I nte rna t io na l  J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   2 ,  A p r il   2 0 2 0 ,   p p .   2 0 0 3 ~2 0 1 0   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 0 i 2 . pp 2 0 0 3 - 2 0 1 0          2003       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   SαS  n o ise su ppres sio n f o r OFDM w ireless  co mm unic a tion in  ra y leig ht  cha nnel       H ey e m   H a m lili ,   Sa m i r  K a m ec he,   Abdelh a f id A bd el m a le k   S T IC  L a b o ra to ry ,   De p a rt m e n t  o f   T e le c o m m u n ica ti o n ,   A b o u   Ba k r  Be lk a id   Un iv e rsit y ,   A l g e ria       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   8 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Oct  3 1 ,   20 19   A cc ep ted   No v   1 5 ,   2 0 1 9       Orth o g o n a l  f re q u e n c y   d iv isio n   m u lt ip lex in g   (OFDM )  is  a   f o r m   o f   m u lt i - c a rrier t ra n s m issio n   tec h n iq u e   w i d e ly   u se d   in   th e   m o d e rn   w irel e ss   n e tw o rk   to   a c h iev e   h ig h - sp e e d   d a ta  tran sm is sio n   w it h   g o o d   sp e c tral  e ff ici e n c y .   Ho w e v e r,   in   im p u lsiv e   n o ise   e n v iro n e m e n t  B ER  p e rf o rm a n c e s   o f   th e se   s y ste m s,  o rig in a ll y   d e sig n e d   f o r  a   G a u ss ian   n o ise   m o d e l,   a re   m u c h   d e g ra d e d .   In   t h is  p a p e r,   a   n e w   s y m m e t ric - a lp h a - sta b le  (S α S )   n o ise   s u p p re ss io n   tec h n iq u e   b a se d   c o n j o i n tl y   on  a d a p ti v e   m o d u latio n ,   c o n v o lu ti o n a l  c o d in g   (A M C)  a n d   Re c u r siv e   L e a st   S q u a re   (RL S )  f il terin g   is   p re se n ted .   T h e   p ro p o se d   sc h e m e   is  a p p li e d   o n   OFDM   sy ste m   in   Ra y l e i g h   fa d in g   c h a n n e l.   T h e   tra n sm issio n s  a re   a n a ly z e d   u n d e r  d if f e re n t  c o m b in a ti o n s  o f   d ig it a l  m o d u latio n   sc h e m e s  ( BP S K,  Q P S K,  1 6 - QA M ,   6 4 - QA M )  a n d   c o n v o lu ti o n a l  c o d e   ra tes   (1 / 2 ,   2 /3 ,   3 /4 ) .   S im u latio n   re su lt s   sh o w   th a t  o u r   p ro p o se d   h y b rid   tec h n i q u e   p r o v id e s  e ff e c ti v e   i m p u lsiv e   n o ise   c a n c e latio n   in   OFDM   sy st e m   a n d   e x h ib it s  b e tt e r  BER  p e rf o rm a n c e .   K ey w o r d s :   B E R   I m p u l s iv e  n o is e   OFDM   R L S   S α S   Co p y rig h t  ©   2 0 2 0   In stit u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   He y e m   Ha m lili ,     ST I C   L ab o r ato r y ,   D ep ar t m e n t   o f   T elec o m m u n icatio n ,     A b o u   B ak er   B elk aid   U n i v er s it y ,    T lem ce n ,   1 3 0 0 0 ,   A lg er ia .   E m ail:  h e y e m . h a m lili @ s t u d en t.u n i v - tle m ce n . d z       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   th e  co m m u n icat io n   s y s te m ,   w e  ca n   n o t  av o id   t h e  e x is te n c e  o f   d is t u r b an ce s   t h at  m a y   o cc u r   d u r in g   th e  co m m u n icat io n .   T r ad itio n al  m eth o d s   tr ea t  n o is e  a s   Gau s s ia n   w h ite  n o is e  A W GN  in   w h ic h   its   s tat is tica l   an d   s p ec tr al  ch ar ac ter is t ics  ar e  p r ed ef in ed .   Ho w e v er ,   th i s   is   n o t  th e  ca s e  p r ac ticall y   t h e  n o is e  is   n o n - Ga u s s ia n   i m p u l s i v e  i n   n at u r e,   w h ich   is   g en er all y   n o n s tatio n ar y   w it h   a  v er y   co m p le x   f r eq u e n c y   b eh av io r .   W e  f i n d   t h is   k in d   o f   n o is e  i n   u n d er w a t er   co m m u n icatio n s   [ 1 ] ,   h i g h f r eq u en c y   co m m u n icatio n s ,   L P C   b r o ad b an d   co m m u n icatio n s   [ 2 ]   an d   telem ed icin e  [ 3 ]   etc. I n   th e  liter atu r e,   s ev er al  m o d els  h a v e  b ee n   p r o p o s ed   t o   s im u lat e   i m p u l s i v e  n o is e  M id d leto n   class   A   [ 4 ] ,   B er n o u lli  Gau s s ian   [ 5 ]   d is tr ib u tio n   o r   s y m m etr ic  alp h a - s tab le   d is tr ib u tio n   ( S α S)  [ 6 ] . W e  co n s id er   th e  α - s tab le  n o is e  m o d el  f o r   o u r   s tu d y .   I m p r o v e m e n ts   i n   th e Or th o g o n al  Fre q u e n c y   Di v i s io n   Mu lt ip lex in g   OF DM   co m m u n icati o n   s y s te m   h av e  b ec o m e  a  m aj o r   f o cu s   o f   r esear ch ,   as  i tis   i n cr ea s i n g l y   b ein g   ad o p t ed   as  a  p h y s ic al - la y er   m o d u la tio n   s ch e m e  in   late s t  an d   e m er g i n g   w ir ele s s   s ta n d ar d s .   OFD M  h as  b ee n   ch o s e n   f o r   W i - Fi  ar en a  [ 7 ]   w h er e   th e  s ta n d ar d s   lik e  8 0 2 . 1 1 a,   8 0 2 . 1 1 n ,   8 0 2 . 1 1 ac   an d   m o r e.   I t   h as  also   b ee n   ad o p t ed   f o r   th e  ce llu lar   telec o m m u n icatio n s   s ta n d ar d   L T E   /  L T E - A ,   W iMA X  [ 8 ]   a n d   m an y   m o r e.   Ma n y   ap p r o ac h es  co n f ir m   t h at  an   OFDM  f a m il y   is   t h e  r ig h t  ca n d id ate  f o r   5 G  lik e  W - OFDM  [ 9 ] ,   G - DFT - s - OF DM   [ 1 0 ] ,   W R - OFDM  [ 1 1 ]   an d   F - O FDM  [ 1 2 ] .   OFDM  s y s te m s   ar e  u s u all y   co r r u p ted   b y   a n   i m p u l s i v e  n o is e  w h ic h   h as   m o r e  h ar m f u l  e f f ec ts .   T h e  p er f o r m a n ce   o f   th e   OFD M  s y s te m   is   d eg r ad ed   an d   t h e  ef f icie n c y   o f   t h e  tr a n s m i s s i o n   is   r ed u ce d   d u e   i m p u l s i v e  n o is e ’ s   b r o ad   f r eq u en c y   co m p o n e n t.  No w ad a y s ,   th e  m ai n   co n ce r n   o f   th i s   r esear ch   ar ea   is   to   in v e s ti g ate  a  n e w   m et h o d   to   m iti g ate  t h i s   t y p e   o f   n o is e,   t h e r ef o r e  i m p r o v i n g   s y s te m s   p er f o r m a n ce   i n   ter m s   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   2 ,  A p r il 2 0 2 0   :   2 0 0 3   -   2010   2004   b it  er r o r   r ate.   Var io u s   tech n iq u e s   ar e  d escr ib ed   in   t h e   liter atu r e  to   e li m i n ate  t h e  i m p u l s i v e  n o is e  o f   th e  tr a n s m it ted   o r ig i n al  s i g n al.   T h e  co n v e n tio n al  m et h o d   o f   s u p p r ess i n g   t h is   t y p e   o f   n o i s e  is   t h e  m ed ia n   f ilter   w it h   s o m e  s ig n al  d e g r ad atio n   [ 1 3 ] .   W av elet  tr an s f o r m   b ase d   lo g ar ith m ic  s h r i n k a g e  tec h n iq u e  is   u s ed   i n   [ 1 4 ]   to   eli m i n ate  th e  i m p u ls i v e  n o is e  o f   co r r u p ted   i m ag e s .   Ad ap tiv e  f i lter s   h av e   b ee n   u s ed   s u cc es s f u l l y   f o r   th e  s a m e  p u r p o s e.   A  t ec h n iq u e  b ased   o n   tr ai n ed   L ea s t   M ea n   Sq u ar e  al g o r ith m   ( L M S)  ad ap tiv e  f ilter i n g   is   p r o p o s ed   b y   Kh ed k ar   [ 1 5 ]   to   m it ig ate   t h e  e f f ec t  o f   in ter - c ar r ier   in ter f er e n ce .   L MS  is   al s o   u s ed   in   [ 1 6 ]   to   r ed u ce   th e  ef f ec t  o f   p er io d ic  i m p u l s i v e  n o is e  i n   th e  P o w er   L i n e  C o m m u n icat io n   c h an n el.   A li n a  Mir za   et  al.   in   [ 1 7 ]   u s ed   th e  State  Sp ac e  R ec u r s iv e  L ea s t  Sq u ar e  ( SS R L S)  al g o r ith m   t o   r ed u ce   th e  i m p u l s i v e  n o is e  i n   th e  O FDM  s y s te m .   Sri n u   P y la   et  al.   [ 1 8 ]   an al y s e  th e   p er f o r m an ce   o f   ad ap tiv e  f ilter   c h a n n el  esti m ated   MI M O   OFDM  co m m u n icatio n   s y s t e m .   Ho w ev er ,   t h e  p r o p o s ed   s o lu tio n s   ar e  s til l  s u b o p ti m al  a n d   f u r t h er   i m p r o v e m en t s   ar e  r eq u ir ed .   T h u s ,   t h e  g o al  o f   t h is   r e s ea r ch   i s   to   i m p r o v e  t h e  p er f o r m an ce   o f   OFD M  s y s te m s   b y   m in i m iz in g   ( S α S)  i m p u ls e  n o is e  in   R a y lei g h   Fad i n g   C h a n n el,   u s i n g   a  n e w   h y b r id   ap p r o ac h   b ased   o n   ad ap tiv e  R L S   f ilter s   a n d   a d ap tiv e  m o d u latio n   a n d   co n v o l u tio n a l  co d in g   ( A M C )   tech n iq u e   ap p lied     to   OFDM  s u b - c h an n els.   T h e  p ap er   is   o r g an ized   as   f o ll o w s :   s ec tio n   2  d is cu s s es  i m p u ls iv e  n o is e   m o d el ,   w h er e   p r ec esil y   ( S α S)   d is tr ib u tio n   a n d   g eo m e tr ic  s i g n al - to - n o is e - r atio n   ( GS NR )   ar e  p r esen ted .   Sectio n   3  b r ief l y   ex p lain   t h e  ad o p ted   OFDM  s y s te m .   Sectio n   4  d es cr ib es  o u r   p r o p o s ed   s o lu tio n   f o r   i m u lp s iv e   n o i s e  ca n ce llatio n ,   b ased   co n j o in tl y   o n   ad ap tativ e  R L S  f ilter   an d   A M C   tech n iq u e.   S i m u lat io n   r esu lt s   an d   d is c u s s io n   ar e  p r esen ted   in   s ec tio n   5 .   S ec tio n   6   co n clu d e s   th e  p ap er .       2.   I M P UL SI VE   NO I S E   M O D E L   2 . 1 .   Sα S  d is t rib utio n   I n   th i s   w o r k ,   as  p o in ted   b ef o r e  w e  co n s id er   α - s tab le  d is tr ib u tio n   m o d el  [ 1 9 ,   2 0 ] .   A   r ea l  r an d o m   v ar iab le  X  f o llo w s   a  la w   α - s ta b le  if   an d   o n l y   if   i ts   c h ar ac ter is tic  f u n ctio n   i s   d escr ib ed   as f o llo w s :     Ψ α ( t ) = e xp { − γ α | t | α [ 1 + i   β   s ign ( t )   ω ( t , α ) ] + i   δ   t }   ( 1 )     W h er e     ω ( t , α ) = { − ta n ( π   α 2 )   si   α ≠ 1 2 π ln | t |   si   α = 1   ( 2 )     An d   s ign ( t ) = { 1   si   t > 0 0   si   t = 0 − 1   si   t   < 0   ( 3 )     An   α - s tab le   d i s tr ib u tio n   i s   c o m p lete l y   d ef i n ed   b y   f o u r   p ar a m eter s   s u m m ar ized   i n   T ab le   1   an d   it   ca n   b e  d en o ted   X ~ S α ( β , γ , δ ) .       T ab le  1 .   P ar am eter   d escr ip tio n s   f o r   s tab le  d is tr ib u tio n s   P a r a me t e r s   S y mb o l   V a l u e s   C h a r a c t e r i st i c   e x p o n e n t     ∈ ] 0 , 2 ]   S c a l e   p a r a me t e r     > 0   L o c a t i o n   p a r a me t e r       ∈ ] − ∞ , + ∞ [   T h e   s y mm e t r y   p a r a me t e r     ∈ [ − 1 , 1 ]       A  r an d o m   v ar iab le  is   s y m m e tr ic  α - s tab le  ( Sα S)  if   β   an d   γ   ar e  eq u al  to   ze r o   [ 21 ] ,   s u b s eq u en tl y   th e  d is tr ib u t io n   o f   s u c h   a  v ar ia b le  r ed u ce s   to   X ~ S α ( 0 , 0 , δ )   if :       =2   th e  d is tr ib u tio n   r ed u ce s   to   a  Gau s s ia n   d is tr ib u tio n   d escr ib ed   b y   t h e  f o llo w i n g   P r o b ab i lit y   Den s it y   Fu n ctio n   ( P DF) :     ( ) = 1 √ 4   2 e xp ( − 2 2 2   )     ( 4 )       α   =1   w e  h a v e  a  C a u ch y   d is tr ib u tio n   w h er e  t h e  P DF is d ef i n ed   as f o llo w s :     ( ) = ( 2 + 2 )   ( 5 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       SαS  n o is e  s u p p r ess io n   fo r   OF DM wi r eles s   co mmu n ica tio n   i n   r a yleig h t c h a n n el  ( Hey em  Ha mlili )   2005     α =   ½   T h e  d is tr ib u tio n   f o llo w   t h e  L o w   o f   L év y   a n d   th e  P DF is p r esen ted   as f o llo w s :     ( ) = √ 2   1 ( − ) 3 2 e xp ( − 2 ( − ) )   , < < ∞   ( 6 )     Fo r   th e  o th er   ca s es  w e  ca n   ap p r o ac h   P DF  o f   a  s tab le  la w   b y   th e  i n v er s e  tr an s f o r m   o f   th e  c h ar ac ter is t ic  f u n ctio n .   T h e  in teg r al  i s   w r itte n   as  f o llo w s :     ( ) = 1 2     ∫ −       ∞ − ∞   Ψ ( )      ( 7 )     Fig u r e  1   s h o w s   P DFs   o f   th e  Sα S  m o d el  f o r   d if f er en t  v alu e s   o f   α   w h ile  t h e  o th er   p ar am e ter s   ar e  k ep t  f ix ed   at  0 .           Fig u r e  1 .   Sα S d is tr ib u tio n s   f o r   d if f er e n t v al u es o f   α       2 . 2 .   G SN R   Fo r   d ig ital   co m m u n icat io n   s y s te m s   i n   i m p u ls e   n o i s e  e n v ir o n m e n t s   t h e  B E R   cu r v e  i s   co n v en t io n all y   r ep r esen ted   as  a  f u n ctio n   o f   th e  GSNR   g eo m etr ic  s ig n al - to - n o is e  r atio   w h ic h   w a s   f ir s t  p r o p o s ed   b y   Go n za le z   in   [ 2 2 ] .   T h e  GSNR   is   d e f in ed   as:      = 1 2   . ( 0 ) 2   ( 8 )     W h er e:       S 0   is   th e  g eo m etr ic  p o w er   o f   a  s y m m etr ic  α - s tab le  g iv e n   b y   :     0 = 0 ( ) = 2   (  | | )   ( 9 )       C g   is   th e  e x p o n en t ial  o f   t h e  E u ler   co n s tan t   = = 1 . 7811       A   i s   th e  p ea k   a m p lit u d e  o f   th e   tr an s m itted   s i g n al       3.   O F DM   SYST E M   Or th o g o n a l  f r eq u e n c y   d i v is io n   m u ltip le x i n g   is   a  m u l ti - ca r r i er   m o d u la tio n   tech n iq u e  in   wh ich   h i g h - r ate  s tr ea m s   ar e   d iv id ed   i n to   lo w - t h r o u g h p u t  s tr ea m s   i n   p a r allel  an d   m o d u la ted   s ep ar ate l y   o n   m a n y   clo s el y   s p ac ed   s u b - ca r r ier s .   T h e  ad o p ted   s y s te m   co n s is t s   o f   a  ta il  b itin g   co n v o l u tio n al   co d es  ( C C )   w h o s e  co n s tr ai n t   len g th   is   7   in   th e   tr an s m itte r   s id e  an d   a n   R L S  ad ap ti v e   f ilter   in   th e   r ec eiv er   s id e.   Fig u r e  2   ill u s tr ates   th e  s y s te m   d ia g r a m   u s ed   in   o u r   s tu d y   an d   t h e  p ar a m eter s   u s ed   d u r i n g   t h e  s i m u latio n   ar e  s u m m ar ized   in   T ab le   2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   2 ,  A p r il 2 0 2 0   :   2 0 0 3   -   2010   2006       Fig u r e  2 .  B lo ck   d iag r a m   o f   p r o p o s ed   s ch e m e  f o r   OFD M  s y s te m       T ab le  2 .   P ar am eter   s et  o f   O FD M  s y s te m   s i m u latio n   P a r a me t e r s   V a l u e s   M o d u l a t i o n   t e c h n i q u e   Q P S K , M - Q A M   N u mb e r   o f   su b c a r r i e r s   16   S i z e   o f   c y c l i c   p r e f i x   1 2 8   FFT - l e n g t h   5 1 2   BW   2   G H Z   C h a n n e l   mo d e l   R a y l e i g h   F a d i n g   C h a n n e l       4.   P RO P O SE D   H YB RID T E C H NIQ U E   F O R  S α S   NO I S E   SUPP RE S SI O N   Ou r   s o l u tio n   is   to   eq u al ize  t h e  R a y lei g h   S α S  c h an n el  b y   R L S  ad ap tiv e  f il ter in g   a n d   eli m i n ate   r esid u al  n o i s e  in   O FDM  s u b - c h an n el s   b y   A MC.     4 . 1 .   RL S  a da ptiv e  f ilte r   A d ap tiv e   f ilter s   ar e  s elf - d esi g n   s y s te m s   th a t  ca n   ad ap t  to   d i f f er en t   en v ir o n m e n ts   s o   t h e y   ar e  u s ed   i n   v ar io u s   ap p licatio n s   s u ch   as   b io m ed ical  e n g i n ee r i n g ,   ac t iv e  n o is e  co n tr o l ,   in ter f er e n c e  ca n ce llat io n   a n d   s o   o n   [ 2 3 ] .   Fig u r e  3   r ep r esen t s   th e  co n ce p t  o f   in ter f er en c e  ca n ce llatio n .   T h e  s tep s   o f   th e  R L S  f ilter   u s ed   in   th is   r esear c h   ar e  g i v en   i n   [ 2 4 ]   an d   it's   s u m m ar ized   as  f o llo w :     ( ) = ( ) ( )   ( 1 0 )     So ,   th e  ex p r ess io n   o f   p r ed ictio n   er r o r   ( )   is   d ef i n ed   as:     ( ) = ( ) − ( )   ( 1 1 )     ( )   an d   ( )   ar e  th e  p r im ar y   i n p u t a n d   th e  r ef er en ce   i n p u t r esp ec ti v el y .   ( )   d en o tes th e  co ef f icie n t  v ec to r   ( o r   th e  w eig h ti n g   v ec to r ) ,   w h er e:     ( + 1 ) = ( ) + ( ) ( )   ( 1 2 )     ( ) = − 1 − 1 ( − 1 )   ( ) 1 + − 1   ( )   − 1 ( − 1 )   ( )   ( 1 3 )     − 1 ( ) = − 1 − 1 ( − 1 ) − − 1   ( ) ( )   − 1 ( − 1 )   ( 1 4 )       is   th e  cr o s s   co r r elatio n   m atr ix   f o r   ( )   ,  − 1   is   its   i n v er s e  an d     is   th e  f o r g etti n g   f ac to r .     R L S  A d ap tiv e  f ilter   co ef f icie n ts   ad ap t  r ec u r s i v el y   s o   th at  t h e  er r o r   s ig n al  e  ( n )   b ec o m es   m in i m al.   Su b s eq u e n tl y   o u tp u t  s ig n al  y ( n )   ap p r o ac h es  th e  d esire d   s ig n al.   So ,   th e  m o s t  i m p o r ta n t  p ar t  o f   th e  i m p u l s i v e   n o is e  is   s u p p r ess ed   f r o m   t h e  r ec eiv ed   s i g n al.   B u t,  o n   th e   o th er   h a n d ,   as   t h e  m i n i m u m   er r o r   d o esn ’ t  r ea c h   ze r o ,   a  r esid u al  p ar t  o f   n o is e  at  th e  o u tp u t  o f   th e  f ilter   s ti ll  ex is t s .   T h e  A M C   tech n iq u e  w i l l  b e  u s ed   h er e  to   to   m iti g ate  t h e  ef f ec t o f   t h i s   r esid u al  n o i s e  an d   i m p r o v e  B E R   p e r f o r m an ce .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       SαS  n o is e  s u p p r ess io n   fo r   OF DM wi r eles s   co mmu n ica tio n   i n   r a yleig h t c h a n n el  ( Hey em  Ha mlili )   2007       Fig u r e  3 .  B lo ck   d iag r a m   o f   R L S  n o is e  co n ce lla tio n       4 . 2 .   Ada ptiv e  m o d ula t io n  a nd   co nv o lutio nn a l  co din g   I n   o r d er   to   im p r o v e  th e  p er f o r m a n ce   o f   t h e  s y s te m   A d ap tiv e  Mo d u latio n   a n d   C o n v o lu tio n n al   C o d in g   ( A M C )   is   u ti lized .   AM C   tech n iq u e  allo w s   co n tr o llin g   ea c h   O FDM  s u b - c h a n n e ls ’   co n s tellatio n   s iz e   d ep en d in g   o n   th e  c h an n el  co n d itio n s .   Data   r ate,   in s tan tan eo u s   B E R ,   ch an n el  co d e/sch e m e ,   an d   co n s tellatio n   s ize  ca n   b e  co n tr o lled   u s i n g   OFDM  s u b - C h a n n e l  Q u alit y   I n f o r m at io n   ( C Q I ) .   T h is   la tter   is   e s ti m ated   at   th e  r ec ei v er   s id e  j u s t  a t  t h e  o u tp u t  o f   t h e  R L S  f ilter .   T h e  m o d u latio n   s c h e m e   ( B P SK,  QP SK,  1 6 - Q A M,   64 - QAM )   an d   co n v o l u tio n a l c o d e  r ates ( 1 /2 ,   2 /3 ,   3 /4 )   ar e  ad ju s ted   ac co r d in g   C QI .       5.   SI M UL AT I O N  R E S UL T S   I n   t h is   s ec tio n ,   w e   d is c u s s   t h e  p er f o r m an ce   o f   t h e  p r o p o s ed   tech n i q u e  ac co r d in g   to   t h e  r esu lt s   o f   th e  s i m u la tio n .   T h e  i m p u ls i v e   n o is e   w as   g e n er ated   f r o m   t h e  P DF  [ 2 5 ] .   Fig u r e  4   d ep ict  t h e  n o is e  g e n er ated .   T h e  r esu lts   o f   t h e   f ir s t  e x p er im en t  ar e  g i v e n   i n   Fi g u r e  5 .   w h er e  w e  s et   th e  len g t h   o f   th e  ad ap tiv e  f il ter   L =3 2   an d   tak e  d i f f er e n t  v alu e s   f o r   th e  f o r g e tti n g   f ac to r   .   W e  ca n   n o tice  th at  w h en   th e  v al u e  o f   t h e  f o r g etti n g   f ac to r   in cr ea s es,  th e  B E R   d ec r ea s es.  I n   th e   s ec o n d   e x p er i m e n t,  w e   u s ed   a  f i x ed   f o r g e tti n g   f ac to r   f o r   d if f er en t  v a lu e s   o f   th e  ad ap tiv e  f ilter   len g t h .   Fro m   t h e  r es u lts   p r ese n ted   in   Fi g u r e  6 .   It   ca n   b e  s ee n   th at  t h e  len g t h   o f   th e  ad ap tiv e   f ilter   h as   n o   s i g n if ica n t  i n f l u en ce   o n   th e   B E R ,   co n tr ar il y   m o r e  it   in cr ea s es  m o r e  th e  ca lc u latio n   b ec o m e s   s lo w .   Fo r   th e  r est o f   th e  s i m u latio n s   w e  to o k   = 0 , 99999   an d   L =3 2 .   Fig u r e  7   p r esen ts   t h e  B E R   co m p ar is o n   o f   u n co d ed ,   co d ed   an d   o u r   p r o p o s ed   h y b r id   tech n iq u e.   T h e  s i m u latio n   is   d o n e  f o r   d if f er en t  α   v al u es  a n d   ac c o r d in g   to   t h e  r es u lts   o b tain ed ,   w e  n o tice  t h at   th e  al g o r ith m   g i v es   u s   g o o d   r esu lt s   f o r   v al u es   o f   α   h i g h er   th an   1 .   T h u s ,   th e   B E R   d ec r ea s es   f r o m   1 . 9 ∙ 10 − 2   to   1 . 8 ∙ 10 − 4   f o r   = 2   at  GSNR   o f   − 10 ,   an d   f r o m   1 . 8 ∙ 10 − 3   to   1 . 88 ∙ 10 − 5   f o r   = 1 . 5   at  GSNR   o f   − 4 .   Fig u r e  8   s h o w s   B E R   p e r f o r m an ce s   o f   co d ed   an d   C C - R L S  s y s te m s   f o r   d if f er en t  m o d u latio n   s ch e m e s   a n d   co n v o lu tio n al  co d in g   ( C C )   r ates.  I t  ca n   b e  ea s ily   d ed u ce d   th at  th e  R L S  f ilter   s u cc ee d s   i n   r ed u cin g   i m p u ls e   n o is e  a n d   i m p r o v i n g   B E R   p er f o r m a n ce   f o r   all  p air s   o f   m o d u latio n   p atter n s .   Fo r   a  v er y   i m p u ls i v e   en v ir o n m e n t   α = 1 . 2 ,   th e  QP SK  m o d u latio n   s c h e m e  w it h   ½   C C   r ate  is   b est   s u ited .   Ho w e v er ,   f o r   α = 1 . 8 ,    th e  m o s t  ap p r o p r iate  m o d u lat i o n   s ch e m e  is   B P SK  w it h   ½   C C   r ate,   in   w h ic h   ca s e  th e  R L S   f ilter   y ield s   a  g ai n   o f   ab o u t 8   d B   to   B E R   o f   2 . 6 ∙ 10 − 3 .           Fig u r e  4 .  Sα S i m p u l s i v e  n o is e   s ig n al   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   2 ,  A p r il 2 0 2 0   :   2 0 0 3   -   2010   2008       Fig u r e  5 .  B E R   v s   GSN R   w it h   L =  1 6   an d   d if f er e n ts   v al u es o f             Fig u r e  6 .  B E R   v s   GSN R   w it h   = 0 . 99   an d   d if f er e n ts   v al u es o f   L           Fig u r e  7 .   B E R   co m p ar is o n   o f   u n co d ed ,   co d ed   an d   th e  p r o p o s ed   tech n iq u e  f o r   d if f er en t v al u es o f   α   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       SαS  n o is e  s u p p r ess io n   fo r   OF DM wi r eles s   co mmu n ica tio n   i n   r a yleig h t c h a n n el  ( Hey em  Ha mlili )   2009       Fig u r e  8 .   B E R   p er f o r m a n ce s   o f   co d ed   an d   C C - R L S  s y s te m s   o v er   d if f er e n t  m o d u latio n   s ch e m es a n d   co n v o lu tio n al  co d in g   ( C C )   r ates f o r   = 1 . 2   an d   = 1 . 8       6.   CO NCLU SI O N     I n   t h is   p ap er ,   w e  p r o p o s e  a  n o v el  ap p r o ac h   f o r   s y m m etr ic - al p h a - s tab le  ( S α S)  n o is e  s u p p r e s s io n   an d   B E R   i m p r o v e m en t  in   O FDM   co m m u n icatio n   s y s te m s .   W e   ex p lo r e  th e  co m b i n atio n   o f   R L S  ad ap tiv e  f ilter s   an d   th e  AM C   tec h n iq u e  in   an   i m p u ls i v e  n o is e  m u ltip at h   ch a n n e l  e n v ir o n m e n t.  T h e  p r o p o s ed   s o lu tio n   eq u alize s   t h e  R a y lei g h   Sα S   ch an n el  b y   R L S  ad ap tiv e  f il ter in g   a n d   el i m in a tes  r esid u a l  n o is e  i n   OFDM   s u b - ch a n n els  b y   A M C .   Si m u l atio n   r esu lt s   s h o w   t h e  ef f ec ti v en e s s   o f   o u r   s o l u tio n   f o r   n o is e  ca n ce latio n   a n d   B E R   p er f o r m a n ce   i m p r o v e m e n t e v e n   i n   th e  ca s e  o f   s tr o n g   i m p u l s i v e  n o is e.       RE F E R E NC E S   [1 ]   Ba ra z id e h . R. ,   e t  a l ., " Im p u lsiv e   n o ise   m it ig a ti o n   in   u n d e rw a ter  a c o u stic  c o m m u n ica ti o n   sy ste m s :  e x p e ri m e n tal  stu d ie s, "   IEE E  9 t h   An n u a l  C o mp u ti n g   a n d   Co mm u n ica t io n   W o rk sh o p   a n d   C o n fer e n c e   ( CC W C) ,   Ja n   2 0 1 9 .     [2 ]   Am e l  Be n a issa ,.   A b d e lma lek .   A .,   F e h a m   M . ,   " Imp ro v e d   re li a b il it y   o f   p o we r  li n e   c o mm u n ica ti o n   u n d e r  a l p h a - sta b le  n o ise , "   5 t h   I n tern a ti o n a l  C o n f e re n c e   o n   El e c tri c a l  En g i n e e rin g   -   Bo u m e rd e s (ICE E - B),   Oc t  2 0 1 7 .   [3 ]   Re z a . ,   e t  a l .,   " A  n o n li n e a r  b a y e sia n   f il terin g   f ra m e w o rk   f o r  e c g   d e n o isin g , "   IEE E   T ra n sa c ti o n s  o n   Bi o me d ic a l   En g i n e e rin g ,   v o l.   5 4 ,   p p .   2 1 7 2 - 2 1 8 5 ,   2 0 0 7 .   [4 ]   D.  M id d let o n ,  " No n - g a u ss ian   n o i se   m o d e ls  in   sig n a l  p ro c e ss in g   fo r  tele c o m m u n ica ti o n s:  N e w   m e th o d s  a n   re su lt s   f o r  c las s a   a n d   c las s b   n o ise   m o d e ls, "   IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   I n f o rm a ti o n   T h e o ry ,   v o l.   4 5 ,   pp. 1 1 2 9 - 1 1 4 9 ,   1 9 9 9 .   [5 ]   S.   P.   He ra th ,  " On   o p ti m a l  i n p u t   d istrib u ti o n a n d c a p a c it y   li mit   o f   b e rn o u ll i - g a u ss ia n   imp u lsive   n o ise   c h a n n e ls, "   IEE E  In tern a ti o n a l  Co n f e re n c e   o n   Co m m u n ica ti o n s (ICC ) ,   p p .   3 4 2 9 - 3 4 3 3 ,   2 0 1 2 .   [6 ]   M.   S h a o   a n d   C.   L.   Nik ias ,  " S ig n a l  p ro c e ss in g   w it h   f ra c ti o n a l  lo w e r  o rd e r m o m e n ts:  sta b le  p ro c e ss e s  a n d   th e ir   a p p li c a ti o n s, "   Pro c e e d in g s o f   th e   IEE E ,  v o l.   8 1 ,   pp.   9 8 6 - 1 0 1 0 ,   1 9 9 3 .   [7 ]   Je a n - F ra n ç o is  Bo u sq u e t ,   e t   a l. , " A n ten n a   a rra y   d e sig n s  f o r  OFDM   W LA N  in d o o r   tran sm issio n , "   W ire les s  Per s  Co mm u n ,   v o l.   5 6 ,   p p .   7 7 9 - 7 8 9 ,   2 0 1 1 .   [8 ]   Hw a n g   T . ,   e t  a l .,  " OFDM   a n d   it s  w irele ss   a p p li c a ti o n s:  a   su rv e y , "   IEE E  T ra n s a c ti o n s  o n   Veh ic u l a r  T e c h n o lo g y ,   v o l.   5 8 ,   pp.   1 6 7 3 - 1 6 9 4 ,   2 0 0 9 .   [9 ]   Ch a n g y o u n g   A n   a n d   He u n g - Gy o o n   Ry u . ,   " De sig n   a n d   p e rf o rm a n c e   c o m p a riso n   o f   W - OFDM   u n d e r  th e   n o n li n e a r   HP A   e n v iro n m e n t, "   W ire les s P e r s Co mm u n ,   p u b li s h e d   o n l in e :  A u g   2 0 1 7 .   [1 0 ]   G . Be r a rd in e ll i. ,   e t  a l . ,   " G e n e r a li z e d   DFT - sp re a d - OFDM   a s  5 G   w a v e f o r m , "   IEE E  Co mm u n ica ti o n s  M a g a zi n e ,    v o l.   5 4 ,   pp.   99 - 1 0 5 ,   2 0 1 6 .   [1 1 ]   C.   An ,   B.   Kim . ,   e t  a l. ,   " De sig n   a n d   e v a lu a ti o n   o f  sp e c tru m  e ff ici e n t  W R - OFDM   sy ste m  fo r  5 G  a n d   B 5 G  mo b il e   sy ste m, "   IEE E  In tern a ti o n a l  Co n f e re n c e   o n   M icro w a v e s,  A n te n n a s,  Co m m u n ica ti o n s  a n d   El e c tro n ic  S y ste m s  COMCA S ,   pp.   1 - 5 ,   2 0 1 7 .   [1 2 ]   X.   Zh a n g ,   e t  a l. , " F il tere d - OFD M   e n a b ler  f o r  f lex ib le  w a v e f o r m   in   th e   5 t h   g e n e ra ti o n   c e ll u lar   n e tw o rk s, "   IEE E  Glo b e c o m ,   S a n   Die g o ,   CA ,   2 0 1 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   2 ,  A p r il 2 0 2 0   :   2 0 0 3   -   2010   2010   [1 3 ]   S .   V .   V a se g h i ,   " A d v a n c e d   d ig it a l  sig n a l  p r o c e ss in g   a n d   n o is e   re d u c ti o n , "   3 5 5 ,   4 t h   e d .   J o h n   W il e y   a n d     S o n s   L td ,   2 0 0 0 .   [1 4 ]   Ha y a t  Ullah ,  e t  a l. , " W a v e let  b a se d   d e - n o isin g   u si n g   lo g a rit h m ic  sh rin k a g e   f u n c ti o n , "   W ire les s  Per s  Co mm u n ,    v o l.   9 8 ,   pp.   1 4 7 3 1 4 8 8 ,   2 0 1 8 .   [1 5 ]   Kh e d k a r ,   e t  a l. , " T ra in e d   a d a p ti v e   fi lt e r  b a se d   a p p ro a c h   to   mi ti g a te  ICI  in   OFDM   sy ste m , "   P r o c e e d in g s  o f   In tern a ti o n a l  C o n f e re n c e   o n   P e r v a siv e   Co m p u ti n g ,   pp.   1 - 4 ,   P u n e ,   I n d ia,  2 0 1 5 .   [1 6 ]   S.   M a th e w   a n d   P .   M u r u k a n ,  " P e rio d ic  im p u lsiv e   n o ise   re d u c ti o n   in   OFDM   b a se d   p o w e r  li n e   c o m m u n ica ti o n , "   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o n   Res e a rc h   in   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l.   3,   p p .   5 1 7 - 5 2 2 ,   2 0 1 4 .   [1 7 ]   A li n a   M irza ,   et   a l. , " Re d u c ti o n   o f   im p u lsiv e   n o ise   in   OFDM   s y ste m   u sin g   a d a p ti v e   a lg o rit h m , "   W o rld   A c a d e m y   o f  S c ie n c e ,   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o lo g y ,   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  Co mp u ter ,   El e c trica l ,   Au t o ma t io n   Co n tro l  a n d   In fo rm a t io n   E n g i n e e rin g ,   v o l.   9 ,   2 0 1 5 .   [1 8 ]   S rin u   P y la,  K .   P a d m a   Ra ju ,   N .   Ba la  S u b ra h m a n y a m ,   " P e rf o r m a n c e   a n a l y sis  o f   a d a p ti v e   f il ter  c h a n n e l  e stim a ted   M IM O  OFDM   c o m m u n ica ti o n   sy ste m , "   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   El e c trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,  v o l.   8 ( 5 ) ,   p p .   3 8 2 9 - 3 8 3 8 ,   Oc t  2 0 1 8 .   [1 9 ]   M.   A .   Ch it re ,   e t  a l. , " O p ti m a l  a n d   n e a r - o p ti m a l  sig n a l  d e tec ti o n   in sn a p p in g   sh rim p   d o m in a ted   a m b ien t  n o ise , "   IEE E   J o u rn a lo f   Oc e a n ic E n g i n e e rin g ,   v o l.   3 1 ,   pp.   4 9 7 - 5 0 3 ,   2 0 0 6 .   [2 0 ]   Jo h n   P .   N o lan . ,   " S ta b le  d istrib u ti o n s:  mo d e ls f o r   h e a v y - ta il e d   d a t a " ,   IS BN 0 8 1 7 6 4 1 5 9 9 .   [2 1 ]   V .   M .   Z o lo tare v . , " On e - d im e n sio n a l  sta b le d istri b u t io n s , "   Ame ric a n   M a th e ma ti c a l   S o c iety ,   v o l.   6 5 ,   1 9 8 6 .   [2 2 ]   He y e m   Ha m li li ,   e t  a l . ,   " Co n v o lu t io n a l  c o d e   p e rf o rm a n c e   f o r  OFDM   s y ste m   in   a n   a lp h a - sta b le  n o is e   e n v iro n m e n t , "   IEE E  In ter n a ti o n a l  C o n fer e n c e   o n   c o mm u n ica ti o n s  a n d   El e c trica l   En g i n e e rin g ,   A lg e ria,  2 0 1 8 .   [2 3 ]   S h u b h ra   Dix it   a n d   De e p a k   N a g a r ia,  " L M S   a d a p ti v e   f il ters   f o r  n o ise   c a n c e ll a ti o n :  a   re v ie w ,"   In ter n a ti o n a l  J o u r n a l   o f  El e c trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,  v o l. 7 ,   p p .   2 5 2 0 - 2 5 2 9 ,   2 0 1 7 .   [2 4 ]   Be h ro u z   F a r h a n g - Bo ro u jen y , " Ad a p ti v e   fi l ter s th e o ry   a n d   a p p li c a ti o n s , "   S e c o n d   E d it i o n ,   IS BN  9 7 8 - 1 - 1 1 9 - 9 7 9 5 4 - 8.   [2 5 ]   M a rk   V e il lette ,  " A lp h a - s tab le  d istri b u ti o n s  in   M ATLA B, "   [ On li n e ]  A v a il a b le  a t :  h tt p : // m a th . b u . e d u / p e o p le/m v e il le t/ h tm l/ a lp h a sta b lep u b . h tm l,   A c c e ss e d :  Ju l   1 0 ,   2 0 1 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.