Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   10 ,  No.   1 Febr uar y   2020 , pp. 90 0~90 7   IS S N:  20 88 - 8708 DOI: 10 .11 591/ ijece . v10 i 1 . pp900 - 907       900       Journ al h om e page http: // ij ece.i aesc or e.c om/i nd ex .ph p/IJ ECE   Mini mize MIMO  OFDM  i nterfe rence  a nd  n oise  r atio usin polynom ial - time  alg orithm         Muhame d K   Husein   D epa rtment  o E l ectrical   Engi n eering,   Ti kri Univ ersity ,   Ira q       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   A pr   29 , 201 9   Re vised  Jun   2 7 ,   20 19   Accepte Se p 27,  2019       In  th d istri but e tr ansm it   an te n na  MIM OF DM   s y stem,   e ac h   tra nsm it ti ng   ant enn has  d if fer ent  fre qu ency  offset   b et wee n   each  tr ansm it ting  ant enn a     and  r ecei ver   du to  the  use   of   ind epe nden t   cr y sta l   oscillat or .   Thi p ape r   proposes  Pol y no m ia l - ti m e   al gor i thm  for  cor recti ng  the  fr eque n c y   offset   in     re ce iv ed  signa l   b y   m axi m iz ing  t he  condition al   av era ge   signal.  Th e   al gori thm   foc us  on  r educi ng  to   interfe r en ce   and  no ise  ra ti of   e ac h   subca rri er  on   the   r ecei ving   a nte nna   b y   fr eq uency   offse t.  T he  si m ula t ion  r esult   show s   the   per f orm anc of  the   proposed   a lgori thm  is  slight l y   improved  com par ed  wit h   the   exi sting   fr e quency   o ffset   c orre ction  al gori t hm ,   and  the  co m pl exi t y   is  red uce d   b y   50%   or  m ore .   Ke yw or d s :   Algorithm   BER   MIM O   OFDM   SN R   Copyright   ©   202 0   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e   Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   Muh am ed  K  Husein ,   Dep a rtm ent o f El ect rical  En gi neer i ng,   Tikrit  U nive rsi ty ,   Street  of Ti kr it - Mosil , Al - Qa dissiy ah qu a rte r,   0096 42, Tikr īt , S al la haldin,  Ir a q .   Em a il m uh a m edm akh oodh @ tu.edu.i q       1.   INTROD U CTION     In  the   MIM O   OFDM  (Mul ti - Inpu t   Mult i - Ou t pu t   O rth ogon al   Fr e quen c Divisio Mult iplexin g)   syst e m   [1 - 3] t he  diff e re nce  betwee t he  lo cal   cryst al   os c il la tors  of  eac dis tri bute transm it   antenna  a nd   the  existe nce  of  m ulti ple  dopple s hifts,   ca usi ng  dif fer e nt  f reque ncy  offse ts  betwee eac distrib uted   tr ansm i t   anten na  to  t he  r ecei ver   [4] int er - ca rr ie i nterference  (I C I)   a nd  syst em   per for m ance  de gr a da ti on .   In   rece nt  ye ars,  this  te ch no l ogy  has  al s be en  gr a dual ly   app li ed   to   MI MO  O FD M   s yst e m m ai nly   f o cus   on   ant enn a   sel ect ion   [5 - 8] .   An te nn sel ect ion   f or  MIM O - OFDM  syst e m is  based   on  s ub ca rr ie rs  an su bsy ste m s.  In   order  to  c om bat  m ulti ple  fr e quenc offsets,   the   li te ratur [9 - 11]   ad opts  t he   e qual iz at ion  m et ho to   el im inate   the  f reque ncy  offset,  but  the  perform ance  o this  m et ho will   degra date  with  inc reasi ng  the   off set   f re qu e ncy.  In  [ 4] ,   fr e qu ency  offset  c or recti on  al go rithm   fo r   distrib uted   tra ns m it   anten na   MIM OFDM   is  pro posed ,   to  i m pr ove  the   perform ance  of   t he  eq ualiz at ion - base f re quency  offset  el i m inati on   m e t hod,   w hich  c orrect s   m ul ti ple  fr e qu e ncy  offsets  befor e   eq ualiz at io a nd  reduces   the  i nterf e re nce   cause by   f requen cy   offset   [12 - 15] .   The   lo wer  lim i of  the   c onditi on al   ave ra ge  si gn al   to   inter fere nce  a nd  noise   rati ( SINR,   Sign al - I nterf e r ence - No ise - Ra ti o)  of  the   s ub ca rr ie rs  on  the   a ntenn a   is  t he  c rite rio c orrecti on  fr e quency  of fset,  but  it   has   tw disad va ntages.   the  first,  wh e the  fr e quency  dev ia ti on  bet w een  the  tr a ns m it ti ng   anten nas   increases the  lowe r   lim it   of   the  c onditi onal   ave ra ge  S IN becom es  m or an m or sla ck  [4,  16,  17] At  this  tim e,  the  fr e qu e ncy  offset  is   co rr ec te by  m axi m i zi ng  the   lo wer l i m it   of  the   co nd it io nal  a ver a ge  SINR.   Co ndit ion al   a ve rage  SIN R   will   pro duce  a   certai perf orm ance  loss;   th seco nd,   the   a lgorit hm   need s   to   pe rfor m   m or e   trig onom etr ic   an inv e rse  tri gono m et ric o pe rati ons, a nd t he ov e rall  co m plexity is h i gh e [18,  19 ] .   In this  pa per a  low  c om plexity  f re qu e ncy  offset co rrec ti on  al gorithm  p rop os e d wh ic h dir ect ly  co rr ect   the  f reque ncy  offset  by  m axim iz ing   the  c onditi on al   a ver a ge   SINR  of   s ub carriers   on  eac re cei ving  a nt enn a .   In  ad diti on,  a na ly ses  the  rece ive  a nten na  sel ect ion   a nd  si gnal   processi ng  a lgorit hm base on  MIM O - O FD M   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Mi nimize M IM O OFD M inter fe rence  and n oi se ra ti o usi ng  po ly nomial - ti m e a lg or it hm   ( M uhamed  K  Hu s ei n )   901   syst e m s.  By   us i ng  the   f unct io in  the   c onditi onal   a ver a ge   SINR  e xpressi on  Po ly nom ial  ap pro xim a ti on de riving   low - com plexity   fr e quency   of fset  c orrecti on  analy ti c.  Com par e with   the   li te ratur e   [ 4] ,   the  pe rfor m ance  of   the pr opos e al gorithm  is sli gh tl y im pr oved , a nd the c om plexity  is reduce d by 50%  or m ore.       2.   MI MO - OF D S YS TE S TRU CTU RE  AND CH A NNE L MO DEL   Wh e t he  s ubc arr ie r - ba sed   se le ct ion   m et ho is  ad opte d,  in   the  a nten na  s ub s et   sel ect ion  proces of  each  s ub ca rr ie r sin gle  carrie MIM syst e m   is  act ually   fa ced,  s the  a nte nn sel ect ion   m et ho of   t he  e xisti ng  MIM syst em   c an  be  i ntrod uc ed  into  t he  MIM O - A nten na  sel ect ion   in  O FD syst em s.   Since  the  CS I   is  fed   back  to  th tra ns m itter  wh e the  tran sm i antenn is  sel ect ed,   t his  is  not  feasible  wh e the  cha nnel   ch ang e s   rand om l y,  so   t he  receive  a nte nn a   sel ect ion  is  m or at tract ive.  I the or y,   the  c ho ic of  th receivi ng  ant enna   will   reduce  t he   ra nk  of  t he  c ha nn el   m at rix,   wh ic will   ine vitably   le ad  t de crease   in  the  c hannel  ca pacit y.   If   the  c orres pondin sig nal   com bin ing   proces sin al gorithm   is  com bin e af te t he   anten na  sel ect ion ,   this pe rfor m ance loss  ca n be   com pen sat ed.   Figure   is  blo ck   dia gr am   of  the  ante nna  sel ect ion   at   the  re cei vin en of   the  MIM O - O F DM  syst em .   The   sig nal  rec ei ved  by  the   a nten na   sel ect an  a nte nn a   to   be  dem odulate by  s pecifi ante nna  sel e ct ion  al gorithm and   the rec ove rs  the  in f or m at ion   of  the  so urce  th r ough  FFT pa rall el   string   c onve rsion ,   dem od ulati on, a nd the lik e.           Figure   1 .   Bl oc k diag ram  o a nten na  sel ect io at  the  r ecei vin g en d o MIM O - OFDM sy st e m       2.1.   Tr an smit tin g si gn al   Investi gate  MIM OFDM  syst e m   us ing   t he  MT  root - dis tribu ti on  tra nsm it   antenn a nd  the  MR   roo t - con ce ntrate receive  a nte nna.   Assum that  the   num ber  of  OFD subcar riers   is  K so  ( = 1 , 2 , . , ; = 1 , 2 , . , )   that t he  i nform at ion  sym bo l carrie d by the  kt h   subca rr ie r   on the tra ns m it an te nna   m K - po int  fa st  Fo uri er  in ve rse  a fter  t ransform ing   an insertin the  cy c li pr efix  ( CP,  Cy cl ic   Pr efix),   at  the d isc rete t i m e l, the tim e d om ai sig nal  on the t ran sm itti ng  a nten na  m  is.     ( ) = 1 2  / 1 = 0 1     (1)     Wh e re   N is  t he  l e ng t of  t he   CP   an the   Ng  is   eq ual  t or   great er   tha t he  su m   of  t he  m axim u m   relat ive   pro pag at io n de la y between  ea ch  tra ns m it  an te nn a  and t he  m axim u m   m ult ipath d el ay   of th e cha nn el   [ 2] .     2.2.    Frequenc y de viation  model   Du t t he  dist rib ution  of   th transm itti ng   a nt enn as  a nd  t he  con ce ntrati on   of   the   receivi ng   ante nn as the  distrib uted   tra ns m i tt ing   anten nas   us e   t heir   res pect ive   local   c rysta os ci ll at ors,   a nd  the   c on ce nt rated  receivin ante nn a a re  us e d,  l ocal  os ci ll at or   [ 4] T her e f or e this   pap e r   ass um es  that  the  f re qu e ncy  offset   betwee the  sa m e transm i t antenn a a nd the  r ecei ver  a nten na s of the recei ve is eq ual, a nd  the freque ncy  offset  betwee diff e r ent  tra ns m i antenn as  a nd  the   sam receive  anten n m ay   be  dif fer e nt.   Let   ε m   be  the  norm al iz ed  fr e qu e ncy  offs et   betwee the   transm it   antenn m   and   t he  re cei ver   a nten na of  the  receive (t he  rati of  t he  tr ue   fr e qu e ncy  off s et   to  the  subca rr ie s pacin g).  Si m il ar  to  the  li te ratur [ 4] this  pa per   a ssum es  that  in  the  sam e   OFDM  sym bo per i od,  in  t he  s yst e m The  dif f eren ce  betwe e the  m ax i m um  fr eq ue ncy  of fset  an the   m i nim u m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 1 Febr uar 2020  :   90 -   907   902   fr e qu e ncy  offs et   is  no t   m or tha half   th su bc ar rier  sp a ci ng ,   ie   F ur t her m or e ,   assum ing   that  ε m   re m a ins  co nst ant  within  on OFDM  sym b ol,  it   can  ra ndom ly   var betw een  O FD sy m bo ls   and can  b e  acc ur at el y est im a t ed by t he recei ver  [ 20 ] .     2.3.    Receivin si gnals   It  is  assum ed  that  the   MIM c ha nn el   is  sp at ia ll un c or relat ed  a nd  ha th ree   cha rac te risti cs  of   m ul ti path  Ra yl ei gh  fa ding,   pa th  los s,   an s hado fad i ng.   Me an wh il e,   a ssu m ing   that   the  c ha nn el   re m ai ns   un c ha ng e within  on OFD sy m bo l,   th fr e qu e ncy  of  the  kt h   s ub ca rr ie on  the  re cei vin ante nna  is   assum ed.  T he do m ai sig nal  is:     = Λ , 0 = 1 + Λ , + 1 = 0 , = 1   (2)     Wh e re  ,   is  th f reque ncy  dom a in  res ponse   of  the  sm al l - scal m ul ti path  Ra yl ei gh  fa ding  on  the  s ub ca rr i e r   betwee the   transm itti ng   a nt enn a   m   and  t he  receivi ng  a nten na  n,  a nd  is   a   zer o - m ean  c om plex  G aussian   rand om   var ia bl with   ,   va ria nce o f  1 P m   is t he  tra ns m itti ng   a nten na  m   to   the r ecei vi ng Th la rg e - scal fad i ng co e ff ic i ent b et ween m achines , whic h cha racteri zes  path  l os s a nd s hado w fadi ng ;     Λ , = sin   ( ( + ) ) sin   ( ( + ) / )  ( 1 ) ( + ) )       is t he  IC c oeff ic ie nt  [21] ;     = Λ , 0 = 1     is t he  ef fecti ve data  it em ;     = Λ , 1 = 0 , = 1       is t he  IC inte rference;    is t he   z ero - m ean com plex  Gau ssia n wh it no ise   with  2   va riance.       3.   PROP OSE D MET HO D   The  receive r   m ult ipli es  the  receive sign al   of  eac receivin anten na  by  exp   ( 2 ̃ )     the  fr e quen cy   offset  co rr ect ion   si gn al   in  the  tim do m ai to  co rrec the  fr e quen c of f set w here  ̃   is     the  norm al iz ed   f reque ncy  offs et   co rr ect io va lue  on  t he  rec ei vin a nten na   [ 4] T he   pr opos e fr e quency   off set   correct ion  al go rithm   fo m axi m iz ing   the  lo w er  bo und  of   t he   conditi onal   av erag SINR  ( P m ,   an ̃   based   on   the  co n diti on al   ave rag e   SINR of   t he  s ubcar riers  on  eac r ecei vin a nten na t his  pap e directl m axi m iz es   the  co ndit ion al   ave rag e   SINR   of  the   subca rri ers  on  ea ch   r ecei vin a nten na.   F or  t he  ta r get,  a fter  c orre ct ing   the  f re qu e ncy  offset  a nd  f requen cy   offset  c orrect ion,  t he  fr e qu e ncy  do m ai sign al   of   the  kt h   s ubca rr ie r   on   the r ecei ving a nten na n is:     ( ̃ ) = ( ̃ ) + ( ̃ ) + ( ̃ )   (3)     w he re     ( ̃ ) = Λ , 0 ( ̃ ) = 1     a nd     ( ̃ ) = Λ , ( ̃ ) 1 = 0 , = 1       is t he  ef fecti ve si gn al  a nd I C I i nterf e ren ce  aft er th e  freq ue nc y offset  c orrecti on ;     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Mi nimize M IM O OFD M inter fe rence  and n oi se ra ti o usi ng  po ly nomial - ti m e a lg or it hm   ( M uhamed  K  Hu s ei n )   903   Λ , ( ̃ ) = sin   ( ( + ̃ ) ) sin   ( ( + ̃ ) / )       is t he  zer m ean c om plex  Ga ussi an wh it no i se    with  2   var ia nc e.   Assum ing     tha the  zer m ea is  in de pende nt  an i den ti ca ll distribu te rand om   var ia bl with  var ia nce  of   1,  ( ̃ )   the con diti on al  m ean an c on diti on al   var ia nc e are  [4] :     [ ( ̃ ) | , , ̃ ] = 0   (4)     [ ( ̃ ) | , , ̃ ] = ( 1 ( sin   ( ( + ̃ ) ) sin   ( ( + ̃ ) / ) ) 2 ) = 1   (5)     Th us , t he  k th   s ubcar rier  on t he   receivin a nten na n is t he  c onditi on al  a ver a ge  SINR  of :     ( ̃ ) = [ ( ̃ ) | 2 | , , ̃ 0 ] [ ( ̃ ) | 2 | , , ̃ 0 ] =  2 ( ̃ ) 2 = 1 ( 1  2 ( ̃ ) ) + 2 2 = 1   (6)     Since  t he  num ber  of  s ub ca rr i ers  K   is  m uch  la rg e t han  ( ̃ )   ,   s  ( ( ̃ ) ) ( ̃ )   [ 22] the (6)  ca n be  redu ced to :     ( ̃ ) =  2 ( ̃ ) = 1 ( 1  2 ( ̃ ) ) + 2 = 1   (7)     Am on t hem      ( ) = { sin   (  )  0 1 = 0   (8)     Fr om   ( 7)  th at , ( ̃ )   re ga rd le ss   of  the   s ubcar rier   la bel   k ,   the   c onditi on al   a ve rag e   S IN R   of  each  su bc ar rier  on the sam e receiv ing  a nten na  is   equ al .  F or co nvenie nce,  le t:     ( ̃ ) = ( ̃ )   (9)     Th us ,   n   the   op tim a fr e qu e nc offset  c orrec ti on   value   that   m axi m iz es  the  co ndit ion al   a ver a ge  SINR  of  eac su bc ar rier  on the  receivin a nt enn ̃ ,    can  be e xpresse as:     ̃ ,  =   ̃ ( ̃ ) = 1 , . ,   (10)     Sinc ( ̃ )   ab ou i nc rem enting    2 ( ̃ ) = 1 , (1 0) can  b e  sim pl ifie to:     ̃ ,  =  2 ( ̃ ) = 1   (11)     Fr om   (11) ,   ̃ ,    it   i diff ic ult  to  so lve  the  pro ble m   directl y.  The  ap pro xim ate  po ly nom ia of   the  functi on    2 ( )   is use t s olve  the  pro blem .   Sele ct   the  appr ox im at po ly no m ial  as  qu a dr at ic   poly no m ia l,  us ing   La gr a ngia inter po la ti on  [ 23 ] then si nc 2 ( x) in  the inte rv al   [ - 0.5, 0.5]  ca n b e ap pro xim a ted  as:      2 ( )  2 ( ) 2 = 0 ( ) 0 . 5 0 . 5   (12)     Am on t hem     ( ) ( ) ( ) 2 = 0 , = 1 2 cos   ( ( 2 + 1 ) 6 ) = 0 , 1 , 2         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 1 Febr uar 2020  :   90 -   907   904   Af te r  the  opera ti on , t he  (12) c an be  wr it te a s:      2 ( ) 1 2 0 . 5 0 . 5   (13)     Wh e re a= 2.5 771.   Substi tuti ng (1 3) into   ( 11), t he re ar e:     ̃ ,  =   ̃  2 ( ̃ ) = = 1   ̃ ( ̃ )   (14)     Wh e re   ( ̃ ) = ( 1 ( ̃ ) 2 ) = 1 The   f irst  de rivati ve   of  ( ̃ )   the  ord er  is  e qu al   t ze ro,    the stag natio n po i nt of  ( )   can  be f ound as:     ̃ , 0 = / = 1 = 1   (15)     Substi tuti ng  ̃ , 0   into of   ( ̃ ) , th e sec on der i vative  with:     2 ( ̃ ) ̃ 2 = 2 < 0 = 1   (16)     Ther e f or e,   ( ̃ )   rea ch  the  m axi m um  v al ue  at   ̃ = ̃ , 0 .     ̃ ,  ̃ , 0 = / = 1 = 1   (17)     Fr om   (17),  it   is  known   that  ̃ ,    is  ind e pe nd e nt  of  the  receivin anten na  nu m ber   n s the  opti m al   fr eq uen c y   offset c orrecti on  value o eac h recei ving a nt enn a  is the  sam e, that is,     ̃ 1 ,  = ̃ 2 ,  . = ̃ ,  = ̃ ,  / = 1 = 1   (18)       4.   RESU LT   A N D DIS CUSSI O N   The  sim ulati on   par am et ers  as  fo ll ows:  tran sm it   receive,   QP S m od ula ti on in f or m at i on   sym bo ls     are  in depen de nt  of  each   ot her;   OF DM  s ubca rr ie num ber   is  K =128,   CP   le ngth  is  Ng   = 32,  su bc ar rier  s pac ing  is  20  kH z;   sm al scal fad i ng  betwee pairs   of  tran scei ve a nten nas  T he   ch ann el s   are   in de pende nt  of  eac oth e and  are   m od el le as  t wo - pat gain - Ra yl ei gh   ch an ne [24]   with   a   two - path  s pa ci ng   of  392.6 23ns;   the  no rm alized  fr e quency  off set   ε ob ey a   unif or m   distribu ti on  (ie,  ~ [ , ] , ,   th value are   gi ven  belo w),  an   and   ̃   are  ind ep en de nt  of   eac othe at   ̃   the  la rg e - scal fad i ng   c oeffici ent  Pm   r e m ai ns  const ant  durin the  sim ulati o n,  a nd the  r ecei ver ad opts zer o - f or ci ng d et ect ion.    Figure  s how s   the  case  wh e re   the  sy m bo error   rate  var ie with  the  f reque ncy  offset  co rrec ti on   val ue   ε 2   o t he  recei ving  a nten na  in  t wo   c ases w her SI = 30dB,  [ - 0.2,  0.2].  I case  1,   the  f reque ncy  offse t   correct ion   valu of   the  receiv ing   a nten na  i fixe as  the  su m   po int,  w he re,  case  2is  th op ti m al   fr equ enc y   offset  c orrecti on  value,  p =1 ,..., 5.  Fig s h ows  t hat  the   er r or  sym bo rate   in  both   sce nari os   is  t he  sm al le st  at   the tim e, which indic at es that  the  nu m erical  r esults a re c onsist ent w it t he  sim ulatio n res ults.           Figure  2 .   The  re la ti on sh i p between  sym bo l err or r at e a nd fr equ e ncy c orrec ti on receive d by ante nn a  2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Mi nimize M IM O OFD M inter fe rence  and n oi se ra ti o usi ng  po ly nomial - ti m e a lg or it hm   ( M uhamed  K  Hu s ei n )   905   Figure  sho ws  the  c om par iso of  the   sub - ca rr ie t heoreti cal   conditi on al   a ver a ge  sig nal - to - interfe ren ce  r at io  (S IR af te us in t he   pro po se al gorithm to  correct   the  f re qu e ncy  off set   (11).   Her e , th e  the oret ic al  co ndit ion al  av e ra ge  S I R i de fine as :      = [ ( ̃ ) | 2 | , , ̃ 0 ] [ ( ̃ ) | 2 | , , ̃ 0 ] =  2 ( ̃ ) 2 = 1 ( 1  2 ( ̃ ) ) 2 = 1   (19)     Wh e re,   ̃   is valu e of the  freq ue ncy off set  corr ect ion .   Figure  s how that  the  S IR  curve  of   t he  propose al go rithm   agr ees  wel with  the  i dea al go rithm wh il the  SI R   curve  of   t he   existi ng   al gorithm   is  gr ad ually   lower   t ha 2 1   the  ideal   al gorithm   as   the  fr e qu e ncy  dev ia ti on  bet w een  t he  t wo  tr ansm itti ng   a nte nn a i ncr ease s.  T hi is   beca us with   the   in crease ,   the  co ndit ion   2 1   l ow e li m i of   t he  a ver a ge  SI R   will   be  m or a nd  m or relaxe [ 4] At  this  ti m e,  correct in the  f reque ncy  offset  (t he  e xis ti ng   al gorithm with   the  c rite rion  of  m axi m iz i ng  the   co ndit ion al   av era ge  S I will   br i ng m or e ob vious e rrors.           Figure 3 .   T he s ub ca rr ie rs  a f te r  correcti ng  fr e qu e ncy  offset       Figure  c om par es  the  error   rate  of   the  pro posed   al go rit hm   w it the  existi ng   al gorithm ,     wh e re   P 1 /P 2 =3 dB,   ~ [ 0 . 24 , 0 . 24 ] Fig ure  sho ws  t he   error  sig afte fr e quency   offset   co rr ect io n.     The  pe rfor m ance  of  t he  rate  i bette r   tha t hat  of  the  unc orrecte f requ ency  offset,  a nd  t he  perform a nce  of     the pr opos e al gorithm  is sli gh tl y bett er th a n t he  e xisti ng algorit hm .           Figure  4 .  C omparis on of sym bo l e rro rates       The  c om plexity   analy sis  is  carried   out,  a nd   t he  c om ple x it of   this  al gorithm   is  com par ed  with     the  existi ng  a lgorit hm   (i.e,  [ 4] ).   T he  frequ e ncy  offse correct io va lue  of  eac existi ng  ante nna  on     the r ecei ving a nten na  is  [4] :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 1 Febr uar 2020  :   90 -   907   906   { ̃ ,  = 1 2    2 = 1  2 = 1 = 1 , . ,  ( ) ̃ ,   ( )   (20)     This  pa pe va li date  the  com plexity   of  the  pro po se al gor it h m   based   on   [25] Accord i ng   t o   ( 17)  a nd   (20),   Table  li sts t he  co m pu ta ti on a l com plexity  o f  the  pro po se a lgorit hm  an t he  e xisti ng  al gorithm .       Table  Com pa rison  of the c om plexity  w it the e xisti ng algorit hm  [ 3]     Ad d itio n   Multip licatio n   Div isio n   Sin e   Co sin e   Co n stan t   Total n u m b er  o f  op eration s   Exis tin g  algo rith m  [ 3 ]   2 ( 1 )   2 M T   2   M T   M T   1   6 M T +1   Prop o sed  algo rith m   2 ( 1 )   M T   1   0   0   0   3 M T - 1       It  can  be  see from   Table  that  the  total   nu m ber   of   operat ion of   the  al gorithm   is  3M T - tim es,  and   the  existi ng  al gorithm   is  6M T   +1  ti m es.  The  al go rithm   of   this  pa per  is  lowe t han  th existi ng  al go rithm   At  the  sam t i m e,  fo a ny  op erati on   require to  c om plete   the  al gorithm the  al gorithm   needs  the  num ber   of   tim es  is  le ss  t han   or  eq ual  t the  e xisti ng  al gorithm In   add it io n,   t he  e xisti ng   al gorithm   req uires  M T   sine   op e rati on,  M T   cosine  op e rat ion   a nd   arct ang e nt  oper at ion.  De fine ( ) = ( 3 1 ) / ( 6 + 1 )   as     the  com plexity   rati functi on  of  the  pro pose al gorith m   and   the  e xi sti ng   al gorit hm Be cause  of  the  first  der i vative  of    ( ) = 9 / ( 6 + 1 ) 2 > 0   C(M T is  i ncrea sing  with   re sp ect   to   the  nu m ber   of   t ran s m itti ng   anten nas  M T   te nd s   to   i nfi nity In  te rm of   t he  nu m ber   of  op e r at ion s li m ( ) = 0 . 5 so  the   pro posed   m et ho com plexity  is l ess tha n or eq ua l t 50%  of th e existi ng alg ori thm       5.   CONCL US I O N   In   this  pa per m ulti - fr eq ue ncy  offset  co rrec ti on   al gorith m   fo dist rib uted  tran sm i antenn M IM O   OFDM  is  pro pose d.   T he  c onditi on al   a ver a ge   SI is  m axim iz ed  for  eac subcar rier  on  the  recei ve  a ntenn a   as   the  crit erio to  co rr ect   the  fr e qu e ncy  off s et by  the  f unct ion      2 ( )   in  the  conditi on al   a ve rag S I NR   expressi on.  T he   poly nom ial  ap pr ox im at m e thod  is   obta ine with  l ow  c om plexit fr e quency  offset  c orrecti on.   Com par ed wit the  existi ng freq ue ncy offse t correct ion al gorithm , th e p e r form ance o t he  p r opose al gorithm   is sl igh tl y i m pr ov e d, an t he  c om plexity  is red uce d by  50%  or m or e.       ACKN OWLE DGE MENTS     The  a uthor s are  grate fu l t Ti kr it   Un i ver sit for pr ovidin g f inancial  s uppor t t com plete  this  proj ect .       REFERE NCE   [1]   N.  H.  Dawod ,   I .   D.  Marsl and,  a nd  R.   H .   Haf ez,   "Im prove tra n sm it   null   st ee rin for  MIM O - 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In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Mi nimize M IM O OFD M inter fe rence  and n oi se ra ti o usi ng  po ly nomial - ti m e a lg or it hm   ( M uhamed  K  Hu s ei n )   907   [10]   A.  Kum ar  and   P.  R .   Sahu ,   " Perform anc an aly s is  of   DCS K - SR   sy st ems   base on   best   rel a y   s elec t ion  in     m ult ipl MIM rel a y   envi ronm ent , AE -   Int ernati onal  Journal  of  E le c troni cs  and  Comm unic ati ons ,   vol .   70 ,     pp.   18 - 24 ,   2016 .   [11]   W .   Zha ng ,   D.  Q u,   and  G .   Zhu . ,   "P erf orm anc inv esti gation  of  d ist ribut ed  STBC - O FD sy stem  wit m ult ipl e   carrier   fre quency   off se ts,"  in   2006  I EE E   17th  Inter nati onal  S ymposium  on  Pe rs onal,   Indoor   a nd  Mobile  Rad io  Comm unic ati ons ,   pp .   1 - 5 ,   2006 .   [12]   Li ndner ,   J.,   et   al.,   Com par ison  o vec tor  d et e ctio al gorit hm for   MIM O - O FD M.   AEU  -   Inte rna t iona Journa of  El e ct roni cs  and   Com m unic at ions,  2005.   59(3):   p .   137 - 146 .   [13]   Upadh y a, K. ,   C. 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Sc  Elec tron ic Eng in ee ring ,   Air - Mil i ta r y   Eng ineeri n g   Aca dem y / Facult y   of   E le c tronics.  /Sar aj evo   Yug oslavi a ,   1982 .   Also  he  got   his   M.Sc.   Elec tron ic Engi ne eri ng,   Univer sit y   of  B el gr ade   El e ct r ic a Engi ne eri ng  Col le ge ,   Bel g rad Yugos la via .   198 4 .   Curre ntly ,   worki ng  with  col l ege  of  engi n ee r ing  S hirqa t ,   d epa rtme nt  of  ele ct r ical  e ngine er ing,  Ti kr it  unive rsit y .   His  m ai rese arc h   in te rest   including ,   wire le ss   comm unic a ti on,   OF DM,   and   opt imiza t io n.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.