o m   [ 23].   F i gu r e   s h o w s   t h e   s ub V p r o gra m   o f   t h e   G F D M   V t ra ns m i t t e r.   T h i s   p r o gra m   ha s   s t e by   s t e p   s e que n c e   of   da t a   f l o w   f r o m   i n pu t   f r o m   o ut pu t .   F i r s t l y   t h e   f i l t e r   c o e ff i c i e n t s   a r e   ge n e r a t e a c c o r di n g   t o   r o l l   o ff  f a c t o r   v a l ue ,   a n t h e n   c o e ff i c i e n t s   a r e   c o nn e c t e t o   a rra y   s u bs e t   w h i c ge n e ra t e s   s ub - a rr a y   fo r   t h e   l e ngt o f   N   s e que n c e .   T h e   S e que n c e   i s   c o nn e c t e t o   1D   R o t a t e   a rra y   w hi c r o t a t e s   t h e   n u m b e r   o f   e l e m e n t s   i ndi c a t e by   t h e   l e n g t h   n,   t h e n   t h e   s e que n c e   i s   c o nn e c t e t o   F F T   V I,   w hi c h   ge n e r a t e s   f r e que n c y   do m a i n   s e que n c e ,   t h i s   s e que n c e   i s   s pl i t t e d,   i . e .   s e r i e s   t o   pa r a l l e l   c o n v e r t e r,   t hi s   p a ra l l e l   s e que n c e s     v a l ue s   a r e   a pp l i e t o   f o r   l o o p,   i n s i de   t h e   f o r   l o o t h e   t w o   s t a ge s   of   e n c o de r s   a r e   a ppl i e t o   t h e   P N   S e que n c e   a l o n w i t h   1 6 - QAM  c o n s t e l l a t i o n   s i z e   a l o n w i t h   256  s ub c a rri e r s   s i z e   of   IF F T ,   t h e   G F D M   s i g n a l   i s   ge n e r a t e w i t h   t w di m e n s i o na l   f o r m a t   w i t M   s ub - s y m bo l s   a n K   s ub c a rr i e r s   i n   c o m pl e f o r m a t .   T h e   s i g na l   i s   s h o w n   i n   t i m e   do m a i i s   pl o t t e w i t t h e   h e l o f   IF F T   V I .   T a b l e   s h o w s   t h e   s i m ul a t i o n   pa ra m e t e r s   us e i n   t h e   t ra n s m i t t e   V I,   i n   w hi c h   t h e   pr o g r a m m i n us e di f fe r e nt   r o l l - o ff   f a c t o r   v a l ue s ,   a l o n w i t h   s ub s y m bo l s   a n d   s ubc a rri e r s ,   t h e   t o t a l   s y m bo l s   ge n e r a t e i n   t h e   pr o g r a m   i s   1 280 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       B E R   a nal y s i s   o f   c on c at e na t e d   l e v e l s   of   e nc od i ng   i n   G F D M   ( Nagar j unaT e l agam )   83       F i gu r e   6 .   M a i n   P r o gra m   o f   Cha nn e l   c o de G F D M   T r a n s m i t t e r   V I           F i gu r e   7 .   S ub   V I   o f   Ch a nn e l   c o de G F D M   T ra n s m i t t e r       T a b l e   1 .   S i m u l a t i o p a r a m e t e r s   us e i t r a n s m i t t e r   V I   P a ra m e t e a t   T ra n s m i t t e r   V a l u e s   u s e d   A l p h a   r o l l   o ff  f a c t o r   (p u l s e   s h a p i n g   fi l t e r)   0 . 3 , 0 . 5   IQ   Ra t e   5M   F re q u e n c y   o ffs e t   100   N u m b e r   o S a m p l e s   IQ   g a i n   i m b a l a n c e   Co n s t e l l a t i o n   s i z e   S u b   s y m b o l s     M   s u b c a rri e r s     K   A n   E x p o n e n t   o f   p o w e d e l a y   p r o f i l e   N o   o f   s y m b o l s   1 5 0 0 0 0   5   16   5   256   10   N = K * M = 1 2 8 0       3. 2 .   R e c e i v e r   V I   P r o gr am     F i gu r e   a n T a b l e   s h ow s   t h e   r e c e i ve r   V pr o gra m   a nd  i t s   s i m ul a t i o n   pa ra m e t e r s   us e d.   T h e   IQ   D a t a   Q ue ue   s t o r e s   t h e   o ut pu t   b i t s   o f   t ra n s m i t t e V I,   t h e   I Q   da t a   i s   a p pl i e t o   v a de   B e e a l go r i t hm   f o r   m a x i m u m   l i ke l i h o o de t e c t i o n   o f   c o m pl e v a l ue s .     T h e   de c o di n o f   t h e   N O M A   s i g n a l   i s   do n e   us i n g   t h e   s ub V I.   T h e   de m o dul a t i o n   o f   G F D M   s i gn a l   i s   do n e   by   us i n t h e   s ub V I.   T h e   c y c l i c   pr e f i of   t h e   s i g n a l   i s   r e m o v e d.   F F T   i s   us e t o   c o n ve r t   t h e   f r e que n c y   d o m a i n   s i g na l   t o   t i m e   do m a i n   s i g n a l .   T h e   z e r o   pa dd i n s ub V i s   us e t o   r e m o ve   a l l   t h e   z e r o s   a dde a t   t h e   t ra n s m i t t e r.   T he   c h a nn e l   e s t i m a t i o n   a l go ri t hm   i s   us e t m a ke   un e qu a l i z s e da t a   t o   e qua l i z e da t a   a s   s h o w n   i n   g ra p h.   T h e n   t h e   s e ri e s   l e ve l s   o t w o   c o n c e n a t e c o de s   a r e   us e a t   t h e   de c o de r .   A f t e r   t h e   de c o di n g   p r o c e s s ,   t h e   c o rr e s po n di n g   B E R   i s   c a l c ul a t e b e t w e e n   t h e   i n pu t   b i t   s t r e a m   a n d   o ut pu t   b i t   s t r e a m .   F o di f f e r e n t   v a l ue s   o f   S N R ,   t he   c o r r e s po n di ng  B E R   i s   pl o t t e d .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 4 ,   N o .   1 A p r i l   20 1 9   :     7 7     8 7   84       F i gu r e   8 .   C ha nn e l   c o de G F D M   R e c e i ve r   V p r o gra m       T a b l e   2 S i m u l a t i o p a r a m e t e r s   us e i R e c e i v e r   VI   P a ra m e t e a t   R e c e i v e r   V a l u e s   u s e d   IQ   Ra t e   5M   N u m b e r   o S a m p l e s   D e l a y   s p re a d   µ s   Co h e r e n c e   b a n d w i d t h c B   K H z   D o p p l e r   s h i ft   H z   Co h e r e n c e   t i m e   c T ms   Cy c l i c   p r e f i x   t i m e   µ s   S y m b o l   d u ra t i o n   µ s   Ba n d w i d t h   K H z   S N R   1 5 0 0 0 0   5   5   200   100   10   2   5   100     [1 - 1 0 d B       4.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N S   G F D M   c o m pl e v a l ue s   a r e   ge n e ra t e a s   s h o w n   i n   s c r e e ns h o t .   T h e y   a r e   r e pr e s e nt e us i n g   o n e   di m e n s i o na l   a rr a y   f o r m a t .   T h e   c ha ra c t e ri s t i c s   o G F D M   s i g na l   a nd  i t s   f r e que n c y   do m a i n   a n p h a s e   a n g l e   i s   pl o t t e w i t h   g ra p h.   T h e   r o l l - o ff   f a c t o r   v a l ue   i s   0 . f o r   c o rr e s po n di n g   pu l s e   s ha pi n g   f i l t e r . F i gu r e   a n d   T a b l e   s h o w s   t h e   s i m u l a t i o n   pa ra m e t e r s   us e d ,   a nd  t ra n s m i t t e V f ro n t   p a n e l   s h o w s   di ffe r e nt   g ra p h s   o f   e a c h   s e c t i o n .   G F D M   c o m pl e v a l ue s   a n i n pu t   b i t   s t r e a m s   a r e   s h o w n ,   w i t h   r o l l   o f f a c t o r   v a l ue .   T h e   po w e r   s pe c t r um   o s i g n a l   i s   pl o t t e w i t h   t h e   g r a p h,   a nd  16  c o n s t e l l a t i o n   po i n t s   a r e   s h o w n .   T h e   r e m o v a l   of   c y c l i c   pr e f i a n z e r o   pa ddi ng  i s   do n e   by   i n b ui l t   s ub V a n c o m pl e v a l ue s   of   G F D M   s i gna l   i s   a ppl i e t o   c h a nn e l   e s t i m a t i o n,   t h e   e qua l i z e da t a   i s   pl o t t e a t   t h e   f r o nt   pa n e l   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   10.   T h e   c o n vo l ut i o n a l   de c o de r   a n ha m m i ng  de c o de r   a r e   us e be fo r e   t h e   c o n s t e l l a t i o n   de m a p pi n o f   16 - Q A M .     F i na l l y   t h e   o ut put   b i t   s t r e a m   i s   ge n e r a t e d   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   10  w i t h   L E D .   T h e   ge n e ra t e o ut pu t   b i t   s t r e a m   a n t h e   c o rr e s po n di ng  i nput   b i t   s t r e a m   i s   s h o w n   i n   f r o n t   p a n e l .   T h e   B E R   V i s   a v a i l a b l e   i n   t h e   L A BV IE W ,   by   us i n i t   t h e   B E R   v a l ue   i s   c a l c ul a t e d.   T h e   da t a   i s   n o r m a l i z e f o r   t h e   pl o t   us i ng  s c a l i ng  f un c t i o n.     T h e   B E R   v a l ue s   a r e   pl o t t e f o r   di f f e r e n t   v a l ue s   of  S N R   i de c i b e l s .   T a b l e   s h o w s   t h e   s i m u l a t i o r e s ul t s   o f   B E R   fo r   S N R   v a l ue s   o f   5d B   a n dB .   T h e   B E R   v a l ue   i s   c a l c ul a t e f o r   o n e   s t a ge   l e ve l   of   c h a nn e l   c o di ng  w i t h   t w o   a l go r i t hm s ,   t h e n   f o l l ow e by   t w o   s t a ge   l e ve l s   o e n c o di n g   a nd  de c o di ng  t h e   B E R   i s   i m p r o v e by     45. 91%   w he n   c o m pa r e d   t o   s i n g l e   s t a ge   e n c o de r   s t a ge .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       B E R   a nal y s i s   o f   c on c at e na t e d   l e v e l s   of   e nc od i ng   i n   G F D M   ( Nagar j unaT e l agam )   85       F i gu r e   9 .   F r o nt   pa n e l   s c r e e n s h o t   o f   Ch a nn e l   c o de G F D M   t ra n s m i t t e V p r o g r a m           F i gu r e   10 .   F r o n t   pa n e l   s c r e e n s h o t   o f   Cha nn e l   c o de G F D M   R e c e i v e r   V p r o g r a m       T a b l e   3 B E R   A n a l y s i s   i c ha nn e l   c o de Re c e i v e r   V I   Ch a n n e l   Co d i n g   a l g o r i t h m   BE a t   S N R   5   d B   BE a t   S N R   9   d B   O n l y   c o n v o l u t i o n a l   c o d i n g   7 . 8 5 1   x   1 0 - 5                             6 . 8 5   x   1 0 - 5   O n l y   h a m m i n g   c o d i n g   6 . 6 4 1 4   x   1 0 - 4   5 . 5 8 7   x   1 0 - 4   T w o   h a m m i n g   c o d i n g   T w o   c o n v o l u t i o n a l   c o d i n g   H a m m i n g   a n d   c o n v o l u t i o n a l     s e ri e s   c o d e s   W i t h o u t   c h a n n e l   c o d i n g   0 . 0 0 0 2 5 4                                   5 . 2 5 4 1 2 5 x   1 0 - 4   2 . 5 8   x   1 0 - 5                                     4 . 7 5 1 2   x   1 0 - 5   0 . 0 0 0 1 2 1 5   3 . 9 8 5 4   x   1 0 - 4   3 . 4 5   x   1 0 - 6                               3 . 8 7 4   x   1 0 - 5       F i gu r e   11  s h o w s   t h e   s i m u l a t i o r e s ul t   o f   f i xe m o dul a t i o s c h e m e   a n w i t h o ut   c ha nn e l   c o di n g   e m pl oy e d.   T hi s   p r o g r a m   i s   r u n   us i n R T   M A T H S CR IP T   m o dul e   i n   L A B V IE W   w h i c h   s i m ul t a n e o us l y   r u n   bo t h   M A T L A B   a n L A B V IE W   s o f t w a r e .   T h e   S E R   i s   c o m pa r e w i t t h e   p r o po s e s y s t e m ,   t h e   c h a nn e l   c o de d   GFDM   s y s t e m   pr o v i de s   l e s s   B E R   c o m pa r e t o   t h e   e xi s t i n g   s y s t e m .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 4 ,   N o .   1 A p r i l   20 1 9   :     7 7     8 7   86       F i gu r e   11 .   S E R   f o r   G F D M   w i t h o ut   c h a nn e l   c o di ng  us i n g   R T   M A T H S CR IP T   M O D U L E         5.   C O N C LU S I O N   T h i s   p a pe gi v e s   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   G F D M   s y s t e m   w i t h   c o n c a t e n a t e l e v e l s   o f   c h a nn e l   e n c o de a l go r i t hm s .   C h a nn e l   e n c o de r   ut i l i z e i n   t h e   c o rr e s po n de n c e   f ra m e w o r t o   i de n t i fy   a n d   r e d r e s s   t h e   b i n a r y   di gi t s   e rr o r s   b e c a us e   of   t h e   c h a nn e l   i m pe d a n c e s   a t   t h e   r e c i pi e n t .   P i c ki n t h e   e n c o de r / de c o de r   c o m pos e s   t h a t   i de n t i fy   a n ri g h t   h u ge   qua n t i t i e s   o b i t s   i m p r o v e   t h e   e xe c ut i o n   of   t h e   c o rr e s po n de n c e   f r a m e w o r k.   T h e   c o di n c a l c ul a t i o n   ut i l i z e i n   t h i s   p a pe r   i s   a rr a nge m e n t   c o nn e c t e h a m m i n g/ c o n v o l ut i o na l   e n c o de r / de c o de r   l e v e l s .   T h i s   c a l c ul a t i o n   i m p r o v e s   t h e   f r a m e w o r e xe c ut i o n   by   l e s s e n i n B E R   a t   a   r e a s o na b l e   SN R .   T h e   p r o po s e s y s t e m   i s   c o m pa r e w i t h   e xi s t i n s y s t e m   o f   S E R   w i t h o ut   c h a nn e l   e n c o di ng  a l go r i t hm s .   T h e   B i t   e rr o r   ra t e   i s   c a l c u l a t e f o r   16 - Q A M ,   a n 2 56  s ub c a rri e r s ,   s ub - s y m bo l s   fo r   r a n do m l y   g e n e ra t e P N   S e que n c e   w i t h   e m pl oy i n c o n c a t e na t e t w o   s t a ge   l e v e l s   of   e n c o de r s   a t   t h e   t ra n s m i t t e r   V I.     O n   t h e   b a s i s   of  t h e   r e s ul t s   p r o c ur e i n   t h e   p r e s e n t   L A B V IE W   b a s e s i m ul a t i o n ,   w e   f i n t ha t   t h e   p r o po s e s y s t e m   p r o v i de s   a   l e s s   b i t   e rr o r a t e   by   a ppl y i n t w o - s t a ge   e n c o de r s   a nd  d e c o de r s   a t   t h e   p r o g r a m .   T h e   p r o po s e s y s t e m   a c hi e v e s   32 . 91%  i m p r o ve m e n t   i t h e   B E R .   T hi s   s y s t e m   o ut pe r f o r m s   t h e   O F D M   s i g na l   i nt e r m s   o f   B E R .       R EF ER EN C ES   [ 1]   Z e ng   Y ,   L i a ng   Y C ,   C h i a   M W ,   P ha m   T H .   F a s t   A l g o r i t hm s   f o r   F B M C   a nd  G F D M   i D y na m i c   S pe c t r um   A c c e s s .   I n2017  I E E E   W i r e l e s s   C o m m uni c a t i o ns   a n N e t w o r k i ng   C o nf e r e nc e   ( W C N C )   2 017   M a r   19   ( pp .   1 - 6) .   I E E E .   [ 2]   Y e ni l m e z   A ,   G uc l uo g l T ,   R e m l e i P .   P e r f o r m a nc e   o f   G F D M - m a xi m a l   r a t i o   t r a ns m i s s i o o v e r   N a ka g a m i - f a di ng   c ha nne l s .   I nW i r e l e s s   C o m m uni c a t i o S y s t e m s   ( I S W C S ) ,   2 016  I nt e r na t i o na l   S y m po s i um   o 2016  S e p   20   ( pp .   523 - 527 ) .   I E E E .   [ 3]   O r t e g a   A ,   F a bb r i   L ,   T r a l l i   V .   P e r f o r m a nc e   e v a l ua t i o o f   G F D M   o v e r   no nl i ne a r   c ha n ne l .   I n I nf o r m a t i o a nd   C o m m uni c a t i o T e c hno l o gy   C o n v e r g e nc e   ( I C T C ) ,   2016  I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   o 2016  O c t   19  ( pp.   12 - 17 ) .   I E E E .   [ 4]   M i c ha i l o w   N ,   M a t t   M ,   G a s p a r   I S ,   C a l de v i l l a   A N ,   M e nd e s   L L ,   F e s t a g   A ,   F e t t w e i s   G .   G e ne r a l i z e f r e que nc y   di v i s i o m ul t i pl e x i ng   f o r   5t g e ne r a t i o c e l l u l a r   ne t w o r k s .   I E E E   T r a ns a c t i o ns   o C o m m uni c a t i o ns .   201 4   S e p; 62( 9) : 3045 - 61.   [ 5]   G a s pa r   D ,   M e nd e s   L ,   P i m e nt a   T .   G F D M   B E R   u nde r   s y nc hr o ni z a t i o e r r o r s .   I E E E   C o m m uni c a t i o ns   L e t t e r s .   2 017   A u g ; 21( 8) : 1743 - 6.   [ 6]   W a ng   P S ,   L i D W .   M a xi m um - l i ke l i ho o bl i nd  s y nc hr o ni z a t i o f o r   G F D M   s y s t e m s .   I E E E   S i g na l   P r o c e s s i ng   L e t t e r s .   2 016   J u n; 23( 6) : 790 - 4.   [ 7]   A ka i   Y ,   E n j o j i   Y ,   S a n a da   Y ,   K i m ur a   R ,   S a w a i   R .   G F D M   w i t di f f e r e nt   s ubc a r r i e r   ba n dw i d t h s .   I nV e hi c ul a r   T e c hno l o gy   C o nf e r e nc e   ( V T C - F a l l ) ,   20 16  I E E E   84 t h   20 16   S e p   18   ( pp.   1 - 5) .   I E E E .   [ 8]   M i c ha i l o w   N ,   M e nde s   L ,   M a t t h é   M ,   G a s p a r   I ,   F e s t a g   A ,   F e t t w e i s   G .   R o bus t   W H T - G F D M   f o r   t he   ne xt   g e ne r a t i o n   o f   w i r e l e s s   n e t w o r k s .   I E E E   C o m m uni c a t i o ns   L e t t e r s .   20 15   J a n; 19( 1 ) : 106 - 9.   [ 9]   D a m nj a no v i c   A ,   M o nt o j o   J ,   W e i   Y ,   J i   T ,   L uo   T ,   V a j a p e y a m   M ,   Y oo   T ,   S o ng   O ,   M a l l a di   D .   A   s ur v e y   o 3G P P   he t e r o g e ne o us   n e t w o r k s .   I E E E   W i r e l e s s   c o m m uni c a t i o ns .   2 011   J u n ; 18( 3) .   [ 10]   K ha l i l i   F .   D e s i g a nd  S i m ul a t i o o f   C o d ed - M o dul a t i o U s i ng   T ur bo   T r e l l i s   C o di ng   a n M ul t i - L a y e r   M o dul a t i o ns   ( D o c t o r a l   d i s s e r t a t i o n,   O hi o   U n i v e r s i t y ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.