I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o El e c tr i c a l   an d   C o m p u te r   En gi n e e r i n g   (I JEC E )   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   20 20,   pp .   2535 ~ 2542   IS S N :   2088 - 8708 D O I :   10. 1 1591 / i j e c e . v 10 i 3 . pp2535 - 2542             2535       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e c e . i ae s c or e . c om / i nd e x . php / IJ E CE   On   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   c o d e   w o r d   d i v e r s i t y   b a sed   q u a s i   o r t h o g o n a l   sp a c e   t i m e   b l o c k   c o d e i n   m u l t i p l e - i n p u t -   m u l t i p l e - o u t p u t   s y st e m s       S e n th i l k u m ar   K u m ar as w am y 1 P al an i v e l an   M an i c k av e l u 2 N o o r mo h a mm e d   V al i m o h am ad 3 H e l an v i d h ya  Th an k ar a j 4 Y o gal a k s h m i   V e n k at e s an 5 ,   Bak yal a k s h m i   V e e r a r agav an 6   1 , 2 , 4 , 5 , 6 D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c s   a nd   C o m m uni c a t i o E ng i n e e r i ng ,   R a j a l a k s hm i   E ng i ne e r i ng   C o l l e g e ,   C h e nn a i ,   I ndi a   3 S c hoo l   o f   E l e c t r o ni c s   E ng i ne e r i ng ,   V e l l o r e   I ns t i t ut e   o f   T e c hno l o gy ,   V e l l o r e ,   T N ,   I ndi a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   J un   12 ,   201 9   R e v i s e N o v   13 ,   20 19   A c c e pt e N o v   22 ,   20 19       I t he   r e c e n t   p a s t ,   a   l o t   o f   r e s e a r c he s   ha v e   be e put   i nt o   de s i g ni ng   a   M u l t i p l e - I nput - M ul t i p l e - O u t pu t   ( M I M O )   s y s t e m   t o   p r o v i de   m ul t i m e di a   s e r v i c e s   w i t h   hi g he r   qu a l i t y   a nd  a t   hi g he r   d a t a   r a t e .   O n   pa r   w i t t h e s e   r e q ui r e m e n t s ,     a   no v e l   Q u a s i   O r t ho g o na l   S p a c e   T i m e   B l o c C o de   ( Q O S T B C )   s c h e m e   ba s e d   o c o de   w o r d i v e r s i t y   i s   pr o po s e d,   w h i c i s   a   m u l t i - di m e ns i o na l   a ppr o a c h,     i t h i s   pa pe r .   T he   t e r m   c o de   w o r d i v e r s i t y   i s   c o i ne d ,   s i nc e   t h e   i n f o r m a t i o s y m bo l s   w e r e   s p r e a a c r o s s   m a ny   c o de   w o r ds   i a dd i t i o t o   t r a d i t i o na l   t i m e   a nd  s pa t i a l   s p r e a d i ng ,   w i t ho ut   i nc r e a s i ng   t r a ns m i s s i o po w e r   a n b a ndw i dt h .   T he   r e c e i v e r   w i t h   p e r f e c t   c ha nn e l   s t a t e   i nf o r m a t i o n   e s t i m a t e s   t he   t r a ns m i t t e d   s y m bo l s   w i t l e s s   p r o ba bi l i t y   of   e r r o r ,   a s   m o r e   n um be r   o f   s a m pl e s   i s   a v a i l a b l e   t o   e s t i m a t e   g i v e n   num b e r   o f   s y m b o l s   d ue   t o   t he   e x t r a   di v e r s i t y   du e   t o   c o de   w o r ds .   Th e   s i m u l a t i o r e s ul t s   s ho w   a   s i g ni f i c a n t   i m pr o v e m e nt   i n   t h e   B i t   E r r o r     R a t e   ( B E R )   pe r f o r m a nc e   o f   t he   p r o po s e s c he m e   w he n   c o m p a r e d   w i t h     t he   c o nv e nt i o na l   s c he m e s .   Ke y w or d s :   B i t   e rr o r   ra t e   D i v e r s i t y   M ul t i pl e - i n p ut - m ul t i p l e - o ut put   Q ua s i   o r t h o go n a l   s p a c e   t i m e   b l oc c o d e   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e   A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   S e n t hi l ku m a K u m a ra s w a m y ,   D e pa rt m e n t   o f   E l e c t r o n i c s   a n Co m m u ni c a t i o E n g i n e e ri n g ,   R a j a l a ks h m i   E n g i n e e r i ng  C o l l e ge ,   R a j a l a ks h m i   N a ga r,   T ha n d a l a m ,   C h e nn a i ,   T a m i l   N a du  6 021 05 ,   I n di a .   E m a i l :   s e n t hi l kum a r. ku m a ra s w a m y @ r a j a l a ks hm i . e du. i n       1.   I N TR O D U C TI O N   H i gh e da t a   ra t e   a n d   r e l i a b i l i t y   a r e   t h e   de m a n ds   o f   t h e   m o de r d a y   a ppl i c a t i o n s   a nd   a r e   m e t   by   M ul t i pl e - I n pu t - M ul t i p l e - O ut pu t   (M IM O t e c hni que .   E x ha us t i v e   r e s e a r c h   w a s   c a rr i e o ut   i n   t h e   pa s t   a n d   s t i l l   i t   i s   a   f i e l o f   i nt e r e s t .   M IM O   s y s t e m s   h a v e   b e c o m e   t h e   f i e l of   a t t ra c t i o i n   r e c e nt   t i m e s ,   a s   t h e y   s uppo r t   hi g s pe e a ppl i c a t i o n s   w i t h o ut   de m a n d i n g   e xt ra   c o m m u n i c a t i o n   r e s o ur c e s   l i ke   po w e r   a nd   b a n dw i dt [1 ,   2].   S pa c e - T i m e   B l o c Co di n g   (S T B C)  i s   a   s c h e m e   de v e l o pe for  M IM O   s y s t e m s   t o   p r o v i de   hi g h e di v e r s i t y   ga i a n d   c o di n g   g a i [3] .   T h e   s ub c a rr i e po w e r   a l l o c a t i o a l go ri t hm s   t o   m e e t   t h e   r e qu i r e m e nt s   o f   n e xt   ge n e r a t i o w i r e l e s s   t e c hn o l o g y   a r e   p r o po s e i n   [4 - 6] .   I [ 7 ] ,   a   m ul t i p a t di v e r s i t y   s c h e m e   i c o n j un c t i o n   w i t O F D M   i s   pr o po s e t o   i m p r o v e   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   a   M IM O   s y s t e m .   O r t h o go na l   S pa c e   T i m e   B l o c Co de   (O S T B C)   i s   a   ki nd  o f   S T B C,   ha v i n f a s t e r   M a xi m u m   L i ke l i h o o d   (M L de c o di n g   a b i l i t y   due   t o   i t s   o r t h o go na l     pr o pe rt y   [ 8 ],   h o w e v e r ,   s uf fe r s   a   d r a w b a c o f   a b i l i t y   t o   o ffe r   f ul l   ra t e   o nl y   fo r   t w o   a n t e nna s ,   f o r   c o m pl e c o n s t e l l a t i o n s   [ 9 ]   a n d   [ 10 ] .   Q O S T B ha s   g a i n e d   t h e   a t t e nt i o a s   a a l t e rna t i v e   t o   o v e r c o m e   t h i s   d ra w b a c w i t a   c o m p r o m i s e   i o rt h o go n a l i t y ,   w h i c i t u rn  c o m p r o m i s e s   w i t d i v e r s i t y   o r de a n d   de c o di n g   c o m pl e xi t y   [ 11 ] .   T o   i m p r o v e   B i t   E rr o R a t e   (B E R pe r f o r m a n c e   o f   Q O S T B C,   o pt i m u m   c o n s t e l l a t i o n   r o t a t i o i s   p r o po s e d     i n   [12 ].   I n   [1 3 ],   a   r e c e i v e   a nt e nna   s e l e c t i o n   s c h e m e   w i t h o ut   f e e db a c r e qui r e m e n t   f o r   e xpl o i t i n g   t h e   a dv a n t a ge s   of   M IM O   i s   p r o po s e d.   Co o pe r a t i v e   di v e r s i t y   s c h e m e s   f o r   e xpl o i t i ng   a dv a n t a ge s   o f   M IM O   a r e   p r o po s e d     i n   [1 4 - 20] .   I c o n t ra s t   t o   t h e   o pe l o o Q O S T B Cs   m e nt i o n e a b o ve ,   s e ve r a l   c l o s e l o o Q O S T B s c h e m e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :     25 35  -   2 542   2536   a r e   p r e s e n t e i n   [ 21 - 24 ]   f o r   b e t t e r   pe r f o r m a n c e .   T h e   d ra w b a c ks   of   t h e s e   s c h e m e s   a r e   h i g h e c o s t   a nd  c o m pl e xi t y   due   t o   t h e   f e e db a c k.   I [25 ,   26 ] ,   t h e   c ha nn e l   s t a t e   i n f o r m a t i o i s   c o m put e d   a t   t h e   r e c e i ve a n d   f e b a c t o   t h e   t r a n s m i t t e v i a   s i n g l e   b i t   o f   i n f o r m a t i o n.   B a s e o n   t h e   f e e d b a c k,   t h e   t ra n s m i t t e s e l e c t s   o n e   o f   i t s   t w o   c o de   w o r ds   f o r   t ra n s m i s s i o n ,   w hi c s u i t s   b e t t e r   f o t h e   p r e s e nt   c h a nn e l   c o ndi t i o n s .   I [ 27 ],   a   s c h e m e   t h a t   s e l e c t s   b e s t   c o de   w o r f o r   a   gi v e c ha nn e l   c o n d i t i o n   i s   p r e s e nt e d.   A l l   t h e s e   w o r ks   a r e   b a s e o n   t h e   t r u t h   t h a t   t h e   c h a nn e l s   r e s po n d   d i f fe r e n t l y   fo r   d i f f e r e n t   s pa t i a l   l o c a t i o n s   (i . e .   s pa t i a l   di v e r s i t y ),   a t   di f f e r e n t   i n s t a n c e s   o t i m e   (i . e .   t e m po r a l   di v e r s i t y ),   f o r   d i f fe r e nt   f r e que n c i e s   ( i . e .   f re que n c y   di v e r s i t y )   a n d   f o r   di f f e r e n t   po l a ri z a t i o n s   (i . e .   po l a ri z a t i o n   di v e r s i t y ).   S i m i l a rl y ,   t h e   c h a nn e l s   r e s po n d   di f f e r e n t l y   fo r   di f f e r e n t   Q O S T B c o d e   w o r d s ,   f o r   o n e   c o d e   w o r d   t h e   pe r f o r m a n c e   m a y   b e   goo a t   o n e   i n s t a n t   o f   t i m e   a n d   t h e   s a m e   m a y   y i e l a   po o pe r f o r m a n c e   l a t e r.     A   m ul t i d i m e n s i o n a l   a pp r o a c h   f o r   s pa c e - t i m e   c o di n i s   p r o p os e i n   [ 28 ] ,   w h i c h   c o m b i n e s pa t i a l   a n t e m po ra l   di v e r s i t y   w i t s pa t i a l   m u l t i pl e xi n g .   T h e   t hr e e   d i m e n s i o na l   t e ns o r   c o di n c o n s i de r e t r a n s m i t t i n a n t e nna ,   t i m e   a n d a t a   s t r e a m   a s   i t s   d i m e n s i o n s .   I n   [29 ] ,   t h e   a ut h o r s   ha v e   pr o po s e M ul t i p l e   K ha t ri - R a o   S pa c e - T i m e   (M K R S T c o de   fo r   i m p r o v i n g   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   M IM O   s y s t e m s   by   p r o v i di n g   a ddi t i o n a l   di v e r s i t y   e i t h e i t i m e   o s p a c e .   I [30 ] ,   t h e   a u t h o r s   ha v e   p r o po s e D o u b l e   O rt h o go n a l   V a n de r m o n de   c o n s t ra i n e d   A l t e rn a t i ng  L e a s t   S qua r e   (D O V A L S a l go r i t hm   t o   u t i l i z e   t h e   o rt h o go n a l   s t r uc t u r e s   i t h e   f a c t o r e m a t r i c e s .   F r o m   t h e   l i t e ra t u r e ,   i t   i s   u nde r s t o o t ha t   i n c r e a s i n t h e   n u m b e r   o f   r e c e i ve s i gna l s   w i t h o ut   i n c r e a s i n g   t h e   f r e que n c y ,   t i m e   a n d   po w e r   r e qui r e m e nt   i s   s t i l l   a o pe pr o b l e m .   It   i s   a l s o   c l e a t ha t   t h e   f ul l   po t e nt i a l   o di v e r s i t y   i s   n o t   f ul l y   e xpl o i t e d.   T h e   i de a   o f   t h e   p r o po s e w or k   i s   t ha t   a l l   t h e   c o de   w o r d s   t ha t   a r e   t r a n s m i t t e w i l l   n o t   s uf fe r   t h e   s a m e   c ha nn e l   i m pa i r m e n t s   a n d   w i t h   a   h o pe   t h a t   a t   l e a s t   o n e   w i l l   b e   r e c e i v e i n   go o d   c o n di t i o n ,   s i m i l a r   t o   t h e   c o n c e pt s   o f   t i m e ,   s pa c e   a n f r e que n c y   di v e r s i t y .   B ut ,   t h e   p r o po s e w o r m a ke s   us e   of  c o d e   w o r d   d i v e r s i t y ,   i n   a dd i t i o t o   s pa c e   a nd  t i m e   di v e r s i t y   for  i m p r o v i n g   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   s y s t e m .   T o   t h e   b e s t   of   o ur   k n o w l e dge ,   t hi s   i s   t h e   f i r s t   w o r o n   m ul t i d i m e n s i o n a l   a pp r o a c h   f o r   c o de   w o r d   di v e r s i t y   w i t h   Q O S T B C.   T h e   p r o po s e w o r m a ke s   us e   o f   c o de   w o r d   di v e r s i t y   i a d di t i o t o   t h e   s pa c e   a nd  t i m e   di v e r s i t y .   T h e   p r o po s e w o r t r a n s m i t s   m u l t i pl e   c o de   w o r d s   s i m u l t a n e o us l y   w i t t h e   s a m e   po w e r   a nd   b a ndw i dt h ,   w i t h o ut   r e qui ri n f e e db a c k.   T h us ,   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   pr o po s e w or i s   b e t t e r   t h a t h e   c o n v e n t i o n a l   s c h e m e s ,   t ha n ks   to   t h e   e xt ra   c o de   w o r d   d i v e r s i t y .   T h e   m a i c o n t ri b ut i o o f   t h e   p r o po s e s c h e m e   i s   t h e   i n c r e a s e   i t h e   num b e o f   r e c e i ve s i g n a l s   by   i n c r e a s i ng   t h e   num b e o f   c o d e   w o r ds   f o r   a   f i xe d   n u m b e r   of   s y m bo l s   t o   b e   e s t i m a t e d .   T h e   f o l l o w i n a r e     t h e   n o t a t i o n s   us e i t hi s   p a pe r.   T h e   s upe r s c r i p t s   . , . T a n d   . H de n o t e s   c o m pl e x   c o n j uga t e ,   t ra n s po s e   a n t r a n s c o n j uga t e   ( i . e .   H e rm i t i a t ra n s po s e r e s pe c t i v e l y .   E x t ra c t i o o f   di a go n a l   e l e m e nt s   f r o m   a   m a t r i x   i s   de n o t e by   . d i a g .   T h e   M o o r e   P e nr o s e   ps e udo   i n v e r s e   o f   a   m a t r i a n F r o b e n i us   n o rm   a r e   de n o t e by   (. )   a nd   . F   r e s pe c t i v e l y .   T h e   r e s t   o f   t h e   p a pe r   i s   o r g a n i z e a s   f o l l ow s .   S y s t e m   m o de l   i s   de s c ri b e i s e c t i o n   2.   P e r f o r m a n c e   a n a l y s i s   i s   pr e s e nt e i s e c t i o 3.   R e s ul t s   a nd  d i s c us s i o ns   a r e   p r e s e nt e i s e c t i o 4.   F i na l l y ,   s e c t i o n   c o n c l ude s   t h e   pa pe r.       2.   S Y S TE M   M O D EL   W e   h a v e   c o n s i de r e qua s i - s t a t i c ,   f l a t   f a di ng  R a y l e i gh   c ha nn e l   w h i c h   r e m a i n s   c o n s t a nt   du ri n g   t r a n s m i s s i o o f   o n e   b l oc a n d   c ha n ge s   f o r   n e x t .   T h e   t ra n s m i t t e r   o f   t h e   p r o po s e s y s t e m   c o n s i s t s   o f   a   Co d e   w o r d - S pa c e - T i m e   (CS T e n c o de r ,   w h i c h   s p r e a ds   t h e   c o m pl e i n f o r m a t i o s y m b o l s   f r o m   t h e   s y m b o l   m a ppe r ,   a c r o s s   t hr e e   di m e n s i o n s   i . e .   i s pa c e ,   t i m e   a nd  c o de   w o r ds .   T he r e   a r e   A   t r a n s m i t t i n a n t e nna s   a t   t h e   t r a n s m i t t e r ,   w h i c s i m ul t a n e o us l y   t r a n s m i t s   C   Q O S T B C   c o de   w o r ds   i N   t i m e   s l o t s .   T h e   r e c e i v e r   c o n s i s t s   o f   K   a nt e nn a s ,   w h i c a dds   o n e   m o r e   di m e n s i o a n d   h e n c e   t h e   r e c e i v e s i gna l   i s   a   f o ur   d i m e n s i o n a l   s i g n a l .   W i t t h e   pe r f e c t   c h a nn e l   s t a t e   i n f o r m a t i o n   a t   t h e   r e c e i ve r ,   t h e   Co de   w o r d - S pa c e - T i m e   de c o de r   e s t i m a t e s   t h e   t ra n s m i t t e s y m bo l s .   T h e   b l o c di a g r a m   o f   t h e   t r a n s m i t t e r   a n d   r e c e i v e r   of   pr o po s e c o d e   w o r d   di v e r s i t y   b a s e Q O S T B C   s c h e m e   i s   gi v e n   i F i g u r e   a n d   F i g u r e   2.           F i gu r e   1 .   T r a n s m i t t e r   o f   t h e   p r o po s e c o d e   w o r di v e r s i t y   b a s e Q O S T B s c h e m e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       O t h e   pe r f or m an c e   o f   c od e   w or di v e r s i t y   b as e d   quas i   or t h ogonal   ( Se nt h i l k um ar   Kum ar as w am y )   2537       F i gu r e   2 .   R e c e i v e r   o f   t h e   p r o po s e c o de   w o r d i v e r s i t y   b a s e Q O S T B s c h e m e       T h e   i n c o m i n g   b i t   s t r e a m   (i . e .   2 N   b i t s   pe b l o c k)  i s   m a p pe o nt o   a   c o m pl e x   c o n s t e l l a t i o l i ke   Q A M   o r   Q P S K   a n d   a   s y m bo l   s e que n c e S of   l e n gt N i s   o b t a i n e a n d   i s   gi v e n   b y   (1)  a s     =   [ s 1 ,s 2 , . , s N ]     1 × N   (1)     T h e s e   i n f o r m a t i o s y m bo l s   a r e   s p r e a d   a c r o s s   t i m e ,   s pa c e   a n d   c o de   w o r ds   (3 - D )   by   m ul t i p l y i n w i t a   3 - di m e n s i o na l   i n f o rm a t i o s p r e a d i n m a t ri a n d   i s   gi v e n   b y   (2)  a s     W   =   e j 2 π a n c| A NC   A × C     (2)     w h e r e   A   i s   t h e   n u m b e r   o f   t ra n s m i t t i n g   a nt e nn a s ,   i s   t h e   n u m b e r   o f   t i m e   s l o t s   r e qui r e f o r   t ra n s m i t t i ng  a   c o de   w o r d,   i s   t h e   n u m b e r   o f   c o d e   w o r ds   t ha t   a r e   s i m ul t a n e o us l y   t r a n s m i t t e d.   T h e   i n f o r m a t i o n   s p r e a m a t ri G   i s   ob t a i n e by   e l e m e n t   w i s e   pr o duc t   o f   i n   ( 2)   a n d   S   i (1)   a l o n g   t h e   di m e n s i o N   a n d   i s   gi v e by   (3)      =  × C   (3)     T h e   i n f o rm a t i o s p r e a d   m a t ri x   G   i s   t r a n s m i t t e d   t hr o ug A   t r a ns m i t   a nt e nn a s   i N   s uc c e s s i ve   t i m e   s l o t s .     T h e   t ra n s m i t t e s i g n a l   X   i s   o b t a i n e b y   e l e m e n t   w i s e   p r o duc t   o f   G   a nd   H   a l o n t h e   d i m e n s i o N   a n d   i s   g i v e n   by   (4)  a s     X AC N = G AC N H ACK N   (4)     w h e r e       A × K   i s   t h e   c h a nn e l   m a t r i w h o s e   e nt r i e s   a r e   i nde pe n de nt   a n d   i de nt i c a l l y   di s t r i b ut e d   w i t z e r o   m e a n   a n d   u ni t   v a ri a n c e .   T h e   r e c e i v e s i g n a l   R   i s   g i v e n   by   (5)  a s       R   =   X + Z     A × N × K   (5)     w h e r e   t h e   n o i s e   Z   A × K ,   w h o s e   e n t ri e s   a r e   i nde pe n de nt   s a m p l e s   o f   a   c i r c ul a rl y   s y m m e t r i c   c o m pl e G a us s i a n   ra n do m   v a ri a b l e   w i t h   z e r o   m e a a nd  u n i t   v a r i a nc e .   T h e   s y m bo l s   a r e   de c o de a t   t h e   r e c e i v e r   b y   m a k i n us e   o f   m a t r i u n f o l di n a s   f o l l ow s .   T h e   u n f o l di n i s   do n e   a c r o s s   t h e   pl a n e   C .   F o r   b e t t e r   u nde r s t a n d i n g   a b o u t   t h e   u n f o l di n o f   a   m a t ri x ,   [2 5 c a n   b e   r e f e r r e d.   T h e   u n f o l de r e c e i v e s i gn a l   R u n f o l d e d   a n d   t h e   u n f o l de s pr e a d i n g   m a t ri i s   W u n f o l d e d   g i v e n   by   (6)  a s     R un f o l d ed = [ R . . 1 R . . c ]   a n d       W un f o l d ed = [ W . . 1 W . . c ]   A CK × N   (6)     T h e   u n f o l de c ha nn e l   H u n f o l d e d   m a t r i x   i s   gi v e by   (7)  a s                                    = [ . . 1 . . ]     A C N        (7)     T h e   u n f o l de r e c e i v e s i gna l   X u n f o l d e d   i s   r e p r e s e n t e d   by   (8)  a s     X u n f o l d e d   =   G u n f o l d ed . *   H u n f o l d e d   (8)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :     25 35  -   2 542   2538   = [    . ] .      (9)     [    .  ] .     (10)     T h e   t ra n s m i t t e s y m bo l s   Ŝ   c a n   b e   e s t i m a t e a t   t h e   r e c e i ve r   u s i ng  (1 0)  a n d   i t   i s   g i v e n   by   (11)  a s     Ŝ = di a g [ [  .    ] .    ]   (11)     F r o m   (11 ),   i t   c a n   b e   un de r s t o o t h a t   a   b l i n j o i nt   s y m bo l   a nd  c ha nn e l   e s t i m a t i o n   i s   po s s i b l e   us i n A l t e r na t e   L e a s t   S qua r e   (A L S t e c hni que .       3.   P ER F O R M A N C A N A L Y S I S   In  t hi s   s e c t i o n,   w e   ha v e   a na l y z e t h e   pe r f o rm a n c e   o f   t h e   p r o p o s e s c h e m e   a n d   p r e s e nt e t h e   e qu a t i o n   fo r   m a xi m u m   di v e r s i t y   ga i n.   I n   ge n e r a l ,   t h e   P a i w i s e   E rr o P r o b a b i l i t y   (P E P of   t h e   M a xi m u m   L i ke l i h o o d   (M L e s t i m a t o o f   t h e   c o de   w o r d   m a t ri x   i s   us e d   a s   a   m e a s u r e   o f   pe r f o r m a n c e .   T h e   e qua t i o f o t h e   m a xi m u m   di v e r s i t y   ga i c a n   b e   de ri v e f r o m   P E P .   T h e   P E P   o f   t h e   M L   e s t i m a t o i s   a s   f o l l ow s .       P ( →  Ŝ| H )   =   Q   ( F   /   2 / 2 )   (12)     D ue   t o   s pa c e   c o n s t ra i nt s ,   w e   s ki t h e   i nt e r m e di a t e   s t e ps   a n d   p r e s e n t   t h e   f i na l   r e s ul t   o f   t h e   de r i v a t i o n   f o r   m a x i m u m   di v e r s i t y   ga i n   m a x d   i (1 3)  a s     d max   =   A ×   C   ×   ×   N   (13)     T h e   pe r f o r m a n c e   c o m pa ri s o n   b e t w e e n   t h e   c o n v e n t i o na l   s c h e m e s   a nd  t h e   p r o po s e s c h e m e   i s   pr e s e nt e i n   T a b l e   1 .       T a b l e   1   Co m pa ri s o n   o f   di v e r s i t y   ga i a nd  c o de   ra t e   o f   t h e   p ro pos e c o de   w o r d   di v e r s i t y     b a s e Q O S T B w i t h   c o n v e nt i o na l   s c h e m e s   S c h e m e   D i v e r s i t y   g a i n   Co d e   ra t e   Z h u   C h e n   c o d e   [2 5 ]   F u l l   d i v e rs i t y   ( M   ×   N )   F u l l   ra t e   (U n i t y )   G e ra r d   c o d e   [2 8 ]   F u l l   d i v e rs i t y   ( P × J × m i n ( M ,   R ))   <   F u l l   ra t e   ( )   P ro p o s e d   c o d e   w o r d   d i v e r s i t y   F u l l   d i v e rs i t y     A × N )   F u l l   ra t e   (U n i t y )       4.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N S   In  t hi s   s e c t i o n,   w e   ha v e   e v a l ua t e t h e   e rr o r   pe r f o r m a n c e   o f   t he   pr o po s e c o d e   w o r d   d i v e r s i t y   s c h e m e   i n   a   qu a s i   s t a t i c   f l a t   f a di n g   c ha nn e l   by   m e a n s   o f   M o n t e   C a rl o   s i m ul a t i o n s .   T h e   r e c e i ve r   i s   a s s um e d   t o   h a v e   pe r f e c t   c h a nn e l   s t a t e   i n f o r m a t i o n .   T h e   s i m ul a t i o n   pa ra m e t e r s   a r e   s h o w n   i T a b l e   2.   F i g u r e   3   c o m pa r e s   t h e   p r o po s e c o d e   w o r di v e r s i t y   s c h e m e   w i t h   c o n v e n t i o n a l   unr o t a t e Q O S T B C,   r o t a t e Q O S T B C,   Z h C h e c o d e   [25],   G e r a rd   c o de   [28],   M K R S T   [2 9]   a n d   D O V A L S   [ 3 0 ].   W e   a do pt   Q P S K   c o n s t e l l a t i o f o r   s i m ul a t i n t h e   B E R   ov e r   S N R .   T h e   B E R   fo r   pa pe [21]   i s   e v a l ua t e f o r   a   b l o c l e n gt o f   fo ur   ( P = 4) ,   s p r e a d i n l e ngt of  o n e   ( J = 1),   w i t h   t w o   t r a n s m i t t i n ( M = 2)  a n t w o   r e c e i v i n a nt e nn a s   ( K = 2).   F o r   s i m u l a t i ng  p a pe r   [ 25 ],   u nr o t a t e Q O S T B a nd  r o t a t e Q O S T B C ,   w e   h a v e   c o n s i de r e f o ur   t r a n s m i t t i ng  a nt e nn a s   a n o n e   r e c e i v i n a n t e nna   a s   m e n t i o n e d   i t h e   o ri gi na l   p a pe r s .   F o s i m ul a t i ng  t h e   p r o po s e c o de   w o r d   d i v e r s i t y   s c h e m e ,   w e   h a v e   a s s um e d   fo ur   t r a n s m i t t i ng  a n t e nna s   ( A = 4)   f o r   t ra n s m i t t i ng  t hr e e   c o de   w o r ds   ( C = 3)   s i m ul t a n e o us l y   a n o n e   r e c e i v i n a n t e nn a   ( K = 1) .   F r o m   t h e   F i g u r e   3 ,   i t   i s   o b s e r v e t ha t   B E R   of  a l l   t h e   s c h e m e s   d e c r e a s e s   w i t i n c r e a s e   i S N R .   It   i s   a l s o   c l e a r   t ha t   t h e   p r o po s e s c h e m e   o ut pe r f o r m s   t h e   s c h e m e s   o f   [ 25 a n d   [2 8 ],   due   t o   s p r e a di ng  a c r o s s   c o d e   w o r ds   i n   a dd i t i o n   t o   t i m e   a n d   s pa c e .   T h e   p r o po s e s c h e m e   a c h i e v e s   a   S N R   ga i n   o f   6. 7   dB   a t   t h e   B E R   of  10 - 5   o v e r   [ 25]   a n d   a r o u n d   2   dB   o v e r   [ 28 ] .   T h e   p r o po s e s c h e m e   a c h i e v e s   a   S N R   ga i o f   2   dB   a t   t h e   B E R   o 10 - 5   o v e r   [29 a n d   a r o u n 1. 4   dB   o v e r   [ 3 0 ].     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       O t h e   pe r f or m an c e   o f   c od e   w or di v e r s i t y   b as e d   quas i   or t h ogonal   ( Se nt h i l k um ar   Kum ar as w am y )   2539   In  F i g u r e   4,   w e   s h o w   t h e   e f fe c t   of   n u m b e r   o f   c o d e   w o r ds   o t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e d   c o d e   w o r d   d i v e r s i t y   s c h e m e .   F r o m   t h e   f i gu r e ,   i t   i s   o b s e r v e t ha t   B E R   of   a l l   t h e   s c h e m e s   d e c r e a s e s   w i t i n c r e a s e   i n   S N R .   F o r   a   g i v e n   n u m b e r   o f   r e c e i ve   a nt e nna ,   t h e   B E R   d e c r e a s e s   w i t i n c r e a s e   i n u m b e r   o f   c o de   w o r ds .   A l s o ,   f o r   a   gi v e num b e o f   c o de   w o r ds ,   t h e   B E R   de c r e a s e s   w i t i n c r e a s e   i num b e o f   r e c e i v e   a n t e nn a .     W e   fo un t h a t   t h e   p r o po s e s c h e m e   w i t h   C = 3 ,   K = 3   o ut pe rfo r m s   p r o po s e s c h e m e   w i t o t h e v a l ue s   o f   C     a n K ,   due   t o   i n c r e a s e   i n u m b e r   o f   s a m pl e s   f o r   e s t i m a t i ng   t h e   s a m e   num b e o f   s y m bo l s ,   b ut   a t   t h e   c o s t   of  i n c r e a s e   i c o m put a t i o na l   c o m pl e xi t y .   T h e   e ff e c t   of   c o n s t e l l a t i o n   s i z e   o n   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e d   s c h e m e   i s   i n v e s t i ga t e d   f o r   v a r i o us   v a l ue s   o f   M ,   w i t s i n g l e   r e c e i ve   a nt e nna .       T a b l e   2 .   S i m u l a t i o p a r a m e t e r s   P a ra m e t e r   V a l u e   M o d u l a t i o n   Q A M   a n d   Q P S K   N o i s e   A W G N   Ch a n n e l   q u a s i   s t a t i c   fl a t   f a d i n g   N u m b e r   o r e c e i v e   a n t e n n a s   1 ,   2 ,   3   a n d   4   N u m b e r   o r e c e i v e   a n t e n n a s   1 ,   2 ,   3   a n d   4               F i gu r e   3 .   Co m p a r i s o o f   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   pr o po s e c o d e   w o r d   di v e r s i t y   b a s e Q O S T B w i t c o n v e n t i o n a l   s c h e m e s     F i gu r e   4 .   I n f l ue n c e   o f   t h e   n u m b e r   o f   c o de   w o r ds   C   a n num b e o f   r e c e i ve   a n t e nn a s   K   o n   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e c o de   w o r d   di v e r s i t y   ba s e Q O S T B C       F i g u r e   5   de pi c t s   t h e   i n f l ue n c e   o f   128 - Q A M   o B E R   w i t =   1,   2   a nd   3.   It   i s   o b s e r v e t h a t   t h e   B E pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e s c h e m e   w i t 128 - Q A M   i m p rov e s   w i t i n c r e a s e   i S N R   f o a l l   t h e   C   v a l ue s   c o n s i de r e d.   A t   a   S N R   o f   10  dB ,   t h e   B E R   v a l ue s   f o r   C   =   1,   a n d   a r e   9x 10 - 2 ,   4 x10 - 2   a nd  2 . 8x1 0 - 2   r e s pe c t i v e l y .   F r o m   t h e   f i gu r e ,   i t   i s   e v i de nt   t ha t   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   a   M IM O   s y s t e m   i m p r o v e s   w i t h   c o de   w o r di v e r s i t y   (i . e .   C   =   a n d   =   3)   w h e c o m pa r e t o   t h e   s c h e m e   w i t h o ut   c o d e   w o r d i v e r s i t y   (i . e .   C   =   1).     F i g u r e   s h o w s   t h e   i m p a c t   o f   64 - Q A M   o n   B E R   w i t h   =   1,   2   a nd  3 .   I t   i s   o b s e r ve t h a t   t h e   B E pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e s c h e m e   w i t 64 - Q A M   i m p r o v e s   w i t i n c r e a s e   i S N R   f o r   a l l   t h e   C   v a l ue s   c o n s i de r e d.   A t   a   S N R   o f   10  dB ,   t h e   B E R   v a l ue s   f o r   C   =   1,   a n d   a r e   7x 10 - 2 ,   2 . 8x1 0 - 2   a n d   2x1 0 - 2   r e s pe c t i v e l y .   F r o m   t h e   f i gu r e ,   i t   i s   e v i de nt   t ha t   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   a   M IM O   s y s t e m   i m p r o v e s   w i t h   c o de   w o r di v e r s i t y   (i . e .   C   =   a n d   =   3)  w h e c o m pa r e t o   t h e   s c h e m e   w i t h o u t   c o de   w o r d i v e r s i t y   (i . e .   C   =   1).   O n   c o m pa ri n F i g u r e   a n d   F i g u r e   6,   i t   i s   o b s e r v e t ha t   t h e   B E R   f o r   C = 3   w i t h   128 - Q A M   i s   2 . 8x10 - 2   at   10   dB ,   w h e r e a s   i t   i s   2x10 - 2   f o r   C = 3   w i t 64 - QAM.   T h e r e f o r e ,   i t   i s   c l e a t h a t   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e s c h e m e   i m p r o v e s   w i t r e duc t i o i c o n s t e l l a t i o s i z e .   F i g u r e   i l l us t r a t e s   t h e   e f fe c t   o f   16 - Q A M   o n   B E R   w i t =   1,   a nd  3 .   I t   i s   o b s e r v e t ha t   t h e   B E pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e s c h e m e   w i t 16 - Q A M   i m p r o v e s   w i t i n c r e a s e   i S N R   f o r   a l l   t h e   C   va l ue s   c o n s i de r e d.   A t   a   S N R   o f   10  dB ,   t h e   B E R   v a l ue s   f o r   C   =   1,   a n d   a r e   5x 10 - 2 ,   1 x10 - 2   a nd  3 . 5x1 0 - 3   r e s pe c t i v e l y .   F r o m   t h e   f i gu r e ,   i t   i s   e v i de nt   t ha t   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   a   M IM O   s y s t e m   i m p r o v e s   w i t h   c o de   w o r di v e r s i t y   (i . e .   C   =   a n d   =   3)  w h e c o m pa r e t o   t h e   s c h e m e   w i t h o u t   c o de   w o r d i v e r s i t y   (i . e .   C   =   1).   O n   c o m pa ri n F i g u r e   6   a n d   F i g u r e   7 ,   i t   i s   o b s e r v e t ha t   t h e   B E R   f o r   C = 3   w i t 64 - Q A M   i s   20x 10 - 3   a t   10   dB ,   w h e r e a s   i t   i s   3. 5x10 - 3   f o r   C = 3   w i t h   16 - Q A M .   T h e r e fo r e ,   i t   i s   c l e a r   t h a t   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e s c h e m e   i m p r o v e s   w i t r e du c t i o n   i c o n s t e l l a t i o n   s i z e .   0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 S N R   i n   d B BER     R ot at e d   Q O S T B C U n r ot at e d   Q O S T B C Z h u   C h e n   C od e G e r ar d   C od e M K R S T D O V A L S P r op os e d   C od e   Wor d   D i ve r s i t y 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 S N R   i n   d B BER     C =1 ;   K =1 C =1 ;   K =2 C =1 ;   K =3 C =2 ;   K =1 C =2 ;   K =2 C =2 ;   K =3 C =3 ;   K =1 C =3 ;   K =2 C =3 ;   K =3 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :     25 35  -   2 542   2540   F i g u r e   de pi c t s   t h e   i n f l ue n c e   of   4 - Q A M   o n   B E R   w i t h   =   1,   a n 3 .   It   i s   o b s e r ve t ha t   t h e   B E pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e s c h e m e   w i t h   4 - Q A M   i m p r o v e s   w i t h   i n c r e a s e   i n   S N R   f o r   a l l   t h e   C   v a l u e s   c o n s i de r e d.   A t   a   S N R   o f   10  dB ,   t h e   B E R   v a l ue s   f o r   C   =   1,   a n d   a r e   1x 10 - 2 ,   2 . 5x1 0 - 4   a n d   4x1 0 - 5   r e s pe c t i v e l y .   F r o m   t h e   f i gu r e ,   i t   i s   e v i de nt   t ha t   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   a   M IM O   s y s t e m   i m p r o v e s   w i t h   c o de   w o r di v e r s i t y   (i . e .   C   =   a n d   =   3)  w h e c o m pa r e t o   t h e   s c h e m e   w i t h o u t   c o de   w o r d i v e r s i t y   (i . e .   C   =   1).   O n   c o m pa ri n F i gu r e   7   a n d   F i g u r e   8,   i t   i s   o b s e r v e t h a t   t h e   B E R   f o r   C = 3   w i t 4 - Q A M   i s   3 . 5 x10 - a t   10   dB ,   w h e r e a s   i t   i s   4x10 - 5   f o r   C = w i t 16 - Q A M .   T h e r e f o r e ,   i t   i s   c l e a t ha t   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e s c h e m e   i m p r o v e s   w i t h   r e duc t i o n   i n   c o n s t e l l a t i o n   s i z e .   F r o m   t h e   f i gu r e s ,   i t   i s   c l e a r   t h a t   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e d   s c h e m e   de gra de s   w i t i n c r e a s e   i n   c o n s t e l l a t i o n   s i z e   f o r   gi v e n   num b e r   o f   c o de   w o r ds .   A l s o   i t   i s   o b s e r v e t h a t   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   i m p r o v e s   w i t i n c r e a s e   i num b e o f   c o de   w o r ds   f or   a   gi v e c o n s t e l l a t i o n   s i z e .   F r o m   t h e   f i gur e s   i t   i s   c l e a t ha t   l a r ge r   num b e o f   c o de   w o r ds   w i t s m a l l e c o n s t e l l a t i o n   s i z e   w o ul b e   b e n e f i c i a l .               F i gu r e   5 .   I n f l ue n c e   o f   128 - Q A M   o n   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e c o de   w o r d   di v e r s i t y   b a s e Q O S T B fo r   v a r i o us   v a l ue s   o f   C   F i gu r e   6 .   I n f l ue n c e   o f   64 - Q A M   o n   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e c o de   w o r d   di v e r s i t y   b a s e Q O S T B fo r   v a r i o us   v a l ue s   o f   C               F i gu r e   7 .   I n f l ue n c e   o f   16 - Q A M   o n   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e c o de   w o r d   di v e r s i t y   b a s e Q O S T B fo r   v a r i o us   v a l ue s   o f   C   F i gu r e   8   I n f l ue n c e   o f   4 - Q A M   o n   t h e   B E R   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e c o de w o r di v e r s i t y   b a s e Q O S T B fo r   v a r i o us   v a l ue s   o f   C       5.   C O N C LU S I O N   W e   ha v e   p r e s e n t e d   a   n o v e l   c o de   w o r d   d i v e r s i t y   s c h e m e   f o r   Q O S T B i t h i s   pa pe r .   F r o m   t h e   s i m u l a t e r e s ul t s ,   i t   i s   e v i de n t   t ha t   t h e   a dd i t i o o f   c o de   w o r d   di v e r s i t y   t o   t h e   c o n v e n t i o n a l   s p a c e   a n d   t i m e   d i v e r s i t y ,   a c hi e v e s   a   S N R   ga i o f   6. dB   a t   t h e   B E R   o f   10 - 5   o v e r   Z h u   Ch e c o de   a nd  a r o und  2   dB   o v e r   G e ra r d   c o de   a n d   M K R S T   s c h e m e ,   a n d   a r o un d   1. 4   dB   o v e r   D O V A L S   s c h e m e   w i t h o ut   i n c r e a s i ng   t ra n s m i s s i o po w e r   a nd  b a n dw i dt h.   T h e   B E R   pe r f o r m a n c e   of   t h e   p r o po s e c o d e   i m p rov e s   w i t h   i n c r e a s e   i n   t h e   n u m b e r   o f   c o d e   w o r ds ,   0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 S N R   i n   d B BER     C =1;   128- Q A M C =2;   128- Q A M C =3;   128- Q A M 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 S N R   i n   d B BER     C =1;   64- Q A M C =2;   64- Q A M C =3;   64- Q A M 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 S N R   i n   d B BER     C =1 ;   16- Q A M C =2 ;   16- Q A M C =3 ;   16- Q A M 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 S N R   i n   d B BER     C =1 ;   4- Q A M C =2 ;   4- Q A M C =3 ;   4- Q A M Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       O t h e   pe r f or m an c e   o f   c od e   w or di v e r s i t y   b as e d   quas i   or t h ogonal   ( Se nt h i l k um ar   Kum ar as w am y )   2541   a c r o s s   w h i c h   t h e   i n f o r m a t i o s y m bo l s   a r e   s p r e a d ,   a t   t h e   c o s t   o f   i n c r e a s e   i c o m put a t i o n a l   c o m pl e xi t y .   I n   f ut u r e ,   t h e   p r o po s e w o r k   c a b e   e xt e n de d   by   c o n s i de r i ng   f r e qu e n c y   di v e r s i t y   a s   qua s i   o r t h o go na l   s p a c e - time - f r e que n c y   c o de   a l o n g   w i t c o de   w o r di v e r s i t y .   A l s o   t h e   pe rfo r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e w o r c a b e   i m p r o v e d   by   i n c o r po r a t i n g   e rr o c o rr e c t i n c o de s   s uc h   a s   t u r b o   a n l o w   de n s i t y   pa r i t y   c h e c c o de s .       R EF ER EN C ES   [ 1]   G .   J .   F o s c hi n i ,   a nd   M .   J .   G a ns ,   O n   l i m i t s   o f   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o ns   i n   a   f a d i ng   e nv i r o nm e n t   w he n   u s i ng   m u l t i p l e   a nt e nna s ,”   W i r e l e s s   P e r s ona l   C om m uni c a t i o ns , v o l .   6 ,   n o .   3 ,   pp .   311 - 335,   19 98.   [ 2]   S .   M .   A l a m o ut i ,   A   s i m pl e   t r a ns m i t   d i v e r s i t y   t e c hni qu e   f o r   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o ns ,”   I E E E   J ou r na l   on   Se l e c t e d   A r e as   i n   C om m un i c a t i ons ,   v o l .   1 6,   n o .   8,   p p.   14 51 - 1458 ,   199 8.   [ 3]   B .   H a s s i b i ,   a nd   B .   M .   H o c hw a l d,   H i g h - r a t e   c o de s   t ha t   a r e   l i n e a r   i s pa c e   a n t i m e ,”   I E E E   t r an s ac t i ons   o I nf or m a t i on  T he or y ,   v o l .   48 ,   n o .   7,   pp . 1 804 - 182 4,   20 02.   [ 4]   S .   C h i t r a ,   a nd  N .   K um a r a t h a r a n,   M ul t i m e d i a   t r a ns m i s s i o i M C - C D M A   us i ng   a d a p t i v e   s ubc a r r i e r   po w e r   a l l o c a t i o a nd  C F O   c o m pe ns a t i o n ,”   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   of   E l e c t r o ni c s , v o l .   105,   n o .   2 ,   pp.   2 89 - 302 ,   O c t .   2017 .   [ 5]   T .   I l a v a r a s a n ,   S .   B r i ndh a ,   a n M .   M e e n a ks h i ,   I m pr ov e f i b r e   no nl i ne a r i t y   i n   di s pe r s i o m a na g e d   o pt i c a l   O F D M   l i n ks ,”   O pt i c s   C om m un i c a t i ons ,   v o l .   38 5,   pp .   87 - 91 ,   O c t .   201 6.   [ 6]   M .   P a l a ni v e l a n ,   a nd   K .   S e n t h i l   K um a r ,   A O G A   ba s e d   a pp r o a c f o r   P A P R   r e d uc t i o i O F D M   s y s t e m s ,”   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on   W i r e l e s s   C om m uni c a t i o and   Se ns o r   C om put i ng   ( I C W C SC   201 0) ,   I ndi a ,   J a n.   20 10 .   [ 7]   H us s e i n   A .   L e f t a h,   a nd   H ud a   N .   A l m i ns hi d ,   C h a nn e l   c a pa c i t y   a nd  pe r f o r m a nc e   e v a l ua t i o o f   p r e c o de M I M O - O F D M   s y s t e m   w i t h   l a r g e - s i z e   c o ns t e l l a t i o n ,”   I nt e r na t i ona l   J ou r na l   of   E l e c t r i c a l   and   C om pu t e r   E ng i ne e r i ng , v o l .   9 ,   n o .   6 ,   pp.   5 024 - 503 0,   D e c .   201 9.   [ 8]   H a m i d   J a f a r kh a ni ,   Spa c e - T i m e   C odi ng   T he or y   an P r ac t i c e ,   C a m b r i dg e   U n i v e r s i t y   P r e s s ,   N e w   Y o r k ,   200 5.   [ 9]   K .   S e n t h i l kum a r ,   a nd   R .   A m ut ha ,   A a l g o r i t hm   f o r   e ne r gy   e f f i c i e nt   c o o pe r a t i v e   c o m m uni c a t i o n   i n   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r k s ,”   K S I I   T r an s ac t i ons   on   I nt e r ne t   an I n f or m a t i on   Sy s t e m s v o l .   10,   n o .   7 ,   pp.   3 080 - 309 9,   J ul .   2006 .   [ 10]   K .   S e n t h i l kum a r ,   a nd   R .   A m ut ha ,   E n e r g y   e f f i c i e nt   w i r e l e s s   bo dy   a r e a   n e t w o r k   us i ng   r e c e i v e   d i v e r s i t y ,”   J o ur n al   o f   E ngi ne e r i n Sc i e nc e   and   T e c hno l o gy v o l .   13 ,   n o .   8 ,   pp .   2616 - 26 31,   A ug .   2018 .   [ 11]   K .   S e nt h i l kum a r ,   a nd   R .   A m ut h a ,   E n e r g y   e f f i c i e nt   c o o pe r a t i v e   c om m uni c a t i o us i ng   Q O S T B C   i n   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r k s ,”   I n t e r nat i on al   J our n al   o f   A dv a nc e E ngi ne e r i ng  and   T e c hnol ogy , v o l .   7 ,   n o .   1 ,   pp .   244 - 251 ,   M a r .   2016 .   [ 12]   W .   S u ,   a nd  X .   G .   X i a ,   S i g na l   c o ns t e l l a t i o ns   f o r   qua s i - o r t ho g o na l   s pa c e - t i m e   bl o c c o de s   w i t h   f ul l   d i v e r s i t y ,”   I E E E   T r ans ac t i ons   on   I nf or m a t i on  T he or y , v o l .   50 ,   n o .   10,   p p.   23 31 - 2347 ,   O c t .   2004 .   [ 13]   J .   K .   M i l l e t h ,   K .   G i r i dha r ,   a nd  D .   J a l i ha l ,   O n   c ha n ne l   o r t ho go na l i z a t i o us i ng   s pa c e - t i m e   bo c c o di ng   w i t pa r t i a l   f e e dba c k ,”   I E E E   T r ans a c t i o ns   on   c om m u ni c at i on ,   v o l .   5 4,   n o .   6,   p p .   1121 - 11 30,   J un .   2 006 .     [ 14]   A nuj   S i ng a l ,   a n d   D e e p a k   K e di a ,   P e r f o r m a nc e   A na l y s i s   o f   A nt e nna   S e l e c t i o T e c hni que s   i n   M I M O - O F D M   S y s t e m   w i t h   H a r dw a r e   I m pa i r m e n t s :   E ne r gy   E f f i c i e nc y   pe r s p e c t i v e ,”   I n t e r nat i ona l   J ou r na l   of   E l e c t r i c al   an C om pu t e r   E ngi ne e r i n g ,   v o l .   8,   n o .   4,   p p.   22 72 - 2279 ,   A ug .   2018 .   [ 15]   K   S e n t h i l   K um a r ,   R .   A m ut ha ,   a nd   T L K   S n e ha p i r i y a ,   E ne r g y   E f f i c i e nt   V - M I M O   us i ng   T u r bo   C o de s   i W i r e l e s s   S e ns o r   N e t w o r ks ,   Se c ond  I E E E   I n t e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on  C om put i ng   and   C om m un i c a t i on  T e c h nol ogi e s   ( I C C C T 17) ,   I ndi a ,   A pr .   2 017 .   [ 16]   K   S e nt hi l   K um a r ,   R .   A m ut ha ,   a nd   R .   P r i y a ng a ,   M P S K   m o du l a t i o ba s e d   e n e r g y   e f f i c i e nt   w i r e l e s s   bo d y   a r e a   ne t w o r k ,   I n t e r nat i on al   J ou r na l   o f   A dv anc e d   R e s e ar c h   T r e nds   i E ngi ne e r i ng   an d   T e c hno l og y v o l .   4 ,   n o .   19,   pp.   27 2 - 276,   A pr   2017 .   [ 17]   Q i a n   H e ,   Z he n   W a ng ,   J i a nb i n   H u   a n R i c S .   B l um ,   P e r f o r m a nc e   g a i ns   f r o m   c oo pe r a t i v e   M I M O   r a da r   a nd   M I M O   c om m uni c a t i o s y s t e m s ,”   I E E E   S i gna l   P r o c e s s i ng  L e t t e r s ,   v o l .   26 ,   no .   1 ,   pp.   1 94 - 198 ,   2018 .   [ 18]   K .   S e n t h i l k um a r ,   a n R .   A m ut ha ,   E n e r g y   E f f i c i e nt   C o o pe r a t i v e   C o m m uni c a t i o i n   W i r e l e s s   S e ns o r   N e t w o r k   us i ng   t ur bo   c o de s ,”   A us t r al i an   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   and   E l e c t r o ni c s   E ng i ne e r i ng ,   v o l .   1 2,   n o .   4,   p p.   29 3 - 300 ,   N o v .   20 15.   [ 19]   J a i pr e e t   K a ur ,   a n M a ni n de r   L a l   S i ng h,   U s e r   a s s i s t e c o o pe r a t i v e   r e l a y i ng   i be a m s pa c e   m a s s i v e   M I M O   N O M A   ba s e s y s t e m s   f o r   m i l l i m e t e r   w a v e   c o m m uni c a t i o ns ,”   C hi n C om m uni c at i on s , v o l .   16 ,   n o .   6 ,   pp.   103 - 11 3,   J u l .   201 9.   [ 20]   K .   S e nt hi l kum a r ,   a nd  R .   A m ut ha ,   E xt e nde L i f e t i m e   w i t M i ni m u m   E nd - to - E nd  E n e r g y   C o ns um pt i o S c he m e   f o r   V i r t ua l   M u l t i p l e - I nput - M u l t i p l e - O ut put   i W i r e l e s s   S e ns o r   N e t w o r ks ,”   A u s t r a l i a J our na l   o f   E l e c t r i c a l   and   E l e c t r oni c s   E ng i ne e r i n g v o l .   1 6,   n o .   4 ,   p p.   1 - 12 ,   O c t .   201 9.   [ 21]   K .   S e n t h i l   K um a r ,   M .   K a n t h i m a t hi ,   a n d   R .   A m ut ha ,   E ne r g y   e f f i c i e nc y   a na l y s i s   o f   di f f e r e nt i a l   c o o pe r a t i v e   a l g o r i t hm   i w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r k ,”   C l us t e r   C om p ut i ng ,   pp .   1 - 9,   J a n .   20 18 .   [ 22]   M .   K a nt hi m a t h i ,   R .   A m ut ha ,   a n d   K .   S e nt hi l   K um a r ,   E ne r gy   e f f i c i e nt   d i f f e r e nt i a l   c oo pe r a t i v e   M I M O   a l g o r i t hm   f o r   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r k ,”   W i r e l e s s   P e r s onal   C om m u ni c at i o ns , v o l .   103,   n o .   4 ,   pp.   2 715 - 272 8,   D e c .   201 8.   [ 23]   J .   A kht a r ,   a nd  D .   G e s be r t ,   E x t e n di ng   o r t ho g o na l   bl o c c o de s   w i t pa r t i a l   f e e d ba c k ,”   I E E E   T r ans a c t i o ns   on   w i r e l e s s   c om m un i c a t i ons ,   v o l .   3 ,   n o .   6 ,   pp .   1959 - 19 62 ,   N o v .   20 04.   [ 24]   J .   K i m ,   a n S .   L .   A r i y a v i s t a kul ,   O p t i m um   4 - t r a ns m i t - a nt e nna   S T B C / S F B C   w i t a ng l e   f e e dba c a nd   a   ne a r - o pt i m um   1 - bi t f e e dba c k   s c he m e ,”   I E E E   C om m u ni c a t i o L e t t e r ,   v o l .   11,   no .   1 1,   pp .   868 - 870 ,   N o v .   2007 .   [ 25]   Z hu   C he n ,   a nd   M o o H o   L e e ,   O n e   bi t   f e e d ba c k   f o r   Q ua si - o r t ho go na l   s pa c e - t i m e   b l o c c o de s   b a s e d   o c i r c ul a nt   m a t r i x ,”   I E E E   T r an s ac t i ons   on   w i r e l e s s   c om m uni c a t i o ns v o l .   8 ,   n o.   7,   pp .   338 6 - 3389 ,   J u l .   20 09.   [ 26]   B i l j a n a   B a di c ,   M a r kus   R up p,   a n H a ns   W e i n r i c h t e r ,   A da pt i v e   c ha n ne l - m a t c he e xt e nd e a l a m o ut i   s p a c e - t i m e   c o de   e xpl o i t i ng   pa r t i a l   f e e db a c k ,”   E T R I   J ou r na l v o l .   2 6,   n o .   5 ,   p p.   44 3 - 4 51,   O c t .   20 04 .   [ 27]   Y i y ue   W u,   a nd   R o be r t   C a l d e r b a nk ,   C o de   d i v e r s i t y   i m u l t i p l e   a nt e n na   w i l r e l e s s   c o m m uni c a t i o n ,”   In P r oc .   of   I nt e r n at i on al   Sy m p.   O n   I n f o r m at i on   T e c hn ol ogy ,   T o r o nt o ,   O N ,   C a n a da ,   p p.   10 78 - 108 2,   20 08.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :     25 35  -   2 542   2542   [ 28]   G e r a r d   F a v i e r ,   M i c he l e   N .   da   C o s t a ,   A ndr e   L .   F .   d e   A l m e i d a ,   a nd   J o a o   M a r c o s   T . R o m a no ,   T e ns o r   s pa c e - t i m e   ( T S T )   c o di ng   f o r   M I M O   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o s y s t e m s ,”   S i gna l   P r oc e s s i ng ,   v o l .   9 2,   n o .   4,   p p.   10 79 - 1092 ,   M a r .   2012 .   [ 29]   W a l t e r   F r e i t a s ,   G e r a r F a v i e r ,   a nd  A ndr e   L .   F .   de   A l m e i da ,   G e ne r a l i z e K ha t r i - R a o   a nd  K r o ne c ke r   s pa c e - t i m e   c o di ng   f o r   M I M O   r e l a y   s y s t e m s   w i t h   c l o s e d - f o r m   s e m i - bl i nd   r e c e i v e r s ,   S i gn al   P r oc e s s i ng ,   v o l .   151 ,   pp .   19 - 31,   O c t .   2 018 .   [ 30]   C hung   B u i qu a ng ,   a n Z ho ng f Y e ,   C o ns t r a i ne d   A L S - ba s e t e ns o r   b l i nd   r e c e i v e r s   f o r   m ul t i - u s e r   M I M O   s y s t e m s ,”   D i gi t a l   Si g na l   P r oc e s s i n g ,   v o l .   8 4 ,   pp .   69 - 79 ,   J a n .   201 9.       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S           K .   S e n t h i l   K u m ar   o bt a i n e d   h i s   P h . D .   a t   A nna   U n i v e r s i t y ,   C h e nna i ,   I ndi a   i n   t he   y e a r   2018 .   H e   r e c e i v e d   h i s   M a s t e r   D e g r e e   f r o m   R a j a l a ks hm i   E ng i n e e r i ng   C o l l e g e ,   C h e nn a i   i n   200 9.   I t he   y e a r   2002 ,   he   r e c e i v e h i s   b a c he l o r ' s   de g r e e   i E ng i ne e r i ng   f r o m   B ha r a t h   N i k e t a E ng i n e e r i ng   C o l l e g e ,   T he n i .   H e   i s   w o r ki ng   a s   a A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   i t he   de p a r t m e n t   o f   E C E ,   R a j a l a ks h m i   E ng i ne e r i ng   C o l l e g e ,   I ndi a .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ude   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o ns ,   i nf o r m a t i o &   c o di ng   t he o r y   a nd  M I M O   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o s y s t e m s .         M .   P a l an i v e l an   i s   c ur r e n t l y   w o r ki ng   a s   a   P r o f e s s o r   &   H e a d ,   D e pa r t m e n t   o f   E C E ,   R a j a l a ks hm i   E ng i ne e r i ng   C o l l e g e ,   C h e nn a i .   H e   r e c e i v e d   h i s   P h . D   a t   A nna   U n i v e r s i t y   i n   t he   y e a r   2 015  a nd   M a s t e r   D e g r e e   f r o m   C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng ,   G ui n dy ,   A nna   U n i v e r s i t y ,   i n   t h e   y e a r   20 01 .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l u de   W i r e l e s s   c o m m uni c a t i o ns ,   I nf o r m a t i o a nd  c o di n g   t he o r y ,   O pt i c a l   N e t w o r ks   a nd   M ul t i pl e   a n t e n na   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n           N oo r   M o h am m e d   V al i   M o h am ad   r e c e i v e h i s   B . E . ,   D e g r e e   i n   E l e c t r o n i c s   a nd   C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng   f r o m   M a dr a s   U ni v e r s i t y ,   T a m i l   N a du,   I ndi a ,   i n   1999   a n M . E . ,   D e g r e e   i C o m m uni c a t i o S y s t e m s   f r o m   M a du r a i   K a m a r j   U n i v e r s i t y ,   T a m i l   N a du,   I ndi a   i n   200 3.   H e   r e c e i v e hi s   P h. D   i n   W i r e l e s s   C o m m uni c a t i o a nd   N e t w o r ki ng   f r o m   V e l l o r e   I ns t i t u t e   o f   T e c hno l o gy   ( V I T ) ,   V e l l o r e ,   T a m i l   N a du ,   I ndi a .   C u r r e n t l y   he   i s   A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   i n   S c ho o l   o f   E l e c t r o ni c s   E ng i ne e r i ng ,   V I T ,   V e l l o r e ,   T a m i l   N a du  I ndi a .   H e   i s   a   m e m be r   i n   I E E E   a n l i f e   m e m b e r   i n   I S T E .   H e   h a s   pub l i s h e m o r e   t ha f i f t y   pa pe r s ,   i r e p ut e j o ur n a l s   a nd   c onf e r e nc e s .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ud e   R e s o ur c e   a l l o c a t i o i ne xt   g e ne r a t i o n ,   w i r e l e s s   ne t w o r k s ,   M a s s i v e   M I M O   a nd  G r e e C o m m uni c a t i o n.         T .   H e l an   V i d h y i s   a   m e m be r   o f   I S T E   a nd   I A C S I T .   S he   c o m pl e t e d   B . E   ( E l e c t r o ni c s   a nd  c om m uni c a t i o e ng i ne e r i ng )   i B ha j a r a ng   E ng i ne e r i ng   C o l l e g e   i 2009   a nd   M . E   ( A ppl i e d   E l e c t r o n i c s )   i n   S t .   J o s e ph' s   c o l l e g e   o f   E ng i n e e r i ng   i n   2 011 .   C ur r e nt l y ,   w o r ki ng   a s   a n   A s s i s t a n t   P r o f e s s o r   i t he   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c s   a nd  C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng ,   R a j a l a ks hm i   E ng i ne e r i ng   C o l l e g e ,   T ha n da l a m   a nd  ha v i ng   t e a c hi ng   e x pe r i e nc e   o f   8. 3   y e a r s .   H e r   a r e a   o f   i nt e r e s t s   a r e   c o m m uni c a t i o e ng i ne e r i ng   a nd  i m a g e   pr o c e s s i ng .         V.   Y o gal ak s h m i   o bt a i n e he r   M a s t e r   D e g r e e   i n   A ppl i e E l e c t r o ni c s   f r o m   A r una i   E ng i n e e r i ng   C o l l e g e   i t he   y e a r   o f   2012 .   C ur r e n t l y ,   s h e   i s   w o r k i ng   a s   a A s s i s t a nt   pr o f e s s o r   i n   t h e   D e pa r t m e nt   o f   E l e c t r o ni c s   a nd  C o m m uni c a t i o n   E ng i n e e r i ng ,   R a j a l a ks hm i   E ng i ne e r i ng   C o l l e g e   w i t y e a r s   o f   e xpe r i e nc e .   H e r   r e s e a r c h   i nt e r e s t   i nc l u de s   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n,   s p e e c pr o c e s s i ng   a nd   s i g na l   pr o c e s s i ng .         V .   B ak y al ak s h m i   o bt a i ne d   h e r   M a s t e r   D e g r e e   i n   c o m m uni c a t i o s y s t e m s   f r o m   R a j a l a k s hm i   E ng i ne e r i ng   C o l l e g e ,   C he nn a i   i n   20 16 .   I t he   y e a r   2 014 ,   s h e   r e c e i v e d   he r   ba c he l o r ' s   de g r e e   i E l e c t r o n i c s   a nd   C o m m uni c a t i o E ng i n e e r i ng   f r o m   A dhi p a r a s a kt h i   C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng ,   K a l a v a i .   S he   i s   w o r ki ng   a s   a n   a s s i s t a n t   pr o f e s s o r   i n   t h e   de pa r t m e n t   o f   E C E ,   R a j a l a k s hm i   E ng i ne e r i ng   C o l l e g e ,   I ndi a .   H e r   r e s e a r c i n t e r e s t s   i nc l ud e   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o a nd   o pt i c a l   c o m m uni c a t i o n.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.