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.  595 ~ 598   IS S N:  25 02 - 4752 , DO I: 10 .11 591/ ijeecs . v9.i 3 . pp 595 - 598           595       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Ort h ogon ality M easur ent  o f  Ofdm  Signal       Mahendr a Sh arm a 1 , San tho sh K u mar  Sin gh 2   1 Depa rtment of I nform at ion  T ec h n olog y ,   AM ET  Univer sit y ,   Che nnai ,   Indi a   2 Depa rtment of I nform at ion  T ec h nolog y ,   Ta gor e Coll ege of   Scie n ce   &  Com m erc e ,   Mum bai ,   Ind ia         Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   N ov   17 , 201 7   Re vised  Jan   2 3 , 201 8   Accepte d  Fe b   1 1 , 201 8       I n  re c ent   da y s ,   Orthogonal   Freq uency   Division  Multi ple x ing  is  t he  techniqu e   to  tra nsm it   and   re ceive   the   sig nal   withou t  an y  over la pp ing  of   the   signa l .   OF DM   is   al so  a  m ult ipl exi ng  tec hnique   as  wel l  a s  m odula ti on  tec hnique .   I t  is  a  m ult i - c arr i er  t ra nsm ission  t echnique   in  whi ch   single   high  d ata  strea m   is  divi ded  in to  a  nu m ber   of  lower   ra te   strea m s  tha t  a re   tra nsm it te d  si m ult ane ous   over   som e  nar row  sub  cha nnel .   In  gene ra l ,   OF DM   avoi ds  In te r - S y m bol   Inte rfe r ence  (ISI),  Inte r - Ca rrie r   Inte rfe re n ce   (I CI)  and  fa ult   tr a nsm issions   bet wee n  sourc e  and  desti na ti on  node.   To  m ea su re   the   per form a nce   of  the  s y stem  b y   using   the   par amete rs  l ike   Bit   Err or  r ate  (BER),  Spect r um   ana l y s is  and  signal   streng th  det e ction.   Bas ed  on  the   par amete rs  th e  best  s y s te m   ca n  b e   ide nti f ie d .   .   Ke yw o rd s :   Bit   E rror  R at e   ( BER)   Inte r - s y m bol   Int erf ere n ce (ISI)   OFDM   Spect rum   Anal ysis      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 :   Ma hendr a  S harm a ,    Depa rtment  I nfo rm ation  Tec hn ology,    AMET  Un i versi ty , Ch en nai,  I nd ia .       1.   INTROD U CTION   Or t hogonal  F r equ e ncy  Di vision   Mult iple xin g  (OFDM )  is  on e  of   the  e m erg in g  fiel ds  in  wireles s   local   area   net work  that  a re  al so   ta r geted   f or  ad   hoc  net work.  OFDM  can  al s o  be  e xploit ed   in  M A NET  t o  i m pr ove  the  e nergy  an d  s pe ed  pe rfo rm ance  Mob il e  no de s  in  MA NET  are  com m un ic at ed  directl y  thr ough   rad i o  f reque nc y  range  a nd   wi reless  li nks.    T his  pro cess  r ef err e d  as  peer  o  peer  or  sin gle  ad  ho c  netw or k  I f  the   destinat io n  m ob il e  node  is  out  of   ra ng e ,  th en  ot her   nodes   betwee n  sou r ce  and   destina ti on   act   as  r oute r  to   tran sm it  info r m at ion   betwee n  source  a nd   de sti nation.   T hi s  process  is  refe rr e d  as  m ult i - hop  ad  ho c  networks .   Sing le  a nd M ul ti - hop  a d ho c   netw orks  is  il lustrate d i n Fi gure   1.             Fig ure   1.  Sin gl e hop ad  hoc  ne twork     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   :   595   –   598   596   2.   BACKG ROU ND   Mob il e  A d  H oc  Net wor ks   are  sel f - c onfi gura ble  an d  in f rastr uctur e   le ss  netw orks  c onsist ing   of  m ob il e  dev ic e s  an d  routers   wh ic h  a re  a ble  to  s upport  m ob il i ty   and   orga nize  them sel ves  a rb it ra ri ly   [1 ] .  It   requires  a n  e xt rem ely  flexible  te chnolo gy  f or   est a blishin g  com m un ic at ion s  betwee n  s ou rce  a nd  de sti nation  nodes .  Desig n  and   perf or m ance  analy sis  of   MIM O - OFDM   syst e m   us ing   diff e re nt  anten na  co nf i gurati on s  is   discusse d  in  [2 ] .  Ha sh   bas ed  te ch nique  to  identify   th e  sel fish  no de   in  Mob il e  Ad - hoc  Netw ork  is     exp la ine d  i n [3] .   Fo r  t he  Mo du l at ion /D e - m od ul at ion   par t  of   OFDM,  Q ua drat ur e  Am plit ud e  Mo du la ti on   (QAM)  is  fr e qu e ntly   us e d  for  bette r  Bi t  Err or  Ra t e  (BER)   an d  Sign al   t o  N oise  Ra ti o  ( SNR ).   F or  the   Chan ne l   Enc od e r/Cha nnel   D eco der  of  OFDM,  Ha m m ing   co des  are  widely   us e d  for  im pr ovi ng  the   er ror  de te ct ing   pro bab il it y  [4] .  Si m il arly ,  Sing le - pat h  D el ay   Feedb ac k  (SDF)  base d  IF FT/F FT  st ru ct ur e  is  us e d  f or   conve rting  the   tim e  do m ai n  sig nal  into   f reque ncy  dom ai n  sig nal  a nd  vice  ver sa   [5 ] .  Re c onfi gura ble  Me tam at erial   Stru ct ur e  at   M il lim et er  W a ve   Fr e qu e ncy  Ra ng e   has   bee n  e xp la ine d  i n  [ 6] .  I n  [ 7]  prese nted  the   m axi m iz ing   en erg y  e ff ic ie ncy   for  c onsu m ption  ci rc uit  pow er  in   dow nlin k  m assive  MIM O  wireless  net works  The  receive r  si de  of   OFDM  c on sist s  of  cy cl ic   pr e fix  rem ov al   f or   rem ov e   the  ad de d  bits  in  tra ns m itter  s ide,  Fast  Fo uri er  T ran s f or m at ion   (F FT )  f or   co nvert  the  tim e  do m ai n  sign al   into  fr e quency   on e,  De - m odulati on  (r e ver se   proce ss  of  m odulati on),  Cha nnel   Decode r  for  de cod e   the   enc od e d  w ord,  an d  S ource   dec oder   to   conve rt  dig it al   decoded   bin a ry  inform at ion   to  an al og  on e.  Lo w  powe r   128  point  sp l it   rad ix  ff t  f or   LTE  app li cat io n has  b ee n descri be d  in  [8 ] - [ 9].       3.   THE  PROB LE M   OFDM  te ch niq ue   faces   m any  chall eng e s  li ke  c onfig ur i ng  dif fer e nt  ty pe s  of  ha r dw a re  arch it ect ure   base d  on  dif fe ren t  ty pes  of  app li cat io n  requirem en t.  How ever,  due  to  m or e  c om plexit y  of   hard war e   par ts ,   sing le   par t a da ptati on  is  not s uffici ent to  im plem ent at appropriat e ti m e.       4.   THE  PROPO SED SOL UTI ON    The  str uctu re  of  OFDM  tra nsm itter  and   rece iver  is  il lustrat ed  in  F ig ure   2.  The  E nc od e r  a nd   Dec od e r  of  OFDM  tra nsm it te r  and   re cei ver   act   as  c hannel  e ncode r  an d  c ha nn el   decode r  w hich   conve rts  the  s ourc e   sign al s   into   set   of  bin a ry  in for m at ion .  On e   of   the  key  te c hn i qu e s  in   w hic h  OFDM  ca n  be  i m ple m ented  on  th e  sen der   side  a nd  receive r  side   fo r  e ff ic ie nt  c omm un i cat ion   is  Fast  Fo uri er   Tran s form at io n  (F F T) .  In   ge ner al   FFT  is  us e d  t o conve rt the tim e dom ai n  sign a ls i nto   fr e quen cy  d om ai n  sig na ls an d vice ve rsa.           Figure   2. A rch i te ct ur e  of   OFD M Sy stem       Gen e rall y,  co nvol ution al   enc od e r  c onside re d  as   a  c hanne l  encode r  of  a ny  wi reless  tr ansm issi on   te chn iq ues .  T he   wor king  pr in ci ple  of  co nvol ution al   e nc od e r  is  that  the  e nc od e r  perform s   a  co nvolu ti on  of   t he   input  stream   with  im pu lse   respon se .  The  process  of   c onvo l ution al   e nc od e r  is  f urt he r   br ie fly   desc ribed   i n  [ch a nnel   encod ing ] .  Ne xt  to  c hannel  enc oder ,  serial   to  par al le l  un it   conver t s  the  serial   inf or m at ion   of   c ha nn el   encode r  into  pa rall el   on e  f or   acce ss  al l  the  inputs  to  IFF T  un it   at   the  s a m e  tim e.  IF FT  conve rts  the   tim e   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       Orthogo nali ty  Measure nt o f  Ofdm  Signa l ( Ma hendr a Sha rma )   597   do m ai n  sig nals   into  f reque nc y  do m ai n  signa ls.  A gain  par a ll el   info rm at ion   f ro m   IF FT  proces sor  is  co nverte d  into  serial   on e   with  the  help  of   pa rall el   to  serial   blo ck .  Cy cl ic   pr efix  of  OFDM  is  us ed   to  el i m inate   t he  ISI  and   ICI  by  ad ding  the  gua rd  interval  or  pr efixin g  of  bits   into  est i m at e d  bi nar y  sig na ls  [Cyc li c  pr ef ix] .  In  receiver  side  of  OFDM  Syst e m ,  rev erse  ope rati on   is  m ade  to  retrieve  t he   or igi nal  inf orm at ion   sign al s .  The   cy cl ic   pr efix   is  rem ov ed   in  the  recei ver   si de  of   OFDM  befor e   the  est i m at ed  sign al   i s  sent  t o   FF T   for   dem od ulati on.  The  pr e sence   of  m ulti path  fa ding  c hannel  a nd  capa bili ty   fo r   pa rall el /pip el ined  processi ng  of   sign al   i n  OFD M  m ake  it   a  prom isi ng   can did at e  f or  the   ne xt  ge ne rati on  wide - ba nd  c om m un ic at ion s  syst e m s.   The  m od ulati on  an d  dem od ul at ion   of  OF D M  Syst e m   can  be  ef fici ently   i m ple m ented  with  the  help  of   IF F T  and FFT  tra ns f or m at ion  tech ni qu e.  T he  O FDM  b ase d  c omm un ic at ion  syst e m s n eed t o  ha ve hig h per for m ance   in both  po wer  consum ption s  and th rou ghput.       5.   RESU LT S  AND DI SCUS S ION   The  pe rfo rm a nce  of  the  O FD M  syst em   and   natu re  of   the  OFDM  sign al   duri ng   t he  dif ficult y   conditi on  wa s  analy zed  us in g  the  Ma tl ab  si m ula ti on .  Si gn al   or t hogonalit y,  Bi t  error   rat e  (BER) ,  S pec trum  analy sis are  predict ed  a nd e va luate d . T he  r e su lt s ar e  sho w n  in  t he F ig ur e   3  a nd 4.           Fig ure   3. S pectru m  A naly zes  of O F DM  Sig na l           Fig ure   4. O rth ogonal it y betw een  diff e re nt OFDM si gn al s       6.   CONCL US I O N                The  Per form ance  of   t he  O FD M  si gnal   was  m easur e d  at   di ff e r ent  m od ulate d  sign al .  The  sign al   or t hogonalit y   and  s pectr um   was  a naly zed  by  usi ng  Ma tl ab  sim ulati on   t oo l.   T he  ou t put  resu lt   cl ea rly   sho w s   the  perf or m ance  of   the  in di vidual  sign al .   The  te chn i qu e  giv es  the  outp ut  sign al   with  le ss  num ber   of   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   :   595   –   598   598   distor ti ons .    S o  this  m et ho d  is  us e d  to  t ransfer  t he  sig nal  from   end   to  a nothe r  ove r  the  long  distance.  It  al s o  pro vid e  non o ve rlap ping sig na l at  the tim e o f  op e rati on.       REFERE NCE S   [1]   Yeung  G,   T akai  M,  B agr odia  R, Mehrnia  A, D aneshrad  B.   De tai le d   OFDM  Mode li ng  in  N e twork  Simulatio n  of  Mobil e  Ad  Hoc  Net works.   IEEE  proc ee d ings  of  the   18 th   works ho p  on  par al le l  and   distri bute d  sim ula ti on  (PA DS ’04).  2004.   [2]   Yu  Q,  Zhe ng  J,  Fu  T,   W u  K,a nd  Zha ng  B.   A s y nchr onous  Co oper ative  Tr ansm ission  U sing  Distribut ed  Unit a r y   Space - Freque n c y   Coded   OF DM  in  Mobile   Ad  Hoc  Networks  Publi shed  in   I EEE  fut ure  g ene rat ion  communic at i on  and  net work ing ( FGCN ) .   2007 ; (2):  291 - 296.   [3]   Vennil a   G,  an d  Ariva zh aga n   D.  Hash  b ase d  T ec hniqu e  t o  Ide nt if y   th e   Selfi sh  Node   in  Mobi le   A d - hoc   Network .   Ind ian   Journal  o f  S ci en ce   and   Techno lo gy.   2015 ;   8(14) : 1.   [4]   Yang,   Hongw ei .   A  road  to  f uture  broadband  wi rele ss   access :  MIMO - OFDM - based  air  interface .   Com m unic at io ns   Maga zi n e. 2005 ;   43, (1):  53 - 6 0.   [5]   Agarwal   A,  an d  Mehta   SN . De sign  and  performance   analy sis   of  MIMO - OFDM  system  using  dif fe ren t  ant enna  conf igurati ons .   I EE E  Inte rn at ion al   Conf ere nc e  o n   Elec tr ical,  E lectr oni cs,   and   O pti m iz ation  Te c hnique s  (ICE EOT) .   1373 - 1377.     [6]   Esm ai l  BA,  Maj id  HA ,   Abidin  ZZ ,   D ahl an   SH ,   Rahi m   MK .  Re conf igura b le   Me ta m at er ia l   Structure  at  Mill imet e r   W ave   Freque n c y  Range.  In te rnati onal  Journal   of   El e ct ri ca l  and   C omputer  Engi n e ering  ( IJ ECE ) .   2 017;7( 6 ) .   [7]   Salh  A,  Audah   L,   Shah   NS ,   Ham za h  SA .  Maximizi ng  Ene r g y   Eff i ci en c y   f or  Consum pti on  Circ ui t  Pow er   in   Dow nli nk  Massi ve  MIM O  W ir el ess  Networks.   Inte rnational   J ournal  of  El ect rical   and  Computer  Engi ne eri ng  ( IJ ECE ) .   2017;7( 6 ) .   [8]   Sum an  S,  Shar m a  KG ,   Ghos h   PK .   250  MH z   Multi phase   De lay   Lo cke d  Lo op  for  Low  Pow er  Applic a ti on s.   Inte rnational   Jo urnal  of El e ct ri c al  and  Comput er  Engi n ee ring   ( IJ ECE ) .   2017;7( 6).   [9]   Shil pha  G.   Low   power  128  po i nt  split   ra d ix  fft   for  l te   appl i cati on .   Int ernati ona l  Journal   of  M C  squar e  Scient if i c   Re search  ( IJ MS R) .   2014;6(1): 66 - 74.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.