Indonesian Journal of  Electrical  Engineer ing and  Computer Science   V o l. 10 , No . 3, Jun e   20 18 , pp . 10 45 ~ 1 052  ISSN: 2502-4752,  DOI: 10.115 91/ijeecs .v10.i 3.pp1045-1052          1 045     Jo urn a l  h o me pa ge : http://iaescore.c om/jo urnals/index.php/ijeecs  PAPR Reduction Techniques in  Generali zed Invers e Di scret e   Fourier Transform Non-orth ogonal Frequency Division  Multiplexing System       Ira m  Ma isa r ah  Mo khta r 1 , Nor ulhusn a  Ahmad 2 , Ha zila h Ma d Ka idi 3 M o hd Az r i  M o hd I z har  4  M o hd,   Norliz a Mohamed  5   1 Facult y   of UT M Razak  School  of Eng i ne ering   & Advanc ed  Te chnolog y ,   Unive r siti Teknolog i Mala y s ia Ma la ysia   2,3,4,5  Electrical D e partment, UTM  Razak Schoo l o f  Engin eer ing  &  Advanced  Techn o log y , Univ ersiti Tekno logi  Mala y s ia , Kua l a   Lum pur, Mal a y s ia.       Article Info    A BSTRAC T Article histo r y:  Received Ja 7, 2018  Rev ised   Mar  20 , 20 18  Accepte Mar 31, 201 8       A promising s y stem of Generalized Inverse Discr e te Fourier  Tran sform Non- Orthogonal Freq uency  Division  Multiplex i ng (GIDFT n-OFDM)  s y stem  can   fulfil th e requ irement of supporting higher  data r a te  in Fifth Gen e ration (5G)   techno log y . However, this  s y s t em  experienc e  High P eak to Average P o we r   Ratio (PAPR) due to m a ssive num b er of subcarriers signal is tra n sm itted. In   this paper,  three ty p e s of usual PAPR  reduction techniqu es were applied in   GIDFT n-OFDM sy stem  whic h are Clipping ,  Partial tr ansm it Transform   (P TS ) and S e lec tive M a pping (S LM ). The s y s t e m  perform ance is  com p ared  and ev aluated  using Complementar y   Cumulative Distribu tion  Function   (CCDF) plot. Si mulation results  show  that SLM technique give significan reduction of  PAPR 9 dB of  the o riginal perfo rmance.   K eyw ords :   5G   C l i ppi n g   GI DFT  n -O F D M   PTS   SLM   Copyright ©  201 8 Institut e  o f   Ad vanced  Engin eer ing and S c i e nce.  All rights re se rve d Co rresp ond ing  Autho r Iram  Maisarah   Bin ti Mo kh tar,   UTM  R aza k S c ho ol   of  En gi n eeri n g &  A d va nced  Tec h n o l o gy ,   UTM  Kuala L u m pur,   Level   7, R aza k  To wer  Jal a n  S u l t a Yahy Pe tra 54100  Kuala Lum pur, Mal aysia.  Em a il: ira mma isarah@g m a il. co m       1.   INTRODUCTION  The i d ea  of  5G  i s  t o  ful f i l  t h e dem a nds o f  m o re  net w or k ca paci t y  by  20 20 . 5G  nee d s t o   have  hi g h e r   carrier  fre quencies with bigge r  ba ndwidt hs t o  support  hi gh  data rates [1].  There f ore, m u lticarrier system s  are  capabl e  t e c h no l ogi es t h at  ha v e  bee n   di sco v e r ed  gi ve  hi g h er  ba nd wi dt h e f f i ci ency  i n  P h y s i cal  (PH Y )  l a y e r[2] .   Ort h ogonal F r eque ncy Di vis i on M u ltiplexing  (OFDM )  is   the m o st recognize d m u lticarrier system  that has  becom e  the leading technol ogy for  hi g h  sp eed wi rel e ss c o m m uni cat i on[ 1] ,  [3 ].  Th fu nd am ental idea of  OF DM is to split the bit stream s  into  m a ny  of s u bstream s. Each  of the se s ubst r eam s will  m odulate a different   carrier  with low data rate. T h is process can  reduce a lo t o f  Inter sy m bol In terfere nce ( I S I ) with a d r a w b ack o f   hig h  inte rcar rier inter f ere n ce  (IC I)  [4] ,    [ 6 ] .  The r ef o r e, i t   i s  neede d  a  p r ope desi g n   of  cha nnel  c o di n g  a n d   eq u a lization  to ov erco m e  th e p r ob lem .   In   o r d e r t o  ach i ev 5 G  stand a rd , exp l o itatio n   o f   o r t h ogon ality tech n i que in  m u lt icarrier can   b e  a  pr om i s i ng t ech nol ogy   [ 1 ] - [ 2 ] ,  [ 4 ] . T h e a d va nt ages  o f   n o n - ort h o g onal   sy st em s i s  bet t e ban d w i d t h  ef fi ci ency  [4] , [ 6 ]  as t h e IC I can  ful f i l  t h e un use d  subca rri e r  sp aci ng t o   ben e fi t  t h e req u i r e d  ba n d wi dt h[ 2 ] . The  m odulation ca n be categori sed as filtered [7] and  Di screte Fourier Trans f orm  ( D FT ) base d.  One  of  m odulation that using s q uare  root  of Nyquist filter as c arrier was   first  introduce d by  Saltzberg  [8]. Filte B a nk M u l t i carri er ( F B M C )   m odul at i on t e chni que s we re  i n t r o d u ced  e v en  be fo re t h e i n t r o d u ct i o n  of t h e   OFDM [9].  It is an alternative  and ca n be a  replacem en t to  OFDM in orde r to fulf il trans m itting data pa cket s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 502 -47 52  I ndo n e sian  J Elec Eng  & Com p  Sci, V o l. 10 No 3 ,  Jun e   2 018  :   10 45     1 052  1 046 at  a ve ry  hi gh   rat e  [ 8 ] . T h i s  t echni que  wa devel ope d t o   p reve n t   bot h I S I  an IC I,  suc h   as di s p ersi on  i n   bot h   ti m e  an d   freq u en cy. Th e fu nd am en tal o f   FBMC is a set  o f  p a rallel d a ta sym b o l s were tran sm itted  th roug ban k  of   m odul at ed  lters. The u s of th is  fi lter is m o re efficien t in  sp ectru m  u tilizat io n   wh ere it m i n i mized   in terferen ce acro ss th e su b c arriers. An o t her filter b a sed  tech n i q u e is, Gen e ralized  Freq u e n cy Div i sion  Mu ltip lex i ng  (GFDM) th at  was stud ied   by Fettweis et  al . is b ased  on  flex i b le pu lse sh ap i n g   [11 ] . Th is  tech n iqu e m ig h t b e  an  en cou r ag ing  techno log y  for  p o s i tio n ing  in  co gn itiv e rad io   network s  and  fo 5 G   wi rel e ss com m uni cat i on [1 1] , [7] . Th e t echni que al l o ws t h e fl exi b l e  pul se sha p i n g of t h e s p ect rum  fo r   effi ci ent  m u l t i user  sche d u l i n g,  whe r e eac h  si ngl e s u bcar r i er can  be m odul at ed  i n di vi dual l y Ho we v e r, t h per f o r m a nce anal y s i s  of  G F DM  i s  l o nge 6. 25  t i m e com p ares to OFDM due t o  la rge r  FFT size used.  GF DM  o ffe r l o wer  PA PR  t h a n   OF DM but  t h per fo rm a nce m a y  be re d u c e d i f  P A PR  t e c hni que  i s  a ppl i e d.   As filter bank base d have  be com e   m o re popula r  th is days, DFT base d m o du lation als o  now ra pidly   ev o l v i ng . Sp ectrally  Efficien Frequ e n c y Div i sion   M u ltip lex i ng  (SEFDM) was  an  in terestin tech n i q u in v e stig ated   b y  M. Rod r i g u e an d I. Darwazeh   wh ere  it sav e  th e spectral b y  m u ltip lex e d  fi rst th sub c arriers  to  cr eate n e w  sy m b o l  an d   r e located  it at n ear er  sp aci n g   [ 3 ],  [ 6 ]. Th e m a in  i d ea of  th is techn i qu e is to  ab an don  t h e ort h o g onal i t y  and sy nchr oni sat i o n o f  t h e us ual  pract i ce of OF DM  [3] . B e si des SEFDM , O v er l a ppe d   Freq u e n c y Di v i sion  Mu ltip lex i ng  (OvFDM) wh ich  was in trod u c ed   by J.  W a ng  et al h a s sho w n   th at th ban d w i d t h  can  be l a r g e r  t h a n  t h e f r e que ncy  co here nce  ba nd wi dt h al t h ou gh  t h e s u bcar ri ers  were  o v erl a ppe d   t oget h e r  [ 1 2] Next   pr om i s i n g m u l t i carri er t echni que t h at  was st u d i e by  N.  Ahm a d et  al  [1 3]   i s  GI D F T n - OF DM  w h i c h i s   m o re ba nd wi dt h ef fi ci ent com p are to OFDM syste m . This ap pro ach ed  allo w m o re d a ta to  be  tran sm it ted  wi th  fewer  sam p les wh ich  can u tilize th e b a n d wid t h  m o re efficien tly. Th GIDFT  n-OFDM  sy st em  used sel f-canc e l l a t i on m i nim u m   m ean squa re d  erro r (SC - M M SE) t u r b o equal i zer t o   de t ect  t h tran sm it ted  sign al wh ich sh ows  b e tter erro rate  pe rform a nce eve n  at  higher IC occurre nce.    Ev en  tho ugh  no n-o r thog on al  m u l ticar r ier s giv e s pr o m isin g r e su lt in   h igher  d a ta tr an sm i ssio n , h i g h   Peak  to  Av erag e Power Ratio  (PAPR) still  an  issu e th at  need  to  b e  con s i d ered . An  an al ysis co n d u c ted b y  S.  S. K. C . B u l u s u  et  al  [14]  ha d  i n t r o duce d  a P A PR  re duct i on  t echni q u e w h i c h i s  Di spe r si v e  Sel ect i v e M a ppi ng   (DS L M )  t o   de crease t h e P A PR  val u e i n  F B M C . It  was  fo u nd t h at , t h m e t hod  pr o d u ced a  ve ry  n ear t o   per f o r m a nce of OF DM  wi t h  con v e n t i onal   SLM  t echni qu e. The  dra w ba ck of the  DSLM is th at th PAPR   sh ows  no  reductio n  if it is cal cu lated  in  t h cu rren t sym b o l  p eri o d  du ration  as m o st o f  t h e sy m b o l  en erg y  lies  in the t w o suc cessive sym bol pe riods.   Whereas in   GFDM , Z. Sh arifian et  al  [7]  ca rri e d   out  a n  i nve st i g at i on  Pol y n o m i al -ba s ed  C o m p an di ng Tech ni q u e (PC T ) F o r SE FDM , I. Isam   and I. Da rwaz eh  [ 1 5]   has  c o nd uct e d   sev e ral PAPR redu ction   techn i qu es  su ch  as  C l i ppi n g , Sel e ct i v e M a ppi ng   (SLM), Pa rtial Tra n sm it Transform   ( P TS)  and  a  new  techn i qu e,  Slid in g   W i ndow  ( S LW )  in  the SEFD M syst e m . A f ter   n u m er ical si m u lati o n s , it  sho w e d  t h at  S L W   ha d s h o w n  a g r eat  am oun t  of  PA PR  r e d u c t i on  po we wi t h o u t  si de  ef fe ct s.  Wh ereas, to   date, in  GIDFT n - OFDM syste m , PAPR  an al y s i s  has n o t  bee n  f o rm al ly  st udy  y e t .   Desp ite th e imp o rtan t of PAPR redu ction  in  m u lticarri er, t h ere ha s bee n  n o  resea r c h   i n  im pl em ent i ng a n y   PAPR tech n i qu es in  t h is GIDFT  n - OFDM . In  th is p a pe r,  t h e G I D F T n - OD FM  sy st em   m odel  an d P A PR  wi l l   b e   d e scri b e d i n  section   2 .  In  section   3 ,  th p r op o s ed  PAPR redu ction   techn iqu es will  b e  d iscu s sed .   Fo sectio n   4  sim u latio n   resu lt and   d i scu ssi on   will b e  presen ted and  th e con c l u sio n  in  section   5 .       2.   SYSTE M  MO DEL  2.1.  Generaliz ed Inverse  Discrete Four ier Tran sfor m Non-Orthogonal  Frequency Divisi on              Multiple xing ( G IDFT  n-OF DM)       Thi s  sect i on e xpl ai ni ng t h e  p rom i s i ng t echn i que o GID F T  n- OFDM  sy st em . GIDFT  n- OFDM  can   trans m it large data inform ation  by exploiting the ort hogonality with huge  ove rl apping am ong those    subcarriers  [13]. The sam p le is smaller  o r  less th an  th e sub c arrier and  m a tr ix  size o f  th is t ech n i q u e  tran sfo r m e d   t o  rect angul ar  s i ze or ‘ fat ’ rat h er t h an s qua re  si ze such as i n   OFDM . Fi g u re  1 s h o w s t h bl ock  di agram  of basi GIDFT  n- OF D M  sy stem           Fi gu re  1.  B l oc di ag ram  of b a si c GI DF n- OF DM  t ra n sm it t e   The  n- OF DM   si gnal  i s  e x pre ssed as:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In d onesi a n  J  E l ec En g &  C o m p  Sci    ISS N :  2 5 0 2 - 47 52       PAPR Re duction Tec hni que in Ge ner a lized Inverse  Discre te Fourier… (Iram M a isar ah  Mok h tar)   1 047 (1 )     Where    i s  t o t a l  num ber of   subcarri er,   ,  is th   subcarri er in the     n- OFDM  sy m bol, while     1 ,  whereas   ∆   is the guard fre quency of the s u bcarriers, and    i s  t h e n-OF D M  sym bol  dur at i on. I n   orde r t o  ha ve n on- ort h og onal   si gnal ,  t h  m u st be less than one so that   ∆  is narrower c o mpared to  OFDM.  Th erefore th e b an d w id th   will  b e u s ed  efficien tly as  sh o w n  i n  (2 ) as   will deter m ines the b a ndwidth efficiency  fact or and  gi ve n as ( 3 wi t h    i s  t h e t oot al  num ber o f  sam p li ng.             ( 2 )             ( 3 )      The  discrete ti m e  GI DFT  n - OF DM  is e x p r esses as   (4 )     whe r  is th   ti m e sa m p le o f  th e first sym b o l  of     in (1 ) wi th   0 , 1 , 2 , 1  and    is  the norm alization fact or. For  m o re  sim p lific ation, t h received signal ca be e x presse d a             ( 5 )      whe r  , ,…   is t h received signal  vect or,   , ,…   is th e inp u t  sign al  vecto r  , ,…  is zero-m ean com p lex  White  Ga us sian noise   with va riance  ,      2. 2.  Peak   t o   Aver a reg e P o wer  Rati o (PAP R)     Peak to   Av erag Power Ratio   (PAPR) issue m u st b e  taken  care seriously as it will l ead  t o   h uge  flu c tu ation  in   m u l ticarrier mo du latio n  system o f  OF DM [ 1 6] . PA PR  occ u rre d f rom   the cum u lative peaks that  were  produ ce  wh en  m u ltip le sin u so i d s are  ad d e d  t o g e t h er to  form  th mu lticarrier[17 ] Wh en all th h i gh er  peak  of the m u lticarrier  m eet  each othe r at t h e sam e  ti me, t h e high PAPR will occu rred[18]. The PAPR of the  t r ansm i t t e d OF DM  si g n al  ca be  defi ned  as:              ( 6 )     The PAPR  i n   d B  i s  defi ned as,             (7 )       3.     PROPOSE D  PAP R  REDUCTIO N   TECHN I QUES  IN  GID FT  N-O F DM  S Y STEM      In  th is section ,  th ree typ es  o f   PAPR  redu ction  tech n iqu es that were pro p o s ed  will b e   d e scrib e d .  Th techniq u es  use d  we re p r e v io u s ly  used in  OF DM  we re  app lied  to   GIDFT  n-OFDM system . It is  to  in v e stig ate  the efficiency  of the tec hni ques in t h is ne s y ste m  and to a n alyse the  perform ance of the  PAPR.    3. 1.  Clipping  Clipping is the sim p lest and easy technique that  has been done to re duce PAPR [19]. The basic   k nowledg e o f   clip p i ng  is where it will  clip  th e a m p litu d e  lev e l to  a cer tain  v a lu e th at h a s b een  set. It is  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 502 -47 52  I ndo n e sian  J Elec Eng  & Com p  Sci, V o l. 10 No 3 ,  Jun e   2 018  :   10 45     1 052  1 048 determ ine as Clipping Le vel (CL) [18]or  can be calle d cut-off value which decides  t h e x ceedi n pea k to be   cl i pped  [ 1 7] . T h i s  cl i p pi n g   pr ocess ca be  d e fi ne d as:              ( 8 )      In th is  p a p e r, clip p ing  lev e l is set as   and  it i s  a  p o s itiv e real n u m b e r and   ∠    is th e an g l e of   . The n ,     i s  G I D F n- O F DM  cl i p pe si gnal  Des p i t e s o f  t h si m p lest  t ech ni q u e,   cl i ppi n g  t e c hni que  t e n d  t o   p r od u ce h i g h  bit error  rate (B ER)  d egrad ati o n  as it w ill clip p e d m o st o f  t h e i m p o r tan t  sign al d a ta  [2 0 ]   3. 2.  Sel ecti v M a p p i n g.   Selectiv e Map p i ng  is wid el y  u s ed  in  m u lticarri er system to reduce  th e PAPR [1 5] ,[ 19] . T h i s   tech n i qu reduced  th PAPR with ou t requ ired  m o re po we r and  su fferi n g fro m  d ata rate lo ss.  In itial idea of  SLM  i s  t o  const r uct  al t e rna t i v e t r ansm it  seque nces f r om  t h e sam e  data sou r ce and  t h e seque nce  of t h tran sm it ted  data v ectors  will b e  m u lti p lied   with  the d a ta  v ectors b y  so m e  ran d o m  p h a se    ,  ,…,    where      or 1, . Wh en  t h e m u ltip licatio n  is do n e , in   o r der to  tran sform  th e sig n a frequ ency d o m ain  to   ti m e  d o m a i n ,   th e m u ltip lied  d a ta  will g o   th ro ugh  Inv e rse Fast  Fou r ier Transfo r m  (IFFT). Th e resu lt will  g en e rate th e data b l o c k   o f   GIDFT  n - OFDM syste m  th at h a d i fferen t  ti m e   d o m ain  sig n a ls an d  th is  pro cess will ch an g th e PAPR prop er ties. After th e IFFT p r o c ess, th lowest  PAPR  a m ong the i n de pende n t data  blocks  and t h e c a ndi date wit h  t h e lowest  PAP R  will be c o m p are d   and  to be selected   for t r ansm ission as   Fi gu re  2  s h o w s t h e  bl ock   di ag ram  of  se l ect i v e m a ppi n g   technique.          Fi gu re  2.  B l oc di ag ram  of G IDF n- OF D M  fo r S L M  t e c hni que       3.3.  Parti a l Trans mit Sequence  (PTS)  In  Part i a l  Tra n sm i t  Seque nce  (PTS ) ,  t h e i n p u t  dat a   bl oc o f X  i s  di vi de d i n t o  a  N  o di sj oi nt  sy m bol   sub s eq ue nce o s u b - bl oc ks [ 1 8] ,[ 21] .   T h i s   c a n be re prese n t e d by   t h e  vect o r     …  therefore:              ( 9 )     The n , t h e s u b b l ocks   were transform ed  in to    ti m e -d o m ain  p a rtial tran sm its  sequ en ces throu g h  t h e IFFT  process .  T h es e pa rtial se que nces  are  in depe n d ent l y  r o t a t e by  p h ase  fact o r    ,   | ,… . Nex t , t h e m u ltip lied  resu lt sig n a sub s eq u e nces are  su mm e d  as,             ( 1 0 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In d onesi a n  J  E l ec En g &  C o m p  Sci    ISS N :  2 5 0 2 - 47 52       PAPR Re duction Tec hni que in Ge ner a lized Inverse  Discre te Fourier… (Iram M a isar ah  Mok h tar)   1 049 Ass u m i ng that there a r W=4  phase  angl es to  be  allowed. Befo re tran sm itt in g  the sig n a l, side  in fo rm atio n  will b e  ad d e d .  After th at, th e PAPR is calcu late d  fo r each  resultin g  sequ en ce  an d  th en  th e lowest   PAPR  of the  signal se que n ce  was selected  a n d transm itted as   . Fi gu re  3 s h ows  t h bl oc di ag ram  of t h e   PTS t e c hni que .           Fi gu re  3.   B l oc di ag ram  of G I DF n- OF D M  base  PTS  t echni que       3.   SIM U LATI O N  AN D RES U LTS  A NAL Y SIS   Th is section  presen ts th e simu latio n   resu lts  o f   GI DFT  n- O F DM  sy st em   wi t h  t h re e di f f e rent  t y pes  of  PAPR  re d u ct i on  usi n g M A TLAB  si m u l a ti on. Ta bl e 1 s u m m a ri zed t h e sim u l a t i on param e t e rs for PAP R   analy s is  in GI DFT n - O F DM  sy stem     Tabl e 1. Si m u lat i on  Pa ram e t e rs   Para m eters  Type/Value   M odulation  BPSK  Nu m b e r  of sa m p le s ( 32   Nu m b er  of blocks  8192   Nu m b e r  of  subcarr iers ( Over lapping factor      0. 2,  0. 4,  0. 6,  0. 8   T y pes of PAPR   Clipping,  SL M ,  PT     In t h i s  si m u l a t i on , we  are  usi ng  3 2   num ber  of sam p l e s,    w h ere we vari e d   num ber of   su bcar ri ers,     ba sed  o n  t h ove rl ap pi n g   fa ct or,   α . Th is al lo wed  m o re inform at io n  t o   be tran sm itted  in  th e system   with   t h e sam e  num ber  of sam p l e . C l i ppi n g , S L M  and  PTS  of P A PR   red u c t i on t ech ni q u e  i s  appl i e d i n  t h i s   GI DFT - n O F D M  sy stem  with va riety  of  α  to  in v e stig ate th e relatio n s h i p   o f  PAPR  redu ctio n   with  th ove rl ap pi n g  fa ct or.   Fro m  Fig u re  4, it sho w s th resu lt  o f   GIDFT n- OFDM  wi th ou t PAPR an d with im p l e m en tatio n  of  t h ree  t y pes  o f  P A PR   re duct i on  t ech ni q u es It  s h o w s  t h a t  at 10  , C l i p pi n g  ha s t h w o rs t  pe rf orm a nce   com p ared to the ori g inal  GIDFT n-OFDM  perform a nce as  the overla ppi ng fact or i n crea ses. E v en though it is   a sim p l e  t echn i que,  i t  cann o t  be  use i n  t h i s  sy st em . B e si des t h at , PT S al so s h o w s a  p r om i s i ng per f o r m a nce  whi c 6 dB   P A PR  re d u ct i o n . SLM  t ech ni q u e s h o w s i m pr ovem e nt  res u l t  com p ared t o   ot he rs  whi c h i s  8  dB   PAPR redu ction s . After  th at, a  si m u latio n   w ith  m a n y  ch o ices of  ov er lapp in g f actor   α   wa s d one  in  GI D F T n - OFDM with SLM technique. In Figure  5, as expect ed, it  sh owed  the resu lt  of SL M decreased  as the  ove rl ap pi n g  f act ors   α  i n c r e a sed.  T h ov erl a p p i n fact ors  c o r r elated with sign ifican t PAPR  red u c tion  perform a nces. It also shows that  α =0. 2  has  gi ve n t h e m o st  red u ct i on  PA PR  val u es  wi t h  re duct i o of  9 dB .   This  happe n ed beca use, at  α =0. 2 , t h ove r l appi n g   fact o r  of  t h fre qu en cy is 80 % wh er e  the  num b er of  subcarriers   are 160 a n d s u bcarrier,    is fixed at 32. He nc e, the  bigg er  t h e d a ta  in pu t, th ov erlap p i ng  will in crease an d th frequ ency sep a ration     ∆  is decrea sed.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 502 -47 52  I ndo n e sian  J Elec Eng  & Com p  Sci, V o l. 10 No 3 ,  Jun e   2 018  :   10 45     1 052  1 050     Fi gu re  4.   P A P R  per f o rm ance usi n g  C l i ppi n g PTS  an SL M  PAPR  re duc t i on t ech ni ques           Fi gu re  5.  P A P R  per f o rm ance o f  SLM  t e c h ni que s wi t h   di ffe rent   val u es  o f   α     4.   CO NCL USI O N   In  t h is p a p e r, t h e Peak  to Av erag Power Ratio   (P APR) in  GIDFT  n-OFDM syste m  was investigate d   and  anal y s ed Sim u l a t i ons o f  GI DFT  n - O F DM  sy st em  w i t hout  a n y  P A PR  red u ct i o as wel l  as wi t h  t h ree  PAPR redu ctio n  techn i qu es  were p e rform   to  i m p r o v e th e PAPR v alu es. Th e resu lts o f  th e lowest PAPR   val u es f o r al l  sim u l a t i on were  recor d e d  an anal y s ed usi n g  C C D F. Si m u lat i on res u l t s  sh ow , SLM  has  gi ve t h e best  PA PR  val u e o f  com p are d  t o  ot her  PAPR  re d u ct i o n t echni que s t h at  has bee n  p e rf orm  i n  t h i s   pape r .   B e si des t h at ,   we ca n c o ncl ude  t h at  t h e l e vel   of  PA PR  re duct i o n  va ri es wi t h  t h e   l e vel  o f   fre q u e ncy   ove rlapping i n dicated as   α . As  th e ov er lapp i n fr equ e n c y increase ,  the  PAPR  reducti on also  decrea se i n   great  v a lu es.  In  additio n ,  even  t h ou gh  th ov erlap p i n g   p e r cen tag e  is in crease,  o n l y PTS and   SLM still  m a n a g e  t o   redu ce th PAPR d e sp ite o f  l a rg e i n pu t d a ta. Th erefo r e,  thi s  shows t h at,  GIDFT  n- OFDM syste m  efficiency  can  b e  im p r o v ed  b y   u s ing  SLM an d   PTS t ech n i q u e s. In  t h e fu ture  work, th e sim u latio n  and  an alysis will be  extended at the receiver pa rt in or der to investigate the Bit Error Rate  (BER) of the wh ole GIDFT n-OFDM  sy st em  wi t h  re duct i o n t e c h ni que  o PAPR .       REFERE NC ES   [ 1 ]  J.  G.  Andrews  et  al. , “ W hat  will 5G b e ? , ”  I E EE  J.  Sel. Areas Commun. ,  vol.  32,  no.  6,  pp.  1065–10 82,  201 4.   [2]  G.   W under   et al. , “ 5 GNOW :  Non-ort hogo nal, asy n chronous wavefor m s for future  m obile  a pplications,”  I E EE Commun.  Mag. vol.  52,  no.  2,  pp.  97–1 05,  201 4.   [ 3 ]   S. Isa m   and I.  Dar wazeh,  P recoded spectrally efficien t  FDM  system,  IE E E  I n t. Sy m p .   Per s .   I ndoor  M ob.   Radio Co m m un.  PI M RC, pp.  99–10 4,  2010.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In d onesi a n  J  E l ec En g &  C o m p  Sci    ISS N :  2 5 0 2 - 47 52       PAPR Re duction Tec hni que in Ge ner a lized Inverse  Discre te Fourier… (Iram M a isar ah  Mok h tar)   1 051 [4]   W .  Kozek and A. F. Molisch, “ N on orthogo nal pulses h apes fo r m u ltic arri er co m m unication s  in d oubly  dis p ersive channels,”  I E EE  J.  Sel.   A r eas  Commun. ,  vol.  16,   no.  8,  pp.  1579– 15 89,  1998.   [5]   A.  M.  E l shir kasi,  M .  U.  Siddiqi,  and M .   H.  Habaebi,   G en era lized  d iscrete fo u r ier tra n s fo rm b a s ed  min imiza tio n  o f PAPR in   OFDM systems, ” Pr oc. -  5th I n t. Co nf. Com put. Co m m un.  Eng. Em er g. Technol. via Co m p - U nica tion Con v er g. I CCCE 2014,  vol.  6,  pp.  205–2 0 8,  2015.   [ 6 ]   T. Xu and I. Da rw azeh,  “Spectrally Efficient FDM :  Spect rum Saving Techni que for 5G?,”  Pr oc.  1st I n t.  Conf .  5G Ubiquitous   Connect. ,  2014.   [ 7 ]   Z. Sharif ian, M. J.  O m idi, A. Farhan g, and H. Saeedi-s ourck, “ P olyno m ia l-Based Co m p ress ing and Iterative Expanding for   PAPR Reduction in GFDM,  pp.  518–523,  20 15.   [ 8 ]   B. Saltzberg, “ Perf o r m ance of  an Ef f icient Parall el Dat a  Trans m ission Syste m ,”   Commun.  Technol.  I E EE  Trans. ,  vol.  15,  no.   6,  pp.  805–8 11,  19 67.   [9]   P. A m ini, R. Chen,  B. Fa rhang-borouj eny, and S. Me m b er, “ F ilterbank Multica rri er Co mm un ications for Underwater Acousti c   Channels,  vol.  40 ,  no.  1,  pp.  115–13 0,  2015.   [10]   S.  N.  Pr e m nath,   D.  Wasden,  S.  K. Kaser a ,   N.  Patwar i,  and B.  Far h ang- Bor oujeny ,  “B ey ond OFDM : Best- e ffor t  dy nam i spectru m  ac cess using filterbank  m u lt icarrie r ,”   IE EE/ AC M Tra n s . Netw. ,  v ol.  21,  no.  3,  pp.  869–8 82,  201 3.   [11]   G. Fettweis,  M. Krondor f, and  S. Bitt ner, “ GFDM - Ge neralized  frequenc y  division m u ltiple xing,”  IEEE Veh.  Technol. Conf. pp.  1–4,  200 9.   [12]   J.  W a ng,   X.  Yang, X.  H.  Z h ang,  and D.  L i ,   “The prefix  design an d perfor mance analys is of  DF T- based overlapped frequency  division multiplexing ( O vFDM -DF T ) system, ” IW SDA  07 -  3r d I n t.   W o r k .  Signal Des. I t s  Appl.  Co m m un. ,  no. I c , pp.  361– 364,  200 7.   [13]   N.  Ah m a d ,  S.  K.  Sy ed- Y usof,  N.  Fis a l,  K.   Anwar ,  and T .  Matsu m oto,  “Soft- feedback MMSE  equalization fo non- orth ogo nal  frequency division  multiplexing  ( n -O FDM) signal detection,”  2012  16th I n t.  I T W o r k .  S m ar t Antennas,  W S 2012 , pp . 2 4 8 255,  201 2.   [14]   S. S.  K. C.  Bulusu, H.  Shaiek, D.  Roviras, R.  Zayani, a nd C. Laetitia,  “ R e duction of PAPR for FBMC-OQA Syste m s using  Disper sive SLM  Technique,  vol.  1,  no.  2,  pp.  568–5 72 .   [ 15]   S. Isa m  and I. Da r w azeh,  “Peak to average power  rati o reduction in  spe c trally efficient FDM systems,”  2011 18t h I nt.  Co nf.   T e leco m m un .  I C T   2011,  no.  2,  pp.  36 3–36 8,  2011.   [16]   P. Malathi and P.  T. Vanathi,  “Imp r o ved  in terlea ving   tech n i q u e for PAPR red u ctio n  i n  OFDM-MIM O system , ” Pr oc.  -  2nd   Asia I n t.  Conf.  M o del.  Sim u lation,   AM S 2008,  pp.  253 –258,  20 08.   [17]   M. G. Su m ithra an d M. Saru m a thi,  C omparative anal ysis of PAPR reduction  techniques for multicarrier syst ems,”  2012 I n t.   Conf.  Co m put.  Com m u n .   I n form atics ,  pp.  1–5,  2012.   [18]   Y.  Rah m atallah and S.  M ohan,  “Pe a k- T o - A ver a ge Po wer  Ratio Reduction in OFDM  Sy stem s : A Sur v ey   And T a xonom y ,   vol.  15,  no.  4,  pp.  1567 –15 92,  201 3.   [19]   K.  M h atr e  and U. P.  Khot,  “E fficient  Selective M a pp ing PAPR Reduction T echnique,   P rocedia Comput.  S c i. ,  vol.  45,  pp.  620– 627,  20 15.   [20]   H.  F.   M a hdi,  M.  I s m a il,   and R.  Nor d in,  “Co m par i son of   Channel State Inf o r m ation Esti m a tion Using SL M  and Clipping- based   PAPR Reduction M e thods,   P r ocedia Technol. ,  vol.  11,  no.  I c eei,  pp.  955–961,  20 13.   [21]   S.  Ham e ed L ,   “A  Co mb in ed  Weig h t i n g  an d  PTS Tech n i q u e for PAPR R ed u ctio n  i n  OFDM S i g n a l s,”  2  nd  I n t.  Conf.  C u r r .   T r ends E ng.  Technol.  I CCTE T 14,  pp .  228–23 2,  2014.       BIOGRAP HI ES OF  AUTH ORS         Iram Maisarah Mokhtar  recei ved a diplom a in Electr i c Com m unication Eng i neer ing from  Universiti T e kn ologi Malay s i a  i n  2011, B. Eng ( H orns) in Electri cal  Tel ecom m unication Degree  from  Universiti Teknologi Malay s ia too  in 2014. She is  currentl y   a Master student  b y  research in  Universiti T e kn ologi Mala ysi a  a nd current rese ar ch inter e sts incl ude wireless co m m unication in  in future com m unica tion which i s  5G, m u lticarri er s y s tem , P A P R  anal ys is , and  P A P R  reduction  techn i ques.     Nor u lhus na Ah mad  graduat e d f rom  Universiti  T e knologi M a lay s ia (UTM)  in 200 1 with BSc  in  Ele c tri cal Engi neering .   She received her Master  degr ee  of Electrical Engi neeri ng  (Tel ecom m uni cat i on) a nd  Ph D i n  El ect ri cal  Engi nee r i n g i n  2 0 0 3  and 2 0 1 4 ,   respectively.  Currently, she i s  a lecturer at Razak School  of Scienc e and  Adva nce d   Tech nol ogy U T M  KL.  He expe rt i s e i s  o n  t h e area  o f  di gi t a l  si gnal   pr ocessi n g  a n wireless c o mmunication.  He r research i n tere st s are  on  f u t u re c o m m uni cat i on s u c h  as  5 G  an d  co gn itiv e rad i o  fo cu sin g   o n  erro r co rr ectin g  co d e s,  tu rb o  eq u a lizatio n ,   OFDM,  reso u r ce al l o ca t i on,  net w o r k  c odi ng  an d c o o p erat i v e  com m uni cat i o n.       Haz ilah Mad Kaidi receiv e d the B. Eng (Horns)  in Elect r i cal En gineer ing (teleo mmunication),  Universiti  Tekn ologi Mal a y s ia  (UTM – 2006), the M . Sc. d e gr ee i n  T e lecom m unication  and   Inform ation Eng i neer ing at Univ ersiti T e knolog i MARA (UiTM  – 2008), and th e Ph.D. degree  from  the Universiti Teknolog i Malay s ia (UTM – 2015) . She i s  currentl y   a senior lectur er at   UTM Razak School of Enginee ring and Advanced  Te chnolog y ,  Universiti Tekn ologi Mala y s ia   Kuala Lum pur.   Her res ear ch in t e res t s  inc l ude m obile  and wireless communications, error  control  coding, relay  n e tworks, coope r a tiv e communications, H y br id  ARQ Cross Lay e r  Design  and   iter ativ e r ece iver .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 502 -47 52  I ndo n e sian  J Elec Eng  & Com p  Sci, V o l. 10 No 3 ,  Jun e   2 018  :   10 45     1 052  1 052   M o hd A z r i  M o hd  I z har   receiv e d his  M . Eng. degree in e l e c tri c al engin eering ( c om m unications from the Univer sity   of Sheffield, U.K.,  in 2008  where he r e ceiv ed the Mappin  medal award  for   outstanding  ac a d em ic perfo rm ance  and t h e Ins titut e  of  El ec tri cal  and  El ectro nics Eng i neers   (IEEE)  priz e fo r the b e st com m unications-re la ted fin a ye ar  p r ojec t. He  re cei ved the  P h .D.  degree in  electri cal eng i neering f r om  Univers iti Teknologi Malay s ia (UTM ), Malay s ia, in 2014.  He has been a senior lecturer with UTM Kuala Lumpur campus  since 2014.   His current research   inter e sts include channel  coding , coding theor y joint source- chan nel coding , cod e d modulation,  cooperative com m unications, co gnitive rad i o, Io T and  quan t um  com m unications.      Norliz a Mohamed received h e r PhD in El ectrical  Eng i neeri ng from  Universiti T e knolog i   Malay s ia (UTM) in 2013 . She  is one  of th e lecturer in  Universi ti Tekno logi Ma lay s ia. Besides  that, Dr. Norliza is an Assist ant  Secretar y  for Persatuan Keba jikan AnNajah Selangor (PKAS), a  Non-Government Organization  focusing on ch arity   ac ti vi ti e s.   He r ma i n  re se arc h  a r ea  i s i n   optic al  com m u nica tions  in clu d es  opti cal   wi re le ss c o mmu ni c a t i on,  Radio  over Fib e r ,   optoelectron i cs devices,  RF  mixer design,  and  frequency   con v ers i on. Dr Norliz a als o  has  expanded  her  res earch  interest in   Agricultur e  Technolog y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.