Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   9 , No .   3 ,  Ma rch   201 8 ,  pp.  6 24 ~ 628   IS S N:  25 02 - 4752 , DO I: 10 .11 591/ ijeecs . v9.i 3 . pp 624 - 628           624       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Reconfi gu ra ble  Modu lati on Schem e for Comm un ication S ystem       Moham ed  Sy e d A li   AM ET   Business S chool ,   AM ET   Univer sit y ,   Che nnai ,   Indi a       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   N ov   30 , 201 7   Re vised  Feb   4 ,  201 8   Accepte d  Fe b   1 7 , 201 8       In  an y   comm unic ation  s y st em  tr ansm it te r  and  re ce iv er  ar e  used   to  tra nsm it  the   signal   v ia   wi re d  or  wire l ess  cha nnel.  In  the   tr ansm it te r,   m odul at ion  is  one   of  the   p roc esses  to  tra nsm it   the  signal   eff icientl y .   Li kewise ,   r ec e iv er  con ta ins   demodulat ion  to   re cov er  th e  ori gina l  sign al   fro m   the   tra nsm it t e r.   In  gen eral,  the   comm unic ation  s y stem  uses  one  m odula ti on /de m odula tion  proc ess  at   a   ti m e.   I t  c annot   u se  diffe r ent   m od ula ti on /de m odul at ion  wi thi n  a  si n gle   s y s te m .   To  over come  th i s  proble m   re conf igura ti on   t ec hniq ue  is  implement ed.   I t  is  the  m et hod  using  diffe re nt  m odulati on  sche m e  at   th e  sam e  ti m e.   It  will   inc r ea se   the   eff i ci en c y   o f  the   comm unic at ion  s y st em.  QP SK  and  BP SK  m odula ti on  te chn ique   is  use d  to t ra nsm it   and   re c ei v e  th e  sign al .     Ke yw or d s :   BPSK   Modula ti on / De m od ulati on   QP S K     Copyright   ©   201 8   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Moh am ed   Sy ed   Ali ,    AMET B us ine ss Sc hool ,  AM ET Unive rsity ,   Chen n ai , In dia.       1.   INTROD U CTION   Or t hogonal  Fre qu e ncy  Divisi on   Mult iple xing  (OFDM )  bas ed  wireless  da ta   transm issi on  syst e m   is   the  m ulti - carrier  syst e m   in  wh ic h  sin gle  higher  rate  data  stream   can  be  div ide d  into  m ulti ple  lower   rat e  data  stream s.  Modu la ti on   a nd  De - Modula ti on  te chn i qu e   play   a  sign ific a nt  r ole   in  OFDM  bas ed  data  tra ns m issi on  syst e m .  Ba sed  on   Mo du la ti on   te ch nique  on ly ,  the  fr e quency  tran sf orm at ion   m et ho d  an d  encodi ng   a nd  decodin g  m eth ods  are  e nabl ed  [1 ] - [ 3].   T hese  both  are   execu te d  bas ed  on  SN R  va lues  generate d  from   m od ulati on   te c hn i qu e s.  B ut  in  the  c urre nt  r esearch   w ork,  an  a dap ti ve   m odulati on  an d  adap ti ve   dem od ulati on   m et ho d  al s o propose d by  us in g  tw o dif fer e nt  ty pes of  e ff ic i ent m od ulati on  and  dem od ula ti on  tech ni qu es .       2.   BACKG ROU ND   Hardwa re  rec onfig ur a ble  no de  with  no vel   sched ulin g  enab le d  the  uti li zat ion   of   en vir on m ental   energy  with   ha rv est in g  a wareness.  The   ta sk   al locat io n  c an  be  sc hedul ed  acc ordin g  t o  the  a vaila bil it y  of   energy.  In  this  appr oach,  e nergy  can   be   sa ve d  because   on ly   the  m os t  fr e qu ently   us e d  ta sks  are  e xec uted  us ing  the  ha rdwa re  [ 4].  T h e  no vel  sche du li ng  stra te gy  was  us e d  to  ide ntify  th e  m os t  valuab l e  ap plica ti on   f or   t he   reconfi gura ble  hard war e.  T he  reconfi gura ble  hard war e  ba se d  heter ogene ous  syst em   is  an   eff ect ive  m et h od   of  increasin g  the  processi ng   a bili ty   of   sy stem s   at   lower   ene rgy   costs.  Howe ver,  this  schem e  pr ovi des  co m pu ti ng  com plexity .   The  obta ine d  resu lt s  sho w  that  a  sign ific ant  i m pr ovem ent  reg a rd i ng   bit  err or  rate  (BER)  an d  thr oughput  ca n  be   achie ved  by  dem on stra ti ng   the  superi or it y  of  the  a dap ti ve   m od ul at ion   sc hem es   whe n  com par ed  to  f ixed  tra ns m iss ion   syst em s.  Fu zzy   C  stran ge  points  cl ust ering   al go rith m   was  pr op ose d  f or  cl us te rin g  m od ulati on  im plem entat ion   [5 ] .   The   ob ta ine d  sam pling   f re qu e ncy  is   5.4 MHz.  The   pr opos e d  adap ti ve  m odul at ion   schem e  of   t his  w ork  c an  able  to  m eet   the  BER   ta rget   at   25 dB  w he n  com par e d  to  m or e   than  28 dB  for  4 - QA M  fi xed   m od ulati on   sc he m e  [6 - 7].  Th e  pr op os e d  al gorithm   util iz es   the  aver a ge  va lue  of  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Reco nfigu r abl e Mo dulati on  Sc hem e  for  Co m municatio n Sys te m   ( Mo hame d Sye d  Ali )   625   the  instanta ne ous  SN R  of  the  su bc ar riers  in  the  sub - ba nd   as   the  switc hin g  par am et er.  The   r esults  of   this  wor k  sh ow a n  im pr oved  th rou ghput pe rfor m ance  with si gn ific a nt  BER  p er f or m ance.   Dynam ic al l y  reco nfi gura ble  routin g  protoc olwas   desi gne d  for  unde r  w at er  se ns or  ne twork .  T he   sens or   nodes  m us t  be  able  t o  re - r ou te   thei r   pack et s  e ven   i f  the  co nfi g ur a ti on   of  the  network   c ha ng e s  [8 ] .  It  is   a  m ulti - ho p  da ta gr am   routing  sc hem e  wh ic h  will   offe r  reli able   un de rw at er   wi reless  tra ns m issi o n  by   dynam ic al l y  re - r ou ti ng  da ta ,  wh e n  the re  is  a  change  in  th e  networ k  co nfi gurati on   [9 ] .  This  prot oco l  pro vid es   the  op t im al  path  for  su cce ssfu l  com m unic at ion   of   data  without  any  interrupti on  and   al lo ws  re li able   com m un ic at ion   withi n  lim it e d  res ources .  T he  fail ure  of  node s  m ay  le ave  so m e  areas  u ncove red   a nd  degra de   the f i delit y of  t he  c ollec te d da ta . Lo si ng n et work c onnecti v it y has a  v e ry  neg at ive  ef fect  on th e  appli cat ion s .       3.   THE  PROB LE M   Each  m od ulati on   la w  re quire s  an  sp eci fic  m od ulator  ci rc uit.This  is  a  prob le m   if  i t  is   necessa ry  to   hav e  a  tra ns m i tt ercapab le   of  op e rati ng  with  var i ou s  m od ul at ion   la ws  wit hout  drast ic   m od i ficat ion s .  A   si m i la r   pro blem   exists  fo r  t her ecei ve r.   This  disserta ti on   pro poses  a  so luti on  to  these  pro blem s with  the  co nce pts  of  un i ver sal  m odulati on  a nd  universal   dem od ul at ion .       4.   THE  PROPO SED  S OLUTI ON   Qu a drat ur e  P ha se  Sh ift  Keyi ng   ( QPSK )  m odulati on   is  a  ty pe  of   dig it al   m od ulati on   c om ing   under  Ph ase  Sh i ft  Ke yi ng   ( PS K)   m odulati on.  In   Bi nar y  P hase  Sh ift  Keyi ng  ( BPSK )  m od ul at ion ,  t he  ph as e  of  th e   inf or m at ion   sign al   ca n  be  ch ang e d  e ver y  st ep  ba sed  o n  a  sing le   bit  dig it al   sign al .  B ut,   in  a  case  of  QP S K   m od ulati on ,  t wo  bits  (call ed   as  de bits)  a re   to  be  c on si de red   t o  c ha ng e   the  phase   of  a n  in f or m at ion   sign al .   QP S K  m od ul at ion   is  ba ndwidth   e ff ic ie nt   becau se  eac h  sig nal  point   represente d  as  two  bits.  Hen ce ,  reconstr uctio n  of   or i gin al   si gn al   us in g  QPSK  dem od ulati on   is  al s o  pr ov i ded   m or e  accuracy  tha n  BPSK   m od ulati on .  T he bloc k diag r a m  o f QP SK  m odulati on is il lustrate d i n Fi gure  1 .           Figure  1 .   Q PS K  Mo dula ti on       An   a da ptive  s yst e m   sel ect s  QP S K  m od ula ti on   an d  dem od ulati on  te ch ni qu e  t o  re duce  the  ha rdwar e  util iz at ion   and  power   co nsu m pt ion .  I n  an ot her   ha nd,  if  the  widt h  of   in pu t  data  is  fou r  m eans,  an  a dap ti ve   syst e m   sel ect s   BPSK  m odulati on   a nd   de m od ulati on   te chn i qu e  t o  im pro ve  the  s pe ed  of  the  m od ulati on   op e ra ti on.  Ba sed  on  div idi ng  m or e  sa m pli ng   the  rate  of   the  pr oces sor s  has  been   e nhance d  sig nifi cantl y.   Ad a ptive  m odulati on   te ch niques  are d esi gne d  to  im pr ov e  t he  sp ect ral  eff i ci ency  of   ra dio  com m un ic at io ns .  T o  i m pr ove  the  tr ansm issi on   rate  wh il e  guara nteei ng   a  pr es cribe d  erro r  pe rfor m ance,  unde r  the  c on st raint  of   fixe d  tra ns m it - pow er.   T he  a rch it ect ure  of  pro po se d  ada pt ive  m od ulati on  a nd  dem od ul at ion   te ch nique  is   sh ow n  in  Fi gur e 2 .               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vol .  9 ,  No.  3 ,  Ma rc h   201 8   :   624   –   628   626       Figure  2. Re co nf i gurati on Ba sed  M odulati on sc hem e       5.   RESU LT S  AND  DI SCUS S ION   To  e valuate  t he   pro posed   ada ptive  m od ulati on  an d  dem odulati on   m od el ,  Mod el Sim   6. 3C   is  us e d  in   the  cu rr e nt  res earch  w ork.   T he  sim ulati on   resu lt   of  propose d  ada ptive  m od ulati on   ( Q PSK)  te ch niqu e  f or   est ablishin g hi gh - s peed o pe ra ti on  is s how n  i n  Fi g ure  3.     Si m il arly ,  the  si m ulati on   res ult  of   pro po se d  ada ptive  m od ulati on  (BP S K)   m et ho d  for   determ ining  le ss ar ea  util iz at ion  a nd lo we r power  cons um pt ion  is s how n  in  Fig ure  4.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Reco nfigu r abl e Mo dulati on  Sc hem e  for  Co m municatio n Sys te m   ( Mo hame d Sye d  Ali )   627       Figure   3.   Sim ulati on  r es ult  of   adap ti ve  m od ul at ion  (QP SK)  te chn iq ue           Fig ure  4. Sim ulati on  r es ult  of   adap ti ve  m od ul at ion  ( BP SK)  te chn iq ue       Table  1.  C om par iso n resu lt   of BPSK  and  QPSK  dem od ulati on tech nique   Ty p e   Slices   LUT   Delay(n s)   Po wer( m W )   Ap p licatio n   BPSK De m o d u latio n   20   37   6 .24 1   254   Hig h - Sp eed  Ap p licatio n   QPSK  D e m o d u lati o n   10   25   6 .13 4   199   Low  Po wer  an d   Low  area   Ap p licatio n       6.   CONCL US I O N   An   a dap ti ve  m od ulati on   an d  ada ptive  de m od ulati on   m od el   are  desig ned   by  us in g  two  ef fici ent   m od ulati on   an d  dem odulati on   te ch niques  su c h  as  Bi nary   Ph ase  Sh i ft  Keyi ng   Mo dula ti on   (B PS K )  an d  Qu a drat ur e  P ha se  Sh ift  Keyi ng   Mo dula ti on  (Q PS K )  m od ulati on .  Ver il og  Ha r dware  D escripti on  Lan gu a ge   (V e rilog   HDL )  is  us ed  to  de sign   a n  ada ptive  m od ulati on  and   ada ptive  dem od ulati on  m od el .  50 %  of  LUT   counts  is  re duced.  32 %  of   s li ces  cou nts  s hould   be  re du ced.  T he  sec uri ty   m easur es  are  giv e n  by  add i ng   crypto gr a phic   al gorithm  to   t he  pro posed  m e chan ism .       REFERE NCE S   [1]   W al ee d ,   A.  Ada pti v e  Min imum  Bi t  Error   Rat e  B eam - forming  Assisted  QPSK  for   Pre - F FT  OFDM  Comm unic ation  Syste ms   Inte rn ati onal   Journa l  of   Networki ng  and   Com m unic at ion,   2014;   1,   101 - 1 07.   [2]   Sivakumar  Reddy ,   B ,   La kshm i,   B  Adapt iv e  Mod ulat ion  and  Coding  wit h  Channe l  Stat e  Informati on  in  OFDM  for   WiMax     Int ern ati onal   Journa l  of   I m age ,   Graph ic s  and  Signa l  Proc e ss ing,   Iss ue.   201 5;  1  61 - 69 ,   2015 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vol .  9 ,  No.  3 ,  Ma rc h   201 8   :   624   –   628   628   [3]   Rupal i ,   D  Kaly an i,   G  Nikhil ,   P,  Khule,   R  B.   Imple mentati on  of  Adapt iv e   Vi te rbi  Dec o d er  for  Wirel ess   Comm unic ati on   Inte rna ti ona l  Jou rna l  of   Sci enc e   a nd  Resea r ch  (IJS R),   2013   2,   3  24 - 28,     [4]   Johns on,   T,   Singh,  S  K   Divisive   Hierarchic al  Bi sec ti ng  Min – Max   Cluste ring  Al gorithm .   In  Proce ed ings  of  the   Inte rna ti ona l  Co nfe re nc e  on   Dat a  Eng ine e ring a n d  Com m unic at io n  Technol og y   20 17;  579 - 592.     [5]   Johns on,   T,   Si ngh,   S  K,  20 16,   Februa r y ,   Fuzzy  C  strange  point s  cl ust ering  algorit hm ,   In  Inform atio n   Com m unic at ion and  Embedde d  S y stems   (ICICES ),   Int ern a ti ona l Confere nc e  on     2016;  5.   [6]   Shilpha   G.   Low   power  128  poi nt  split   radix  ff t   for  lt e  appli cation. Int ernati onal   Journal  of  MC  squar e  Sci ent ifi c   Re search  ( IJ MS R) . 2014;6( 1 ) :66 - 74.   [7]   Salh  A,  Audah   L,  Shah  NS ,   Ham za h  SA .   M axi mizing  E ner gy  E ff i ci en cy  fo r  Consum pti on  Circui t  Powe r  i n  Downlink   Mass i ve   MIM O  Wire le ss   Net works.   Inte rnational   Jo urnal  of  E lectri cal   and   Computer  Engi n ee ring   ( IJ ECE ) .   2017;7( 6 ) .   [8]   Esm ai l  BA,   Maj id  HA ,   Abidin  ZZ ,   Dahla n  SH ,   Rahi m   MK .   Re conf igurable   Me t amaterial   Structur e  at  Mil li met e r  Wav e Freque n cy R ange .   In te rnati onal  Journal   of   El e ct rica l  and   C omputer  Engi n e ering  ( IJ ECE ) .   2 017;7( 6 ) .   [9]   Sum an  S,  Shar m a  KG ,   Ghos h   PK .   250  MHz  Mult iphase  De lay   Lock ed  Loop  for  Low   Powe r  Appl i cat ions .   Inte rnational   Jo urnal  of El e ct ri c al  and  Comput er  Engi n ee ring   ( IJ ECE ) .   2017;7( 6).               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.