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 .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20 ,   pp .   3 17~ 32 3   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 7 .i 1 . pp31 7 - 323             317       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   PA PR   r e d u c t i o n   i n   OFD M   s y st e m   f o r   D V B - S2       Zai n ab   M .   A b i d ,   A w at i f   A .   Jafaa r ,   S u h Q .   H ad i   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng ,   A l   M us t a ns i r i y a U ni v e r s i t y ,   I r a q       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 A pr   18 ,   201 9   R e v i s e J un   20 ,   2019   A c c e pt e J ul   9 ,   201 9       A   s pe c i a l   f o r m   o f   m ul t i c a r r i e r   m o dul a t i o i s   O r t ho g o na l   F r e qu e nc y   D i v i s i o M ul t i pl e x i ng   ( O F D M )   w h i c i s   o f f e r   hi g s p e c t r a l   e f f i c i e nc y   f o r   hi g s pe e d   da t a   t r a n s m i s s i o t h r o ug m ul t i pa t f a d i ng   c ha nne l s .   M a ny   a dv a nt a g e s   c a n   be   a c hi e v e by   us i ng   O F D M   i a dd i t i o t o   s pe c t r a l   e f f i c i e nc y   l i ke   i t s   r o bus t ne s s   a g a i ns t   i n t e r s y m bo l   i nt e r f e r e nc e   a nd  m u l t i p a t e f f e c t .   O ne   o f   a   m a j o r   dr a w ba c o f   O F D M   i s   h i g P e a k - to - A v e r a g e   P o w e r   R a t i o   ( P A P R )   of   t he   t r a ns m i t t e s i g na l   w h i c l e a d s   t o   a   d i s t o r t i o i t he   po w e r   a m pl i f i e r   a nd   c a us e s   de c r e a s i ng   t he   e f f i c i e nc y   o f   po w e r   a m pl i f i e r .   T o   r e duc e   P A P R   of   O F D M   s i g na l   m a ny   of   pr o m i s i ng   s o l ut i o ns   h a v e   be e p r o po s e a nd   i m pl e m e n t e d .   I t hi s   pa pe r ,   a   j o i nt   L o w   D e ns i t y   P a r i t y   C he c c o de   ( L D P C ) ,   D i s c r e t e   C o s i ne   T r a n s f o r m   ( D C T )   a nd  μ - l a w   c o m pa ndi ng   i s   p r o po s e t r e duc e   P A P R   o f   O F D M   s i g na l   a t   t r a ns m i t t e r .   C o m pa r i s o o f   t h e s e   P A P R   r e duc t i o t e c hni que s   i s   do ne   ba s e d   o C C D F   pe r f o r m a nc e   o f   t h e   s y s t e m .   Ke y w or ds :   D CT   Int e rl e a v e r   L D P C   OFDM   PAPR   μ - l a w   c o m pa ndi n g   C opy r i gh t   ©   2020   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 :   Z a i n a b   M .   A b i d ,   D e pa rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   E ngi n e e ri n g ,     Co l l e ge   of   E n gi n e e r i n g ,     A l   M us t a n s i ri y a h   U ni v e r s i t y ,   I r a q .   E m a i l :   z a i na b . m a j e e d@ um o us t a n s i ri y a h . e du. i q       1.   I N TR O D U C TI O N     D a y   by   da y ,   O F D M   b e c o m e   m o r e   po pul a r   i m a n y   w i r e a n w i r e l e s s   a pp l i c a t i o n s .   T h e   i de a   o O F D M   s y s t e m   i s   c o n c e n t ra t e o n   t h e   d i v i s i o n   o f   t h e   b a n dw i dt h   i n t o   n a rr o w   o r t h o go n a l   s ub   c h a nn e l .     T h e   h i g P A P R   i s   o n e   o f   t h e   di s a dv a nt a ge s   i O F D M   s y s t e m .   T h e   hi g h   P A P R   c a us e s   i b a nd  a nd  o ut   b a n d   di s t o rt i o n   w hi c h   l e a t o   n o n l i n e a r   d i s t o r t i o n.   M a n y   a ppro a c h e s   h a v e   b e e n   pr o po s e t o   r e duc e   P A P R .     T h e   s i m pl e s t   o n e   i s   t h e   c l i ppi ng  t e c hn i q ue   w h i c h   i s   c o n s i d e r e a s   d i s t o rt i o n   b e c a us e   i t   h a v e   s o m e   l o s s   i n   pow e r   a nd  de gra da t i o n   i n   B it  E rr o r   R a t e   (B E R [1],   s e l e c t e m a pp i n (S L M t e c hn i que   [2].   E rr o r   c o rr e c t i n c o d e s   a r e   a l s o   us e t o   i m p r o v e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   O F D M   s y s t e m   l i ke   L ow   D e n s i t y   P a r i t y   C h e c c o d e   (L D P C)   i n   [3] ,   H a m m i ng  c o de   a n c o n v o l ut i o n a l   c o de   i n   [ 4 ]   a nd  T u r b o   c o d e   i n   [5] .   I n   [ 6 ] ,   t h e   a ut h o r s   us e d   μ - l a w   c o m pa n di ng  t ra n s f o r m   t o   e xa m i n e   i t s   e f fe c t   o n   t h e   P A P R   r e duc t i o n .   I n   r e f e r e n c e   [ 7 ],   D CT   i s   us e b e fo r e   t h e   IF F T   t o   m i ni m i z e   t h e   a u t o c o r r e l a t i o n   o f   t h e   i n pu t   da t a   a n h e n c e   t o   r e duc e   t h e   P A P R .   T h e   a u t h o r s   i n   [ 8 9 e xa m i n e t h e   e f fe c t   of   c o n c a t e na t i o n   o f   t h e   D C T   a nd  c o m pa n d i n g   t ra n s f o r m   o t h e   P A P R   of    O F D M   s y s t e m .   T h i s   pa pe r   p r o po s e s   a n   e ff i c i e n t   s y s t e m   b a s e o n   a   j o i n t   L D P C,   D CT   a n μ - l a w   c o m pa n d i n g   t e c hn i q ue   f o r   r e duc i n t h e   P A P R   i O F D M   s y s t e m .       2.   P A P R   O n e   o f   t h e   m a j o r   di s a dv a nt a ge s   o f   t h e   O F D M   s y s t e m   i s   t h e   hi g h   P A P R .   T h i s   h i g h   v a l ue   o P A P R   i s   due   t o   t h e   l a r ge   n um b e r   o f   s u b c a rr i e r   i n   O F D M   s y s t e m .   F o r   t h i s   r e a s o n ,   t h e   pe a v a l ue   w i l l   b e   h i g h   a s   c o m pa r e w i t h   t h e   a v e r a ge   v a l ue   a n t hi s   c a us e s   h i g h   P A P R   [ 10 ].   T h i s   h i g h   v a l ue   c a us e s   de gr a da t i o n   i n   t h e   pe r f o r m a n c e   o pow e r   a m p l i f i e r   b e c a us e   i t   c a us e s   h i g h   b a c off   a t   pow e r   a m pl i f i e r   i n   o rde r   t o   e n s u r e   t h a t   t h e   l a s t   o pe r a t e s   a t   a   l i n e a r e gi o s o   t h e   hi g P A P R   w i l l   m a ke   t h e   po w e r   a m pl i f i e t o   o pe r a t e   i n e f f i c i e n t l y .   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 .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20  :     317 - 323   318   T h e   P A P c a n   b e   de f i n e a s   t h e   r a t i o   be t w e e n   t h e   m a xi m um   po w e r   a n a v e ra ge   pow e r   i n   o n e   O F D M   s y m bo l   a s   s h o w n   b e l ow :     2 2 m a x ( ( ) ) ( ( ) ) xk P A P R E X K   ( 1)     w h e r e   E   (   i s   t h e   e xpe c t a t i o n   o pe ra t o r   o f   ra n do m   s i g na l   [11] .   T o   a n a l y z e   t h e   P A P R   i n   O F D M   s y s t e m ,   t h e   c o m pl e m e nt a r y   c um ul a t i v e   di s t ri b ut i o n   f un c t i o (CCD F i s   us e d.   CCD F   de s c r i b e   t h e   p r o b a b i l i t y   w h e r e   P A P e xc e e ds   c e r t a i t hr e s h o l v a l ue s   [ 12].     0 P r o b a b i l i t y( ) C C D F P A P R P  ,             w h e r e   P 0   i s   t h e   t hr e s h o l d   v a l ue .   0 1 - ( 1 e x p ( ) ) N CC D F P ,                         w h e r e   N   i s   t h e   n u m b e r   o f   c a rri e r.       3.   LD P C   C O D ES   S i n c e   t h e   194 w h e S h a nn o n   p r e s e nt e t h e   t h e o r e t i c a l   l i m i t   o f   e r r o r   c o rr e c t i n g   c o de s ,   m a n y   of  c o d e s   w e r e   pr o po s e d ,   b ut   di n o t   r e a c h   t o   t h e   i de a l   l i m i t   u n t i l   t h e   t u r b o   c o di n s y s t e m .   In   1962 ,   a   n e w   c l a s s   of   e r r o r   c o rr e c t i n c o de   w a s   pr o po s e by   G a l l a ge r   t o   h a v e   pe r f o r m a n c e   n e a r   o f   S h a nn o n   l i m i t .   T h i s   c o de   i s   kn o w n   a s   G a l l a ge r   c o de   w h i c h   i s   n o w   kn ow n   a s   L D P c ode .   T h e   L D P c o d e   w a s   c a pa b l e   o a c h i e v i n a   go o p e r f o r m a n c e   by   d e s i gn i ng  a   p a r i t y   c h e c m a t ri H   w i t h   a   f e w   ' 1' s   s pr e a a m o n m a n y   ' 0' s   a n by   pr e s e nt i n a n   i t e ra t i v e   de c o di n t e c hni que .   T h e r e   a r e   t w o   t y pe s   of   L D P c o d e s   de p e n di n o n   t h e   n u m b e r   of  ' 1' s   i n   r o w s   a n c o l um n s .   If   t h e   n u m b e r   o ' 1' s   i s   t o   b e   c o n s t a nt   i n   r o w   a n c o l um n   t h e n   t hi s   t y p e   i s   kn ow n   a s   r e gul a L D P c o de s .   H ow e ve r ,   i f   t h e   num b e o f   ' 1' s   i s   v a r i e d   t h e n   t h i s   i s   s a i t o   b e   i rr e gu l a L D P c o de s .     0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 H         (2)     A l t h o ug h   t h e   B E R   pe r fo r m a n c e   of   t h e   t u r b o   c o d e   i s   c l o s e   t S h a nn o n   l i m i t ,   b ut   t h e   L D P a c h i e v e s   pe r f o r m a n c e   b e t t e r   t ha n   t hi s   c o de .   A s   pr e v i o us l y   m e n t i o n e d,   t h e   L D P c o de   c a n   b e   i m pl e m e nt e a s   i rr e gu l a c o d e   w h i c h   i s   o pe r a t i n i n   G F ( q),   w h e r e   =   4, a n 1 gi v e s   be t t e r   pe r f o r m a n c e s   a n i t   i s   p r e f e r r e i n   m a n y   c urr e n t   a pp l i c a t i o n s   [1 3 ] .       4.   DCT   T h e   D CT   i s   s i m i l a r   t o   D i s c r e t e   F o ur i e r   T ra n s f o r m   (D F T ) ,   b ut   i t   us e s   r e a l   n u m b e r s   o n l y   a n t h e   l e n g t h   o f   D CT   i s   t w i c e   t h e   l e n gt h   o f   D F T .   D CT   w a s   pr o po s e by   A h m e e t   a l .   (1974 ).   U s i n t h i s   t ra n s f o r m   r e duc e s   t h e   a ut o c o r r e l a t i o n   o f   t h e   i nput   s e que n c e   a nd  t h i s   r e d uc e s   t h e   P A P R   [1 4 ] .     1 0 ( 2 1 ) ( ) ( ) ( ) c o s( ) , 2 N n nk x k a k x n N         F o k = 0, 1, …… , N - 1   (3)     w h e r e ,     1 ( ) , ak N                     i f   k = 0   (4)     2 ( ) , ak N                         i f   k   = 1, 2 ……N - 1   (5)     T h e   i n v e r s e   D C T   a t   t h e   r e c e i ve r   i s   o b t a i n e a c c o r di ng  t o   t h e   fo l l ow i n g   e qua t i o n:     1 0 ( 2 1 ) ( ) ( ) ( ) c o s( ) , 2 N k nk x n a k x k N                         F o r   k = 0 , 1, …… , N - 1   ( 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       P A P R   r e du c t i on   i n   O F D s y s t e m   f or   D V B - S2   ( Z ai nab  M.   A bi d )   319   5.   C O M P A N D I N G   TR A N S F O R M   Co m pa n di ng  t r a n s f o r m   t e c hni que   i s   c o n s i de r e a s   a m pl i t u de   l i m i t i n g   t e c hni que .   T h e   i de a   o f   t h i s   t e c hn i q ue   i s   by   a m pl i f i n t h e   l o w e r   pe a s i g n a l   w h i l e   pe ri o of   h i g h e r   pe a s i g n a l   w i l l   b e   a t t e n ua t e d,   s o   t h e   a v e r a ge   po w e r   w i l l   i n c r e a s e   a n h e n c e   t h e   P A P R   de c r e a s e s .   In   r e f e r e n c e   [1 5 ] ,   t h e   a u t h o r s   p r e s e nt e s y s t e m   us e s   l i n e a c o m pa n di ng  t ra n s f o r m   w h e r e   t w o   i n f l e xi o n   po i n t s   a r e   us e t o   i n c r e a s e   t h e   f l e xi b i l i t y   of   t h e   c o m pa n d i n de s i g n .   T h e   a ut h o r s   i n   [1 6 e xa m i n e t h e   e ffe c t   of  a   n o n l i n e a r   c o m pa n di ng  t r a n s f o r m   t o   r e duc e   P A P R   i O F D M   s y s t e m   us i n g   e rr o f un c t i o n   t o   i n c r e a s e   t h e   a v e r a ge   po w e r   a n d   h e n c e   r e duc i n P A P R .   In   t h i s   p a pe r ,   μ l o w   c o m pa n d i n t e c hn i q ue   i s   us e w h i c h   i s   c o n s i de r e a s   n o n l i n e a r   m e c h a ni s m   t r e duc e   P A P R .   T h e   m a t h e m a t i c a l   f o r m ul a   o f   t h e   o ut put   s i g n a l   f o r   c o m pa n d i n a n de c o m pa n d i n t e c hn i que s   a r e   D ( x )   a n ̅ ( ) ,   r e s pe c t i v e l y   a s   s h o w n   b e l ow :     ( ) l o g ( 1 ) s g n ( ) l o g ( 1 ) v D x x x v    (7)     l o g ( 1 ) ( ) ( 1 ) r v v D x e    (8)     w h e r e   v   i s   t h e   m a x i m u m   v a l ue   o f   t h e   s i g na l ,   x   i s   t h e   b a s e b a nd  O F D M   s i g na l ,   µ   i s   t h e   c o m pa n d i n pa ra m e t e r   a n r   i s   t h e   r e c e i v e s i gna l   a t   t h e   r e c e i v e r   [17] .       6.   I N TER LEA V ED   O F D M   TEC H N I Q U E   T h i s   t e c hni que   i s   a l s o   us e t o   r e duc e   P A P R   i n   O F D M   s y s t e m .   I n t e r l e a v e r   i s   a   de v i c e   t h a t   r e o r de r s   t h e   s y m b o l s   i a   s pe c i f i c   m a nn e r ;   i . e .   t h e   s y m bo l   s e que n c e   X= ( 0 , 1 , .   , 1 )   b e c o m e s   a f t e r   i nt e rl e a v i n g   = ( ( 0 ) , ( 1 ) , . . ( 1 ) ) .   I t hi s   t e c hni que   (M - 1)   i nt e rl e a v e r s   a r e   us e d   i f r o n t   o f   t he   b l o c of   IF F T .   E a c h   i n t e r l e a v e r   p r o duc e s   a   di f f e r e n t   o ut pu t   f ra m e   f o r   t h e   s a m e   i n f o rm a t i o i n p ut   a n d   t h e n   a t   t h e   o ut put   o IF F T   b l o c k,   t h e   o n e   w i t h   l o w e s t   P A P R   w i l l   b e   c h o s e n .   Bo t h   t r a n s m i t t e r   a n r e c e i v e r   s h o ul d   s t o r e   t h e   pe r m ut a t i o n   i n di c e s   i t h e i m e m o r y   t o   r e t r i e v e   t h e   o r i g i n a l   da t a   [1 8 ].   T h e   b l o c di a g r a m   o f   t h i s   t e c hni que   i s   s h o w n   i F i g u r e   1 .   In   t hi s   pa pe r,   a   r a ndo m   i n t e r l e a v e r   i s   us e w i t h   f o r   P A P R   r e duc t i o n .   T h e   ra n do m   i nt e rl e a v e r   i s   a   b l oc i n t e r l e a v e r   w i t h   l e n g t h   N   w h i c h   pe r m u t e   t h e   s y m bo l s   i n   ps e udo   r a ndo m   o r de r   a n t h e   s y s t e m   i s   e v a l ua t e by   t h e   c o m pa r i s o w i t h   t h e   o t h e p r o po s e s y s t e m .           F i g u r e   1 .   I nt e r l e a v e O F D M   t e c hni que       7.   TH E   P R O P O S ED   S Y S TE M   T h e   p r o po s e s y s t e m   c o m b i n e L D P c o d e ,   D CT   a n μ - l a w   c o m pa n d i n t r a n s f o r m   t o   t h e   P A P r e duc t i o n .   I n   t hi s   s y s t e m ,   t h e   s t a n d a r D V B S i s   us e d.   T h e   ra t e   o f   L D P =   1/ 4 ,   μ - l a w   c o m pa n d i n t r a n s f o r m   i s   us e t o   e nh a n c e t h e   pe r f o r m a n c e   of   be s i de   of   L D P c o d e .   D CT   i s   a dde t o   r e duc e   t h e   a u t o c o r r e l a t i o n   o t h e   i n p ut   s t r e a m .   T h e   s t e ps   o f   t h e   p r o po s e s y s t e m   a r e   s h o w i F i g u r e   2   a n d   de s c r i b e a s   b e l ow :   S t e 1:   t h e   i n pu t   b i t s   a r e   e n c o de us i n g   L D P c o de .   S t e 2:   t h e   c o de s t r e a m   i s   m o dul a t e d   by   B i n a r y   pha s e   s hi f t   ke y i n (B P S K ).   S t e 3:   t h e   c o de m o dul a t e d a t a   i s   t r a n s f o r m e d   us i n g   D C T .   i . e , y =   D CT   ( X )   S t e 4:   t h e   p r e v i o us   o ut put   f r o m   D C T   i s   a pp l i e t o   IF F T .   i . e ,   y =   [ y (1) ,   y (2) ,   y (3), ……. y ( N )] 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 .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20  :     317 - 323   320   S t e 5:   μ - l a w   c o m pa n d i n t ra n s f o r m   i s   us e (c o m pr e s s i o n   i n   t r a n s m i t t e r   a n e xp a n di ng  i n   r e c e i v e r ).   i .   e . ,   S   (n )   =   C(y   (n)).   S t e 6:   a d di n g   c y c l i c   pr e f i t h e t ra n s m i t   t h e   s i g na l   t hr o ug t h e   c h a nn e l .   S t e 7:   r e m o v i n g   c y c l i c   pr e f i f r o m   r e c e i v e s i g n a l .   S t e 8:   e xpa n d i n g   t h e   p r e v i o us   s i gna l   r ( n )   a s   a   p r o c e s s   of   i n v e r s e   c o m pa n di ng  t r a n s f o r m .     1 ˆ ( ) { ( ) } y n C r n     S t e 9:   F F T   t ra n s f o r m   i s   a ppl i e t o   t h e   s i g na l .   i . e . ,   y ^   =   F F T [ y ^ (n )].   w h e r e :   y ^   =   [y ^ (1),   y ^ (2),   y ^ (3), …… . . y ^ ( N )] T   S t e 11:   t h e   s i g na l   X ^   i s   de c o d e us i n L D P C   de c o de r   us i n g   s um   p r o duc t   a l go ri t hm .   S t e 12:   t h e   de c o de s i gn a l   i s   de m o dul a t e d   t o   o b t a i n   t h e   o ut put   b i t   s t r e a m .           F i g u r e   2 .   B l o c di a g r a m   o f   t h e   p r o po s e s y s t e m       8.   C C D F   P ER F O R M A N C O F   TH P R O P O S ED   S Y S TE M   F i g u r e   s h ow s   t h e   r e s ul t s   of   P A P of  t h e   s i m ul a t e O F D M   s y s t e m   w i t h   t h e   t h e o r e t i c a l   c a s e     w i t N   = 64 .           F i gu r e   3 .   Co m p a r i s o o f   t h e   CCD F   c a l c ul a t i o n   f o r   s i m u l a t e O F D M   s y s t e m   a n d   t h e o r e t i c a l   c a s e       F i gu r e   de s c r i b e s   t h e   CCD F   pe r f o r m a n c e   o f   di f fe r e nt   P A P R   r e duc t i o s c h e m e s   i f r e que n c y   s e l e c t i ve   c h a nn e l   o f   D V B S s y s t e m s .   T h e   c o m pa r i s o n   i s   do n e   be t w e e n   t h e   o ri gi na l   O F D M   s y s t e m ,     t h e   s c h e m e   t h a t   us e D CT   a s   a   r e duc t i o n   t e c hni que   f o r   P A P R ,   μ - l a w   c o m pa n d i n t ra n s f o r m   t e c hn i que   w i t h   c o m pa n d i n g   pa ra m e t e = 5   a nd  j o i n t   s c h e m e   o f   D CT   w i t c o m pa ndi n g   t ra n s f o r m .   F i gu r e   s h o w s   t h e   i m p r o v e m e n t   i n   P A P R   f o r   t h e   p r o po s e d   s y s t e m   w i t t hr e e   c a s e s :   i f   o n l y   L D P C   c o d e   i s   us e t o   r e duc e   t h e   P A P R ,   i f   L D P c o de   a n d   D C T   a r e   us e a nd  i f   t h e   μ - l a w   c o m pa n d i n g   t r a n s f o r m   a f t e r   IF F T   i s   a dde t o   t h e   pr e v i o us   t w o   m e t h o ds .   A s   s h o w n   f r o m   t h i s   f i gu r e ,   t h e   r e duc t i o n   i n   P A P R   i s   a b o ut   6. 5db B   fo r   t h e   p r o po s e s y s t e m   w i t c o m pa n d i n g   pa ra m e t e = 5.   0 2 4 6 8 10 12 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 P A PR 0   (d B) C C D F (Pr[ P APR > P APR 0 ] )     s i m u l a t i o n t h e o r e t i c a l 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       P A P R   r e du c t i on   i n   O F D s y s t e m   f or   D V B - S2   ( Z ai nab  M.   A bi d )   321       F i gu r e   4 .   Co m p a r i s o n s   o f   di f fe r e n t   P A P R   r e duc t i o s y s t e m s   a n p r o po s e s y s t e m           F i gu r e   5 .   Co m p a r i s o n s   o f   di f fe r e n t   P A P R   r e duc t i o s y s t e m s   a n p r o po s e s y s t e m       F i gu r e   p r e s e nt s   t h e   e ff e c t   of   c o m pa n d i n p a ra m e t e r   o n   t h e   P A P R   i m pr o v e m e n t   f o r   t h e   p r o po s e d   s c h e m e .   I t   c a b e   s e e n   t ha t   a s   c o m pa n d i n g   pa ra m e t e i n c r e a s e s ,   t h e   r e duc t i o n   o f   P A P R   w i l l   b e   i n c r e a s e .           F i gu r e   6 .   Co m p a r i s o n s   o f   CCD F   i di f f e r e n t   c o m po un di ng  p a r a m e t e r   0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 P A P R 0 ( d B ) C C D F( P A P R > P A P R O )     o r i g i n a l DCT c o m p a n d i n g D C T + c o m p a n d i n g 0 2 4 6 8 10 12 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 P A PR 0   (d B) C C D F (Pr[ P APR > P APR 0 ] )     u n c o d e d L D P C L D P C + D C T L D P C + D C T + C o m p a n d i n g 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5 4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 P A PR 0   (d B) C C D F (Pr[ P APR > P APR 0 ] )     L D P C + D C T + C o m p a n d i n g   u = 2 L D P C + D C T + C o m p a n d i n g   u = 5 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 .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20  :     317 - 323   322   F i gu r e   pr e s e nt   t h e   s i m u l a t i o n   r e s ul t s   fo r   t h e   o r i gi na l   O F D M   s y s t e m   a n t h e   i n t e r l e a v e O F D M   t e c hn i q ue   fo r   t hr e e   r a n do m   i nt e r l e a v e r s .   A s   s h o w n   f r o m   t h i s   f i gur e ,   t h e   i n t e r l e a v e s y s t e m   a c h i e v e s   P A P r e duc t i o n   a b o ut   1. 5dB   c o m pa r e w i t h   t h e   o ri gi na l   s y s t e m .   F i gu r e   s h o w s   t h e   c o m pa r i s o n   b e t w e e n   t h e   pr o po s e s y s t e m s   a nd  t h e   c o n v e n t i o na l   P T S   (C - P T C)  i n   re fe r e n c e   [19]  t o   v e r i fy   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   pr o po s e s y s t e m s .           F i gu r e   7 .   Co m p a r i s o n s   o f   CCD F   f o r   i n t e r l e a v e a n d   o ri gi na l   s y s t e m s       F i gu r e   8 .   C CD F ' s   Co m p a r i s o n   o f   t h e   p r o po s e s y s t e m s   a n C - P T C   m e t h o d       Co m pa r i s o n   r e s ul t s   h a v e   s h o w n   t ha t   t h e   p r o po s e s y s t e m s   a c h i e v e   a bo ut   4. 2dB   P A P R   r e duc t i o n   f o r   j o i n t   L D P C, D C T   a n d   μ - l a w   c o m pa ndi n g   s c h e m e   a n d   a b o ut   2 dB   fo r   L D P w i t D CT   s c h e m e       9.   C O N C LU S I O N S   In  t hi s   p a pe r,   w e   pr o po s e a   j o i n t   L D P a n d   D CT   w i t h   μ - l a w   c o m pa ndi n g   s y s t e m   t o   r e duc e   t h e   P A P R   of   O F D M   s i gn a l s .   I n   t h e   f i r s t   s t e p ,   t h e   P A P R   r e duc t i o n   i s   a c hi e v e by   D CT   a n c o m pa ndi n g   t e c hn i q u e s   t h e n   t h e   p r o po s e s y s t e m   w i t L D P c o de   i s   e xa m i n e d.   A n o t h e r   s c h e m e   ha s   b e e n   t e s t e a l s o   b y   us i n i nt e rl e a v e t e c hn i que .   T o   e v a l ua t e   t h e   i m p r o v e m e n t   of   t h e   p r o po s e s y s t e m ,   a n   i nt e rl e a v e s y s t e m   ha v e   be e n   t e s t e d.   T hi s   s c h e m e   g a v e   a bo ut   1. dB   P A P R   r e duc t i o n   w hi c i s   c o n s i de r e m o de s t   v a l ue   c o m pa ri n w i t h   t h e   r e s ul t s   o f   t h e   pr o po s e s y s t e m .   S i m ul a t i o n   r e s ul t s   s h o w   t h a t   t h e   P A P R   r e duc t i o n   i s   i m p r o v e fo r   t h e   p r o po s e j o i n t   D CT ,   L D P a n c o m pa n di ng  t e c hni que s   w h e n   c o m pa r e w i t h   D C T ,   c o m pa n d i n a n i nt e r l e a v e t e c hn i q ue .   F u r t h e rm o r e ,   c o m pa ri s o n   r e s ul t s   ha v e   s h o w   t h a t   t h e   p r o po s e d   s y s t e m s   gi v e   P A P R   r e duc t i o n   hi g h e r   t h a t h a t   o f   t h e   C - P T s y s t e m   i r e f e r e n c e   [19] .       R EF ER EN C ES   [ 1]   K i m   J ,   S h i Y .   A e f f e c t i v e   C l i pp i ng  C om p and i ng   s c he m e   f or   P A P R   R e duc t i o of   O F D M   Si gna l .   I E E E   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o C o m m uni c a t i o ns ,   B e i j i ng .   20 08;   6 68 - 6 72 .   [ 2]   K a r g o z a r   F ,   N i l a s h i   M ,   I br a hi m   O .   S L M   T e c hni q ue   C o m bi ne w i t a   R a ndo m - L i ke   C o di ng   f o r   R e duc i ng   P A P R   i n   O F D M   S y s t e m s   w i t N o   E xp l i c i t   S i de   I nf o r m a t i o n.   I n t e r na t i onal   J o ur na l   of   I n f or m at i on   and   E l e c t r o ni c s   E ngi ne e r i n g .   20 13;   3 ( 3 ) .   [ 3]   J uw o no   F H ,   T r i pr a s e t y Y ,   G una w a D .   E xp l o i t i ng   L D P C   C o d e s   f o r   I m pr ov i ng   t he   P e r f o r m a nc e   of   C l i ppe d - O F D M   S y s t e m .   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   T e c h no l ogy .   201 3;   20 86 - 9 614.   [ 4]   N a g a r j un a   T ,   S . L a ks hm i ,   K . N e hr u.   B E R   A na l y s i s   o f   C o nc a t e na t e L e v e l s   o f   E nc o di ng   i G F D M   S y s t e m   U s i ng   L a bv i e w .   I ndo ne s i an   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   and   C om p u t e r   S c i e nc e .   20 19;   14 ( 1 ) :   80 - 91.   [ 5]   S a m e e r   A .   M a l e k .   A nua r .   R a hi m .   E n ha nc e m e n t   t he   P e r f o r m a nc e   o f   O F D M   B a s e M u l t i w a v e l e t s   U s i ng   T ur bo   C o de s .   T E L K O M N I K A   J o ur n al   o f   t e l e c om m un i c a t i on ,   c om pu t i ng ,   c ont r ol   an e l e c t r o ni c s .   2 015; 13 ( 4) :   122 5 - 1232 .     [ 6]   W a ng   X ,   T j hung   T T ,   N g   C S .   R e duc t i o o f   P e a k - to - A v e r a g e   P o w e r   R a t i o   o f   O F D M   S y s t e m   U s i ng   a   C o m pa nd i ng   T e c h ni qu e .   I E E E   T r a ns .   B r oad c as t .   1999;   45 ( 3) :   303 - 30 7.   [ 7]   Z hu  X D ,   Z hu  G   X ,   J i a ng   T .   R e duc i ng   t h e   P e a k - to -   A v e r a g e   P o w e r   R a t i o   U s i ng   U ni t a r y   M a t r i T r a ns f o r m a t i o n.   I E T   C om m un i c a t i ons .   200 9;   3( 2) :   161 - 17 1.   [ 8]   W a ng   Z .   C o m bi n e D C T   a nd   C o m pa nd i ng   f o r   P A P R   R e duc t i o i O F D M   S i g na l s .   J o ur n al   of   S i gna l   and   I nf or m a t i on  P r o c e s s i ng .   2 011 .   0 2 4 6 8 10 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 P A PR 0   (d B) C C D F (Pr[ P APR > P APR 0 ] )     o r i g i n a l   3   i n t e r l e a v e r 0 2 4 6 8 10 12 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 P A PR 0   (d B) C C D F (Pr[ P AP R > P AP R 0 ] )     o r i g i n a l   O FD M L D P C L D P C + D C T L D P C + D C T + C o m p a n d i n g C - P T C 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       P A P R   r e du c t i on   i n   O F D s y s t e m   f or   D V B - S2   ( Z ai nab  M.   A bi d )   323   [ 9]   M ur a l i b a bu  K ,   N a i d K R ,   P a dm a na b ha S ,   kum a r   G P .   P A P R   R e duc t i o U s i ng   C o m bi ne L D P C   a nd  D C T   w i t h   C o m pa ndi ng   T r a ns f o r m   i O F D M   S y s t e m .   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   o f   E ng i ne e r i ng  R e s e ar c and   D e v e l o pm e nt .   201 2;   3( 12 ) :   33 - 38.   [ 10]   A r pi t   M ,   P un e e t   K ,   N e e l T .   P A P R   R e duc t i o i O F D M   S y s t e m   by   U s i ng   D i s c r e t e   C o s i ne   T r a ns f o r m   a nd  μ - l a w   C o m pa ndi ng .   I J C SE   I n t e r na t i o na l   J our nal   o f   C om pu t e r   S c i e nc e s   a nd  E n gi ne e r i ng .   2 015;   3( 6 ) :   22 - 25.   [ 11]   I r a m   M ,   N o r u l hus na   A ,   H a z i l a h   M ,   M o hd,   N o r l i z a   M .   P A P R   R e duc t i o T e c hni q ue s   i n   G e n e r a l i z e I nv e r s e   D i s c r e t e   F o ur i e r   T r a ns f o r m   N o n - o r t ho go na l   F r e q ue nc y   D i v i s i o M u l t i p l e x i ng   S y s t e m .   I ndo ne s i a J o ur na l   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   a nd   C o m put e r   S c i e nc e .   2 018;   10( 3) :   1045 - 1 052.   [ 12]   A qui no   G P ,   M e nde s   L L .   P A P R   R e duc t i o a nd  P e r f o r m a nc e   I m pr o v e m e nt   i O F D M   S y s t e m s   U s i ng   W H T - B a s e S c he m e s .   J our n al   o f   C om m un i c a t i on   and   I nf or m a t i on  Sy s t e m s .   20 1 7;   32( 1) .   [ 13]   M o r e i r a   J C ,   F a r r e l l   P J .   E s s e nt i a l   o f   E r r o r   C o nt r o l   C o di ng .   I ndi a :   W i l e y ;   e di t i o n.   2010 .   [ 14]   S uj a t h a   S ,   J a y s hr i   R ,   D a na n j a y a P .   P A P R   R e duc t i o f o r   O F D M   S y s t e m   us i ng   D C T   B a s e M o di f i e P T S   T e c hni qu e .   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   C om m uni c a t i o ns .   2016;   1:   36 - 49.   [ 15]   A bur a khi a   S A ,   B a dr a E F ,   M o ha m e D A E .   L i ne a r   C o m pa ndi ng   T r a n s f o r m   f o r   t he   R e duc t i o o f   P e a k - to - A v e r a g e   P o w e r   R a t i o   o f   O F D M   S i g na l s .   I E E E   t r a ns a c t i on s   on   br o adc as t i n g .   200 9;   55 ( 1 ) .   [ 16]   J i a ng   T ,   Z hu  G .   N o nl i ne a r   C o m pa nd i ng   T r a n s f o r m   f o r   R e duc i ng   P e a k - to - A v e r a g e   P o w e r   R a t i o   o f   O F D M   S i g na l s .   I E E E   T r an s .   B r oad c as t .   2004;   50 ( 3) :   342 - 34 6.   [ 17]   A l i   N ,   A l m a ha i ny   R ,   A l - S ha bi l i   A ,   A l m oo s a   N ,   A bd - A l ha m e e d   R .   A na l y s i s   o f   I m pr ov e µ - L a w   C o m pa ndi ng   T e c hni qu e   f o r   O F D M   S y s t e m s .   I E E E   T r an s ac t i ons   o C o ns um e r   E l e c t r on i c s .   20 17;   6 3( 2 ) .   [ 18]   J a y a l a t A D S ,   T e l l a m b ur a   C .   T he   U s e   o f   i nt e r l e av i n t R e duc e   P e ak   t A v e r age   P ow e r   R at i o f   a O F D M   S i gna l I E E E   G l o ba l   T e l e c o m m uni c a t i o ns   C o nf e r e nc e ,   S a n   F r a nc i s c o .   200 0 ;   82 - 86.   [ 19]   H o c i ne   A ,   J e a n - Y ,   G .   A   P A P R   R e duc t i o f o r   O F D M   S i g na l s   B a s e o S e l f - A da pt i v e   M u l t i po pul a t i o D E   a l g o r i t hm .   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   of   E l e c t r i c a l   and  C om p ut e r   E ng i ne e r i ng  ( I J E C E ) .   V o l .   7,   N o .   5,   O c t o be r   20 17,   pp.   26 51    2660 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       Z a i n a M a j e e d   r e c e i v e t he   B . S c .   &   M . S c .   de g r e e   i n   E l e c t r o ni c   a nd   C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng   f r o m   B a g hda U ni v e r s i t y ,   I r a i 1993   a nd   20 10  r e s pe c t i v e l y .   S he   i s   pr e s e nt l y   w o r ki ng   a s   a A s s i s t a nt   L e c t ur e r   i t he   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i ne e r i ng   i a l   M us t a n s i r i y a U ni v e r s i t y   C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng ,   I r a q.   H e r   a r e a s   o f   r e s e a r c i nc l u de   O F D M ,   C D M A   a n M ul t i   C a r r i e r   C D M A   t e c hno l o g i e s   &   W i r e l e s s   C o m m uni c a t i o ns .           A w a t i f   A l i   G r a du a t e f r o m   A l m us t a ns i r i y a uni v e r s i t y   i 1993  w i t B S c   i E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng .   S he   r e c e i v e he r   M a s t e r   d e g r e e   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   i 200 9.   C u r r e nt l y ,   s he   i s   a   l e c t u r e r   a t   e l e c t r i c a l   e ng i n e e r i ng   de pa r t m e nt ,   A l m us t a ns i r i y a u ni v e r s i t y .   H e r   e xpe r t i s e   i s   o n   t he   a r e a   o f   di g i t a l   s i g na l   pr o c e s s i ng   a nd  w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n.   H e r   r e s e a r c i n t e r e s t s   a r e   o n   f ut ur e   c o m m uni c a t i o s uc a s   5G   a nd  f o c us i ng   o e r r o r   c o r r e c t i n g   c o de s ,   t u r bo   c o de s ,   L D P C   c o de s ,   O F D M   a nd   s t e g a no g r a phy .         S uha   Q .   H a di   r e c e i v e t h e   B . S c .   d e g r e e   i E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   f r o m   A l - M us t a ns i r i y a U ni v e r s i t y   ( I r a q - 2006) ,   a nd  t he   M . S c .   d e g r e e   i E l e c t r o ni c   a nd  C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng   f r o m   A l - M us t a ns i r i y a U ni v e r s i t y   ( I r a q - 2009 ) ,   a nd  t he   P hD   i C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng   f r o m   S c h o o l   of   C o m put e r   a n C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   M a l a y s i a   P e r l i s   ( U ni M A P )   ( M a l a y s i a - 2017) .   C ur r e n t l y ,   s he   i s   a   l e c t ur e r   a t   A l - M us t a ns i r i y a U ni v e r s i t y ,   C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng .   H e r   r e s e a r c i n t e r e s t s   f oc us   o w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o w i t e m p ha s i s   o n,   m o bi l e   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o ns ,   m u l t i c a r r i e r   m o dul a t i o s y s t e m ,   a nd   f o ur t h   g e ne r a t i o ( 4G )   s y s t e m s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.