T E L KO M NIK A , V ol . 17 No. 6,  Dec em be r   20 1 9,  p p. 2 98 3 ~ 2 99 1   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0 accr ed ited   F irst  Gr ad e b y K em en r istekdikti,  Decr ee  No: 2 1/E/ K P T /20 18   DOI:   10.12928/TE LK OM N IK A .v 1 7 i 6 . 11511      29 83       Rec ei v ed   O c tob er  20 20 1 8 ; Rev i s ed   J an u ary  2 3 20 1 9 ; A c c ep te Ma r c h 1 2 ,  20 1 9   P A PR   anal y s is  of   O FDM  s y st e m u si ng   A I  bas e mu lt iple   si gn a l repre sen tat i on   met ho d s       J y o t i S h u k la 1 A l o k J o shi 2 , Raj e sh T y agi 3   1 M e w a r Un i v e rs i ty G h a z i a b a d In d i a   2 J a y p e e   In s ti tu te  o f  I n fo rm a t i o n  T e c h n o l o g y Noi d a In d i a   3 SRM  Un i v e rs i ty G h a z i b a d In d ia   *C o rre s p o n d i n g  a u th o r   e - m a i l :   j y o ti .s h u k l a 2 @g m a i l . c o m 1 ,   2 0 . a l o k @ g m a i l . c o m 2 p ro fra j e s h k u m a rty a g i @gm a i l . c o m 3       Ab strac t     O FD M   (o rth o g o n a l   fr e q u e n c y   d i v i s i o n   m u l t i p l e x i n g i s   wi d e l y   u s e d   i n   4 th   g e n e ra t i o n   a p p l i c a ti o n s   o win g   to   i ts   r o b u s tn e s s   i n   f a d i n g   e n v i ro n m e n ts .   Th e   m a j o i s s u e s   wit h   O FDM   s y s te m s   i s   th e   h i g h   PAPR   (p e a k - to - a v e ra g e   p o wer  ra ti o )   o th e   tra n s m i tt e d   s i g n a l s i t   l e a d s   t o   i n   a n d   o u o b a n d   d i s to r ti o n SL M   (s e l e c ti v e   m a p p i n g a n d   PT (p a rti a l   tra n s m i s e q u e n c e a r e   two   k e y   m e th o d s   fo PAPR   re d u c ti o n .   Bo th   th e   m e t h o d s   r e q u i r e   e x h a u s ti v e   s e a rc h i n g   o p h a s e   fa c to rs   t o   o p ti m i z e   th e   PAPR th e s e   s e a rc h e s   l e a d   t o   h i g h   c o m p u ta ti o n a l   c o m p l e x i t y Th i s   p a p e r   d i s c u s s e s   u s i n g   o p ti m i z a ti o n   b a s e d   PAPR   r e d u c ti o n   m e t h o d s   whi c h   a n   b e   u s e d   wi th   PTS   fo th e   re d u c ti o n   o c o m p u ta ti o n a l   c o m p l e x i t y   a n d   s e a r c h   s p a c e In   th i s   p a p e r   we  h a v e   a n a l y z e d   PTS  a n d   SL M   wit h   p a rti c l e   s warm   o p ti m i z a ti o n   (PSO ),  Arti fi c i a l   Be e   Co l o n y   (ABC)  a n d   d i ff e r e n ti a l  e v o l u ti o n  (DE).   PA PR a n d  BER (b i e rr o r ra te )  c o m p a ri s o n  i s  d o n e  f o r  b o t h  t h e   c a s e s .     Key w ords :   ABC, DE PAPR PTS,  PSO     Copy righ ©  2 0 1 9  Uni v e rsi t a s  Ahm a D a hl a n.  All  rig ht s  r e s e rve d .       1.  Int r o d u ctio n     O r tho go na l   f r eq ue nc y   d i v i s i on   m ul ti pl ex i n ( O F DM)   [1,   2]  i s   m ul ti c arr i er  tr an s m i s s i on   m eth od   w h i c pl a y s   an   i m po r tan t   r ol i n   ac h i e v i ng   h i g d ata   r ate   i n   4 th   g en erat i o a pp l i c at i on s .   In  O F DM  a v a i l ab l b an d wi dth   i s   d i v i de i t na r r o ba nd   c h an ne l s   a nd   ea c o f   the   c ha nn el s   c arr y   a   s ub c arr i er  l ea di n t a   m ul ti c arr i er   s y s tem O F DM  ha s   ga i ne i ts   p op ul ar i t y   o wi ng   to   i ts   s up erla t i v pe r f orm an c i the   f ad i ng   e nv i r on m en ts Us of   gu ard  ba nd   an c y c l i c   pref i x   i n   O F DM  w ork s   w el l   ag ai n s m en ac of   i nte r   s y m bo l   i nt erf erenc ( IS I)   a n i nt er - c arr i er   i nte r f erenc e   ( ICI)   [ 3].   Ho wev er   O F DM   i s   l arg el y   af f e c ted   b y   prob l em   of   hi gh   p ea k   to  a v era ge   po w er   r ati ( P A P R)   [ 4].   W h e O F DM  s i gn a l   i s   tr a ns m i tte where   e ac of   the   s u bc arr i er  i s   di f f erent m od ul ate d b y  d i f f erent s y m bo l s  i t  m i gh t l ea d  t o h i gh   pe ak s  i do m ai w h en  a  nu m be r  of   s ub c ar r i ers  a l i gn   i n  s am e p ha s e.  T he s e  h i gh  p ea k s  l ea d t o  h i g po w er,   w h en  s uc h  O F DM  s i gn al   are  f ed   to   h i gh   p o w er  a m pl i f i ers   ( HP A )   whi c h   are   em pl o y e d   f or  do wnl i nk   p urpos e,   c au s es   ha r m on i c   di s tort i on   a nd   i nte r m od ul at i on .   T hi s   i s   d ue   t no n l i ne ar   c ha r ac ter i s ti c s   o f   H P A .     T m a k s ure  tha HP A   wor k s   i the   l i ne ar  r eg i o n   l arge  b ac k - o ff   i s   r eq ui r ed thi s   r ed uc es   ef f i c i en c y  of  HP A .   T he r are  nu m erous   m eth od s   de ta i l ed   i l i terat ure  [ 4]  f or  P A P r ed uc ti on s u c as   c l i pp i n w h ere  s i g na l   i s   c l i p pe d   of f   be y on c ert a i s i gn a l   l ev el   [ 5],   us i ng   f orw ard  err or   c orr ec ti on   c od es   [6,   7]  f or  ge ne r ati ng   c om bi na ti on   wi t l o wer   P A P R,  t on i nj ec ti on   ( T I)   [8,   9],   ton e   r es erv ati on   ( T R)   [10 ,   11 ]   where   ad di t i o na l   d ata   bl oc k   an po wer   r e du c ti o c arr i ers   are  us ed   f or  P A P r e du c ti on ,   c om pa nd i n r ed uc es   P A P b y   c om pres s i ng   the   h i gh er  pe ak s   at    the   tr an s m i tte r   [12 1 3],   p r e - di s torti on   an DF T - s preadi ng   are  s o m of   th pre - c od i n [ 14 ]   m eth od   f or  P A P r e du c ti o n,  ac t i v c on s te l l ati on   ex te ns i on   [15 ,   1 6]  us es   ex ten s i on   of   ex i s ti ng   c on s tel l at i on   wi th ou af f ec ti ng   ac tua l   d ata A l l   of   the   a bo v m en ti on   m eth od s   are   ei th er  r es ul i to  d i s tort i on   or   r eq u i r es   hi g p o w er   tr an s m i s s i on .   Mu l ti pl e   s i g na l   r e pres en t ati on   m eth o s uc h   as   s el ec ted   m ap pi ng   ( S L M)  [1 7 18 an p arti a l   tr a ns m i s eq ue nc es   ( P T S )   [19 - 2 1]  ar m os s ou gh c ho i c es   f or  P A P R   r ed uc t i o as   th r es u l ta nt  s i g na l   d o es   no ha v an y   d i s torti on .   S LM   pe r f orms   be tte r   i n   t erm s   of   P A P r ed uc ti on   b ut  P T S   i s   pref err ed   ov er  i o wi ng   to  l es s   c o m pu tat i on a l   c o m pl ex i t y .   I c o nv en t i on al   P T S   i np ut  d ata   s et  i s   s ub d i v i de i to  un c orr e l ate s u b - bl oc k s af ter   proc es s i ng   th es es   s ub - bl o c k s   throug Inv ers F as F o urie r   T r an s f or m s   ( IFF T )   e ac of   the m   i s   m ul ti pl i ed   b y   a   p ha s f ac t or  an f i n al l y   th e y   are   s u m m ed   up   t ge n erate   O F DM  c an di da t e,  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   17 ,  No 6,  D ec em be r  20 19 :   29 8 3 - 2991   2984   ho w e v er  t he   c an di da t s i gn a l   w i th  l ea s P A P i s   t r an s m i tte d.  T f i nd   op t i m um   ph as s et   ex c es s i v e  s ea r c he s   are r eq ui r e  l e ad i ng  t o   hi g h c om pu t ati o na l  c om p l ex i t y .   In  th i s   p ap er,   w e  ha v e   tak en   up   the   i s s ue   of   l arg nu m be r   of   s ea r c he s   i nv o l v ed   i P T S   [2 2].   S i nc r e du c ti on   i n um be r   of   s ea r c he s   w i l l   l ea d   to   l o wer   c om pu tat i o na l   c om pl e x i t y   [23 ] B y   us i ng   op t i m i z a ti on   tec h ni qu es   nu m be r   of   r eq ui r ed   s ea r c he s   c an   be   r ed uc ed S om o f   the   ex c es s i v el y   us ed   m eth od s     are  G en et i c   A l go r i t hm   ( G A )   [24 25 ],  P art i c l S war m   O pti m i z at i o ( P S O )   [26 ],  A r t i f i c i al     B ee   C ol o n y   ( A B C)   [2 7 2 8],   B i og eo gra ph y   B as e O pti m i z ati on   ( B B O )   [29 a nd   di f f erenti a l   ev o l ut i o n   ( DE )  [ 30 ] .       2.  P ea k to   A v e r age  P o w er  Ratio   in   O F DM  S ys t ems   A n OF DM  s i gn al   wi t N - s u bc arr i er i s  r ep r es en te d a s     ( ) = 1 1 = 0 . e xp ( . 2 . . . )   ( 1)     w he r N   i s   the   n um be r   of   s ub   c arr i ers   i . ( k = 0 ,1… .N - 1 )   an X k   i s   th s y m b ol   m od ul ati ng     the   k th   s ub c arr i er.   IFF T   s um   i O F DM  m a y   r es u l ts   i n   to  l arg en v el o pe   p ea k s   i ti m do m ai n.  T hi s   r es ul ts   i to  hi gh   pe a k   to  av erage   p o w er  r ati o.  P ea k   to   a v erag po w er   r at i i s   t he   r ati on   pe ak   po wer   of   th O F D s i gn al   to   th a v er ag e   p o w er  of   the   c arr i er.  P A P R   f or  a n   O F DM  s i g na l   x   i s  gi v e n a s :       ( ) = m ax 0 1 | | 2 / { | | 2 }   ( 2)     w he r | |   the   m ag ni t ud a nd   E   i s   r ep r es e nti ng   th e   ex pe c tat i on   op erator.  T o   ev a l u ate     P A P r ed uc ti o pe r f or m an c of   m eth od   c om pl em en tar y   c um ul ati v f un c ti on   i s   us ed   as     pe r f or m an c i nd ex CC DF   r ep r es en ts   the   proba b i l i t y   t ha s i gn a l   l ev el   wi l l   r em ai ab ov e     a p art i c ul ar l e v e l , p o w er  l e v el   i n c as of  P A P R. C DF  c an  b e repres e nte d  as         = Pr ( > 0 )   ( 3)       3.  M u lt iple S ign al  Rep r es ent atio n  M eth o d s   In  s uc m eth od   s am s et  of   da ta  i s   r ep r es e nte b y   s et  of   O F DM  c an di da te  s i gn a l s   whi c ar ge ne r at ed   wi th  t he   he l of   di f f erent  ph as s ets T he   c an di d ate   wi th  l ea s P A P i s   tr an s m i tte d.  T he  t w wi d el y  us ed  m eth od s  are  S L M a n d P T S .     3.1 S L M   S el ec ted   m ap pi n g   [19 - 2 2]   s c he m i s   s ho w i F i g ure  1.  T he   i np ut  s y m bo l s   are  m ul ti pl i ed   wi th   s et   of   ph as v ec tors   an d   af ter  IFF T   bl oc k   m ul ti pl O F D s i gn a l   c an di d ate s   r ep r es en t i ng   th s am d at s et   are   pro du c ed   t he n   o ne   wi t t he   l ea s P A P R   i s   c ho s en   f or  f i n al   tr an s m i s s i on T hi s   al s o   r e q ui r es   tr an s m i s s i on   of   s i d i nf or m ati on   f or  err or  f r ee   r ec o v er y   of   O F DM s y m bo l s .           F i gu r 1.  O F DM  s y s tem  w i t h S L M t ec hn i qu e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0     P A P R a na l y s i s  of  O F D M  s y s tem  us i ng   A I b as ed   mu l ti pl e s i gn al . .. ( J y oti   S hu k l a )   2985   E v er y   da ta   b l oc k   i s   m ul ti p l i ed   b y   ph as s eq ue nc es ,   wi th   ea c h   bl oc k   of   eq ua l   s i z N the   ph as e   f ac tor  ( ) = [ , 0 , , 1 , , , 1 ] w h er =   1,2 …U,   an d   , = ,   an d     , [ 0 , 2 )   f or  =  0, 1… . N - 1.   T hi s  r es ul ta nt  s i gn a l  i s :     = ,   ( 4)     af ter  tak i ng   i ts   IFF T   the   v ario us   O F DM  s eq u en c g et  ge n erate am on w h i c ̃ = ̃ wi th   l o w es P A P i s  s el ec ted  f o r  trans m i s s i on .     ̃ = arg m i n = 1 , 2 , , ( m ax | [ ] | )   ( 5 )     3.2 P T S   F i gu r s h o w s   t y p i c a l   P T S   s c he m e.  T he   da ta  s eq ue nc   i s   s pl i i t   s ub   bl oc k s   of  eq ua l   l en gt h   T he s ub   bl oc k s   are  m ul ti pl i ed   wi th  u ni q ue   ph as v ec tor   Res u l ti ng   i to   m ul ti pl e OF D M c an di d ate s   f or di f f erent p ha s e c om bi na ti on , e ac h  of  th em  i s  gi v en   b y   ( 6 ) :     = . 1 = 0   ( 6 )     w he r = [ ] wi th  J z ph as e   wei g hts   tot a l   nu m be r   of   ph as wei g hts   w hi c ne e to  b an a l y z e d a r J V - 1 , a s  f or the  f i r s t s ub  bl oc k  th e   p ha s e f a c tor i s  us ua l l y  c h os en  as   1.  T he  op ti m u m   ph as e f ac tor i s  t he   on whi c h p r od uc es  m i ni m u m  P A P R of  c an di da te  s i gn al   x   as   gi v en   b y  ( 7) :     [ 1 ̃ , , ̃ ] = a r g min [ 1 , . ] ( ma x = 0 , 1 1 | [ ] = 1 | )   ( 7 )           F i gu r 2.  O F DM  s y s tem s  us i ng   P T S       3. 3 . Com p l ex   C o mp u t atio n s i n  P T S   F or  s u b - bl oc k s  an J - ph a s w ei gh ts J V - 1   po s s i bl e  ph as e c om bi na ti on   is   s ea r c he d a n d   an a l y s e w h i c r es u l ts   i t s am nu m be r   of   P T S   c an di da tes   are  g en er ate d F o r   N - po i nt  IFF T   op erat i o ns  ( N - s ub c arr i er O F DM) :     Com pl ex  ad d i ti on l og 2   an d  m ul ti p l i c at i on s   ( / 2 ) . l og 2   ( 8 )     f or  an   ov ers a mp l i n f a c tor   of   R,  F ac tor  of  N   w i l l   be   r ep l ac ed   b y   N.R.   In   ge ne r ati on   of   P T S   c an di da tes   ad d i ti on al   × 1 × ( 1 )   m ul ti pl i c a ti o ns  an d a d di ti o ns   w i l l  be  r eq ui r e d.  S o,     Ove r a l l c omp l e x a ddit ion s = . . l og 2 + . × 1 × ( 1 )     Ove r a l l c omp l e x mul itp l ic a tion s = . . ( / 2 ) l og 2 + . × 1 × ( 1 )   ( 9 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   17 ,  No 6,  D ec em be r  20 19 :   29 8 3 - 2991   2986   If  we  c an   r ed uc the   nu m be r   of  s e arc he s   fr om   J V - 1 the   n um b er  of  c o mp u tat i on s   r eq ui r e wi l l   al s o red uc e.  O pt i m i z at i on   me th od s  c an   be   us ed  t o s e r v e t he  p urpos e.       4.  M u lt iple  O p t imiz atio n   M et h o d b as ed P T S   Us i ng   op t i m i z ati on   m eth od s ,   we  c an   pu a   c ap   on   t he   s ea r c h es   r eq u i r ed   an d   thu s   ov era l l   c om pu tat i on al   c om pl ex i t y   of   P T S   s y s t em s In  thi s   pa p er  we  us ed   A B C,  P S O DE   an G A   m eth od  f or r ed uc ti on  of  nu m be r  of   s ea r c he s .     4.1 .   P a r t icl S w ar m O p t i miz atio n   A lgo r it h m   ( P S O ) - P T S   T he   m eth od   l a be l s   the   p o pu l ati on   as   s w arm   an ea c i nd i v i d ua l   i s   c al l ed   p arti c l e.     T he   t y p i c al   f l o w c ha r f or  th a l go r i thm   i s   s ho w i n   F i g ure  3.   P S O - P T S   tec h ni q ue   i s   i m pl em en ted   b y   c ha n gi ng   ph as f ac tor  c om bi na ti o b v   whi c h   us e as   po s i ti on   v ec tor.   E ac h   P T S   c an di da t e   x   i s   c on s i de r e as   pa r ti c l wi th  p os i ti on   v ec tor,  b v   ( v = 0,1 …. V - 1)   al on wi th  th v el oc i t y   v ec tor  i s   c ha ng e i s   c ha ng ed   to  g et   ne w   s ol ut i o or  P T S   c an di da te A   tr ue   s ol uti on   i s   the   on whi c us i ng   b v   ac hi ev es  de s i r ed  r el at i o n b et w e en   an d  l oc al   a nd  g l o ba l  o bj ec t i v e o f  th e a l go r i thm . p be s an g be s are  P A P R   v a l ue s   f or  s et  of   b v T he   i terati on s   en when   bo t the   v ar i ab l ac h i e v es   the  pre - de c i d ed   P A P thre s ho l d.  T he  ne w   v e l oc i t y  f or  i th  pa r ti c l i s  gi v e b y :     ( + 1 ) = . ( ) + 1 . 1 . (  ( ) ( ) ) + 2 . 2 (  ( ) ( ) )   ( 10 )     w he r a 1   an d   a 2   are  ac c el e r ati on  f ac tors  an c 1 , c 2   ar e  un i f orm l y   di s tr i bu t ed   r .v   i n [ 0,1 an d   z   i s   r ep r es en t i ng   the   v e l oc i t y . N e w   po s i ti on   wi l l  b e:     , ( + 1 ) = , ( ) + ( + 1 )   (1 1 )           F i gu r 3.  F l o w c ha r t f or P S O  al g orit hm   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0     P A P R a na l y s i s  of  O F D M  s y s tem  us i ng   A I b as ed   mu l ti pl e s i gn al . .. ( J y oti   S hu k l a )   2987   4. 2 .   P a r t icl A r t if ici al  B ee   Co lon y ( A BC) - P T S   T he   al go r i thm   c on tai ns   thr ee   d i s s i m i l ar  groups   of   b ee s em pl o y e be es on l o ok er   be es   an s c ou b ee s T he   di f f erent  s ou r c es   he r are  m e m be r   o f   s ol uti on   s p ac an ne c tar  r ep r es en ts   f i tne s s A c c ordi ng   t th i s   a l go r i thm   i ni t i a l l y   r a nd om l y   d i s tr i b ute d   po pu l at i o i s   ge ne r ate d   w h i c r ep r es e nt  the   em pl o y ed   be es T he   e m pl o y ed   be es   ex ec ute   v ar i ou s   op erati on s   wi th   the   n ei g hb orhoo v a l u es   i n   s ee k i ng   the   be s t   v al u e.  If   th s o l ut i on   i th v i c i ni t y   i s   he al t hi er   tha the   i n i ti al l y   r ec ei v e on e,  the   ne w   s ol u ti o i s   a l l oc a ted   i pl ac of   the   f i r s on e.  W he n     the   en t i r e   s ea r c proc es s   o f   the   em pl o y e be e   i s   c on c l ud ed t he y   di s tr i bu te   t hi s   i nf orm ati on   wi th   the   ne x s et   of   be es   i . e.  on l oo k er  be es T he   em pl oy e d   be t urns   to war ds   t he   f oo s ou r c e.     T he   go a l   i s   to   d i s c ov er  a   ph as v ec tor   w i t ex tr e m f i tne s s   v al ue ;   the   f i tn es s   f un c ti on   i s     gi v en   b y :        ( ) = 1 1 + ( )   ( 10 )     w he r x j   i s   the   s ol ut i o pri m ed   i c on ti nu o us   s pa c an th en   tr an s f orm ed   i nto   di s c r ete   ph as v ec tor  s pa c e.   A l s o,   f ( x j )   r ep r es en ts   the   P A P v al u e.  W h en ev er  f i tne s s   i s   hi gh P A P ha s   l o w   v a l ue .  A  c orr es po nd i n g f i tn es s   v al ue   of  th ph as e  v ec t ors  are c al c u l at ed i f  th ol d  v a l ue  i s   l o wer   tha th ne w   v a l ue t he t he   be m e m ori z es   the   n e w   p ha s v al u e.  T he   ne w   p ha s v ec t or  i s   c ho s en  b y :     = + ( )   (1 1 )     w he r α j   i s   r an d om   nu m be r   ge ne r ate i th r a ng [ - 1, 1],   a nd   x p   i s   the   s ol ut i on   wi th i   the   n ei gh b orho od   of   x j   th e   f i tne s s   v a l ue   i s   t he po ol e b y   th o nl oo k er  be es wh en   th wor k   o em pl o y ed   b ee s   i s   f i ni s he d.  O nl o ok er  be es   m ov to w ards   ne w   f oo s ou r c es ba s ed   on     the  k no w l e dg e  pro v i de to  t he m  b y   em pl o y e d b ee s , th r ou gh  a  f orm ul a:      = ( ) ( ) = 1   (1 2 )     t he   o nl oo k er  be d em ea no r s   s ea r c i the   ne i gh bo r h oo of   the   f oo s ou r c c h o s en   b y   ( 12 )   t i l l   the  t hres ho l v a l ue .   A B C - P T S   i m pl e m en tat i o n   i s  s h o wn i n  Fig ure  4.   F i na l l y when   t he   on l oo k er  be es   ac c om pl i s th ei r   tas k the   em pl o y ed   be es   tr a ns form   to   s c ou t b ee s i order  t o s ee k  ne w  f oo d s o urc es  r an do m l y , b y  t he  f ol l o wi ng  f or m ul a:     = min ( ) +  ( 0 , 1 ) ( ma x ( ) min ( ) )   (1 6 )     where, ra nd  ( 0 ,1) i s  t he  r a n do m  nu m be r  wi th  a u ni f orm  di s tr i b uti on .     4. 3.   D if f er ent ial   E v o lut ion   ( DE ) - P T S   T he   DE   tec hn i q ue   t w i tc he s   wi th   a i n i ti al   s ol uti on   s et.   T he   DE   proc es s   us ua l l y   t hree   c hi ef   proc es s es i ni ti a l i z a ti o n,  m uta ti on   o pe r at i o n,  c r os s ov er  op erat i on an s e l ec t i on   op erat i o n.     DE  i s   i m pl em ented as  per  f ol l o w i ng  bl oc k  dia gr am  s hown  i n F i g ur e 5 .       5 S i mu latio n s a n d   Result   T he   s i m ul ati on s   ha s   be en   c arr i ed   ou t   i MA T LA B   f or   N= 12 f or  V = s u b l oc k s   an   ph as wei g hts   { 1 , , 1 , } Ma pp i ng   s c he m us ed   i s   B P S K ,   10 00   O F DM   s y m bo l s   ha v e   be en   us ed   f or  s i m ul ati on s R a y l i gh   f ad i ng   c ha nn e l   i s   u s ed   wi th  ta ps   f or  B E c al c ul at i o ns .     F i gu r 6   ( a)  s ho w s   P A P R   r ed uc ti on   c a pa b i l i t i es   of   P T S A B C - P T S   a nd   P S O - P T S   i ter m s     of   CCDF .   It  c l ea r l y   s ho w s   tha A B a nd   P S O - P T S   pe r f or m s   be tte r   tha c on v en ti o na l   o ne .     T he   P A P R   v al ue s   f or  A B C - P T S   are   i t he   r an g of   4 - 7   dB   wher e   as   f or  P S O - P T S   v al u m a y   go   up   to  d B   as   c om pa r ed   to  > 1 dB   f or  P T S F i gu r ( b)  c o m pa r es   the   P A P r e du c ti on   pe r f or m an c of   S LM A B C - S LM   an d   P S O - S L M.  A ga i n,   th CCDF   c ur v es   are   pl ott ed   i i m pl i es   tha t,   th P A P R   v al ue s   f or  A B C - S LM   ar i n   th r a ng e   of   4 - 6 .8   d B   where   as   f or  P S O - S L v a l ue   m ay  go   up  t o 7 . 8 d B  as  c o m pa r ed  to  9. dB  f or S LM .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   17 ,  No 6,  D ec em be r  20 19 :   29 8 3 - 2991   2988       F i gu r e   4.  Im pl em en ti ng   A B C - P T S  al g o r i t hm           F i gu r e   5.  Im pl em en ti ng   DE   al g orit hm       F i gu r e s   7   ( a)  an ( b)  s ho w s   B E pe r f orm an c of  A B a nd   P S O   i S LM   a n P T S   O F DM  s y s t em s   B E c urv e s   s ho w   s i m i l ar  pe r f or m an c an tr e nd   S LM   an P T S   ho w e v er  A B r es ul ts   i to  be tt er  B E v al u th an   P S O .   O v era l l ,   we  c an   s a y   t ha P A P R   p erf or m an c es   o   the  op t i m i z ati on - ba s e d   m eth od s   ar g oo d   e no u gh   i n   prac ti c al   s c en ari os T ab l e   s um m ariz es   the   r es ul t   of   a bo v e   s tud y   f or  P T S   i t   c l e arl y   s h o w s   th at  f or  l o w er   nu m be r   of   i ter ati o ns   s i m i l ar  P A P R p erf or m an c e c an  be   ac hi e v e d.  T h i s   w i l l   l e ad  t o r ed uc ti on   i n c om pl ex i t y .   Redu c t i on   i i tera ti o ns   wi l l   r ed uc th nu m be r   of   c o m pl ex   ad d i t i o ns   an d     m ul ti pl i c a ti o ns   e.g .:   F or  s ub - bl oc k s   an p ha s w ei g hts   nu m be r   of   c o m pl ex   m ul ti pl i c a ti o ns   wi l l   be   =   4 (4 - 1) × 3 = 1 92 S i m i l arl y ,   nu m be r   of   c om pl ex   m ul ti pl i c ati on s   wi l l   be   =   19 2 H o w e v er,   the s es   v a l u es   wi l l   r ed uc to  18   a nd   9 f or  A B a nd   DE   ba s e P T S   m eth od s Ho w e v er,   f or   s i m i l ar c o m pl ex i t y  P A P R r e du c ti o n i n P S O   P T S  i s  be t t er.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0     P A P R a na l y s i s  of  O F D M  s y s tem  us i ng   A I b as ed   mu l ti pl e s i gn al . .. ( J y oti   S hu k l a )   2989     ( a)       ( b)     F i gu r e   6 CC DF  c urv es  f or ( a) PT S , A B C - P T S  a nd   P S O - P T S   and     ( b) SL M , A B C - S LM   an d  P S O - S LM         ( a)       ( b)     F i gu r e   7 .   B E R  c om pa r i s on  of   ( a) AB C - S LM   an P S O - S LM   an d ( b) A B C - P T S  a nd  P S O - P T S   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   17 ,  No 6,  D ec em be r  20 19 :   29 8 3 - 2991   2990   T ab l e 1 P A P an d  Ite r a ti o ns  f or Va r i ou s  O p ti m i z at i on  Me th od s   M e t h o d s   P A P R   I t e r a t ion s   P TS   9 . 5 5 4   64   ABC - P TS   7 . 6 7 5 2   6   DE - P T S   7 . 0 307   33   PSO - P TS   8 . 9 1 8 5   64       6.  Co n clus ion   Hi gh   P A P i s   on   of   th m a j or  c ha l l e ng es   4 th   g en e r ati on   O F DM  ba s ed   s y s te m s   are  f ac i ng P T S   an S L are  t he   m os s ou gh di s tort i on l e s s   m eth od s   f or  P A P r ed u c ti on B ut  b oth   the   m eth od s   r eq u i r ex c es s i v e   s ea r c he s   to  f i n t he   o pti m u m   s i gn al   f or  tr an s m i s s i on .   Us i n A ba s ed   op t i m i z at i on   tec h ni q ue s   w e   c an   ac h i e v s i m i l ar  P A P R   r ed uc ti o at  r e du c e s ea r c he s   thi s   di r ec tl y   i m pa c ts   the   nu m be r   of   c om pu tat i on s   r eq u i r ed   i bo t t he   m eth od s I t hi s   pa p er  P S O ,   A B an d   DE   m eth od s   a r us ed b ut  th a na l y s i s   c an   be   f urther  c arr i e ou t   f or  oth er  m eth od s   s uc h a s  bi og e og r ap h y ,  d i f f e r en ti a l  e v ol u ti o n a nd  o the r   op ti m i z at i o n m eth od s .       Ref er en ce s   [1   Has a n   RJ Ab d u l l a h   HN C o m p a r a ti v e   s tu d y   o s e l e c te d   s u b c a rr i e i n d e x   m o d u l a ti o n   O FDM   s c h e m e s TE L KO M NIKA   Te l e c o m m u n i c a ti o n   Com p u t i n g   El e c tro n i c s   a n d   Co n tr o l .   2 0 1 9   1 7 (1 ) 15 - 22 .   [2   Sa h i n   A,   G u v e n c   I,   Ars l a n   H S u rv e y   o n   M u l ti c a rr i e r   Co m m u n i c a ti o n s :   Pro to ty p e   Fi l te rs L a tt i c e   Stru c tu r e s ,   a n d   Im p l e m e n ta ti o n   As p e c ts .   IEEE  Com m u n i c a ti o n s   Su r v e y s   &   Tu t o ri a l s 2 0 1 4 16 ( 3 ) 1312 - 1 3 3 8 .   [3   J h a   US ,   Pra s a d   R.   O FD M   to w a rd s   Fi x e d   a n d   M o b i l e   Bro a d b a n d   W i re l e s s   Ac c e s s Norwo o d Arte c h   Hou s e ,  I n c .   2 0 0 7 .   [4   Hao   J W a n g   J Pa n   C L o w   Com p l e x i ty   ICI  M i ti g a ti o n   fo M I M O - O FD M   i n   T i m e - Va ry i n g   Cha n n e l s .   IEEE  Tra n s a c t i o n s  o n   Bro a d c a s ti n g 2 0 1 6 62 ( 3 ) 7 2 7 - 7 3 5 .   [5   Rah m a t a l l a h   Y M o h a n   S P e a k - To - Av e ra g e   P o w e Rat i o   Red u c t i o n   i n   O FDM   Sy s te m s :   Su rv e y   and   T a x o n o m y IEEE  Com m u n i c a ti o n s  Su r v e y s  &  Tu to r i a l s 2013 15 ( 4 ) 1 5 6 7 - 1 5 9 2   [6   So h n   I,   K i m   SC Ne u ra l   Ne t w o rk   Ba s e d   Si m p l i fi e d   Cli p p i n g   a n d   Fi l te ri n g   T e c h n i q u e   f o PAPR   Red u c t i o n   o O FDM  Si g n a l s .   I EEE Co m m u n i c a ti o n s  L e t te rs 2015 19 ( 8 ) 1 4 3 8 - 1 4 4 1 .   [7   Ba i   G ,   Zh o n g   Z,   X u   R,  W a n g   G Q i n   Z G o l a y   c o m p l e m e n ta ry   s e q u e n c e s   a n d   Ree d - M u l l e r   c o d e s   b a s e d   PAPR   r e d u c ti o n   fo r e l a y   n e t wor k s   wit h   s u p e r i m p o s e d   tr a i n i n g 2 0 1 2   IEEE  1 1 th   In te rn a t i o n a l   Con fe re n c e   o n  Si g n a l  Pro c e s s i n g .   Be i j i n g .   2 0 1 2 ; 2 1 5 5 8 - 1 5 6 1 .   [8   Sa b b a g h i a n   M K w a k   Y Sm i d a   B,  T a ro k h   V Nea S h a n n o n   L i m i a n d   L o w   Pe a k   to   Av e ra g e   Po w e r   Rat i o  T u rb o  B l o c k  Co d e d  OFD M IEEE  Tra n s a c t i o n s  o n  Co m m u n i c a t i o n s 2 0 1 1 59 ( 8 ) 2 0 4 2 - 2045 .   [9   Dam a v a n d i   M G Ab b a s fa A,  M i c h e l s o n   DG Pe a k   Po w e Red u c ti o n  o O FDM   S y s te m s   th ro u g h   T o n e   In j e c ti o n   v i a   Pa r a m e tri c   M i n i m u m   Cr o s s - En tro p y   M e t h o d .   IEEE  Tra n s a c ti o n s   o n   Ve h i c u l a r   Te c h n o l o g y 2 0 1 3 62 ( 4 ) 1838 - 1843 .   [1 0   W a n g   W ,   H u   M L i   Y Zh a n g   H A   L o w - Com p l e x i ty   T o n e   In j e c t i o n   Sc h e m e   Ba s e d   o n   Dis t o rti o n   Si g n a l s   fo PAPR   Red u c ti o n   i n   O FDM   Sy s te m s IEEE   Tra n s a c ti o n s   o n   Bro a d c a s t i n g 2 0 1 6   62 ( 4 ) 948 - 9 5 6 .   [1 1   L i   B,  Hu  L Y a n g   F,   Din g   L S o n g   T To n e   r e s e r v a t i o n   r a ti o   o p ti m i z a ti o n   fo r   PAPR   re d u c ti o n   i n   O FDM   s y s te m s 2 0 1 8   IEEE   W i r e l e s s   Co m m u n i c a ti o n s   a n d   Ne two rk i n g   Co n fe re n c e   ( W C NC ).   Ba rc e l o n a .   2018 1 - 6.   [1 2   J i a n g   T Ni  C,  Y e   C,  W u   Y ,   L u o   K Nov e l   M u l ti - Bl o c k   T o n e   Res e rv a ti o n   S c h e m e   fo PAPR   Red u c t i o n   i n  OQ AM - O FD M  Sy s te m s IEEE  T ra n s a c ti o n s   o n   Bro a d c a s t i n g 2 0 1 5 61 ( 4 ) 717 - 722 .   [1 3   Hu  M L i   Y W a n g   W ,   Z h a n g   H Pi e c e w i s e   L i n e a r   Com p a n d i n g   T ra n s fo r m   f o PAPR   Re d u c t i o n   o f   O FD M   Si g n a l s   w i th   Com p a n d i n g   Dis to rti o n   M i ti g a ti o n IEEE  Tra n s a c ti o n s   o n   Bro a d c a s ti n g 2014 60 ( 3 ) 532 - 5 3 9 .   [1 4   Al i   N,  Al m a h a i n y   R,  Al - Sh a b i l i   A,  Al m o o s a   N,  Ab d - Al h a m e e d   R An a l y s i s   o i m p r o v e d   μ - l a w   c o m p a n d i n g   te c h n i q u e   f o O FDM   s y s te m s IEEE  Tr a n s a c ti o n s   o n   Con s u m e El e c tr o n i c s 2017 63 ( 2 ) 126 - 1 3 4 .   [1 5   G a o   S,  Z h a n g   M Che n g   X Pre c o d e d   I n d e x   M o d u l a ti o n   f o M u l ti - In p u M u l ti - O u tp u t   O FDM IEEE  Tra n s a c t i o n s  o n   W i re l e s s  Co m m u n i c a t i o n s 2 0 1 8 17 ( 1 ) 17 - 2 8 .   [1 6   W a n g   CL,   W a n g   SS,   Che n   H M An   i m p r o v e d   m e tr i c - b a s e d   a c ti v e   c o n s t e l l a ti o n   e x te n s i o n   s c h e m e   fo r   PAPR   re d u c ti o n   i n   O FDM   s y s t e m s 2 0 1 6   W i re l e s s   T e l e c o m m u n i c a t i o n s   Sy m p o s i u m   ( W T S).  L o n d o n .   2016 1 - 4.   [1 7   Dan g   L L i   H,   G u o   S PAPR   re d u c ti o n   i n   O FDM   wit h   a c ti v e   c o n s t e l l a ti o n   e x te n s i o n   a n d   h a d a m a r d   tra n s f o rm 2 0 1 7   1 3 th   IEEE  I n te rn a t i o n a l   C o n fe r e n c e   o n   I n te l l i g e n Co m p u te Co m m u n i c a t i o n   a n d   Pro c e s s i n g  (I CC P).  Cl u j - Na p o c a .   2 0 1 7 543 - 549.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0     P A P R a na l y s i s  of  O F D M  s y s tem  us i ng   A I b as ed   mu l ti pl e s i gn al . .. ( J y oti   S hu k l a )   2991   [1 8   W o o   J Y J o o   HS,  Ki m   KH,  No  J S,  Sh i n   D J PAPR   An a l y s i s   o f   Cla s s - II SL M   Sc h e m e   Ba s e d   o n   Va ri a n c e  o Corr e l a t i o n  o A l te rn a ti v e  OFDM  Si g n a l  Se q u e n c e s IEEE  Com m u n i c a ti o n s  L e tt e rs 2 0 1 5 19 ( 6 ) 989 - 9 9 2 .   [1 9   T a ş p ın a N,   Y ıl d ırı m   M Nov e l   Pa ra l l e l   Arti fi c i a l   Be e   Co l o n y   Al g o ri th m   a n d   It s   PAPR   Red u c ti o n   Pe rfo rm a n c e   Us i n g   SL M   Sc h e m e   i n   O FDM   a n d   M I M O - O FD M   Sy s te m s .   IEEE  Com m u n i c a t i o n s   L e tt e r s 2 0 1 5 19 ( 10 ) 1 8 3 0 - 1 8 3 3 .   [2 0   Ku   SJ Low - Com p l e x i ty   PT S - Ba s e d   Sc h e m e s   fo PAPR   Re d u c t i o n   i n   SFBC  M I M O - O FD M   S y s te m s IEEE  Tra n s a c t i o n s  o n  Bro a d c a s ti n g 2 0 1 4 60 ( 4 ) 6 5 0 - 6 5 8 .   [2 1   Hou   J Zh a o   X G o n g   F,   Hui   F,   G e   J .   PAPR   a n d   PICR  Red u c t i o n   o O FDM   Si g n a l s   w i th   Cli p p i n g   Noi s e - B a s e d   T o n e   In j e c ti o n   Sc h e m e .   IEEE  Tr a n s a c t i o n s   o n   Ve h i c u l a r   Te c h n o l o g y 2017   66 ( 1 ) 222 - 2 3 2 .   [2 2   Ku   SJ Low - Com p l e x i ty   PT S - Ba s e d   Sc h e m e s   fo PAPR   Re d u c t i o n   i n   SFBC  M I M O - O FD M   S y s t e m s IEEE  Tra n s a c t i o n s  o n  Bro a d c a s ti n g 2 0 1 4 60 ( 4 ) 6 5 0 - 6 5 8 .   [2 3   Cho   Y J Ki m   KH,  W o o   J Y L e e   KS,  No  J S,  Sh i n   DJ .   L o w - C o m p l e x i ty   P T Sc h e m e s   Us i n g   Dom i n a n t   T i m e - Dom a i n   Sa m p l e s   i n   O FD M   Sy s te m s IEEE  Tra n s a c t i o n s   o n   Bro a d c a s t i n g 2017   63 ( 2 ) 440 - 4 4 5 .   [2 4   J o o   HS,  K i m   KH,  No  J S,  Sh i n   DJ New   P T Sc h e m e s   fo P APR  Red u c ti o n   o O FDM   Si g n a l s   w i th o u t   Si d e  I n fo rm a ti o n .   IEEE  Tra n s a c ti o n s   o n  Bro a d c a s t i n g 2 0 1 7 ;   6 3 (3 ):  5 6 2 - 5 7 0 .   [2 5   Hag ra s   EA Fa t h y   SA,  El - M a h a l l a w y   M S .   G e n e ti c   a l g o r i th m - b a s e d   to n e - re s e r v a ti o n   f o PAPR   re d u c ti o n   i n   wav e l e t - O FDM   s y s te m s .   P ro c e e d i n g s   o 3 3 rd   Nat i o n a l   Rad i o   Sc i e n c e   Con fe re n c e   (NR SC) 2 0 1 6 223 - 2 3 2 .   [2 6   L u o   R,   Z h a n g   C,   Niu   N,  L i   R .   L o w - Com p l e x i ty   PT Ba s e d   o n   G re e d y   a n d   G e n e ti c   A l g o ri th m   f o r   O FD M  Sy s te m s Ch i n e s e   J o u r n a l  o El e c tro n i c s 2 0 1 5 24 ( 4 ) 857 - 8 6 1 .   [2 7   Pra s a d   S Ram e s h   J Pa r ti a l   tra n s m i s e q u e n c e   b a s e d   PAPR   re d u c t i o n   w i th   G a n d   PS O   o p ti m i z a ti o n   te c h n i q u e s 2 0 1 7   In te r n a ti o n a l   Con fe r e n c e   o n   In n o v a t i o n s   i n   In fo r m a t i o n ,   Em b e d d e d   and  Co m m u n i c a ti o n  Sy s t e m s  ( ICII ECS).   Coi m b a to r e .   2 0 1 7 1 - 4.   [2 8   T a ş p ın a N,   Y ıl d ırı m   M Nov e l   Pa ra l l e l   Arti f i c i a l   Be e   Co l o n y   Al g o ri th m   a n d   It s   PAPR   Red u c ti o n   Pe rfo rm a n c e   Us i n g   SL M   Sc h e m e   i n   O FDM   a n d   M I M O - O FD M   Sy s te m s .   IEEE  Com m u n i c a t i o n s   L e tt e r s 2 0 1 5 ;   19 ( 10 ) 1 8 3 0 - 1 8 3 3 .   [2 9   Che n g   X L i u   D,  Fe n g   S,  F a n g   H,  L i u   D A n   a rti fi c i a l   b e e   c o l o n y - b a s e d   SL M   s c h e m e   fo PAPR   re d u c ti o n   i n   O FDM   s y s t e m s 2 0 1 7   2 nd   IEEE  In te r n a ti o n a l   C o n fe re n c e   o n   Co m p u t a ti o n a l   I n te l l i g e n c e   a n d  Ap p l i c a t i o n s  (I CC IA) .   Be i j i n g .   2 0 1 7 449 - 453.   [3 0   G a rg   H An   e ff i c i e n b i o g e o g ra p h y - b a s e d   o p ti m i z a ti o n   a l g o ri th m   fo r   s o l v i n g   r e l i a b i l i ty   o p ti m i z a ti o n   p ro b l e m s .   Swarm  a n d  Ev o l u t i o n a ry  Co m p u ta ti o n 2 0 1 5 2 4 1 - 10.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.