I nte rna t io na l J o urna l o f   I nfo rm a t ics a nd   Co m m un ica t io n T ec hn o lo g y   ( I J - I CT )   Vo l.  1 4 ,   No .   1 ,  A p r il   20 2 5 ,   p p .   1 53 ~ 163   I SS N:  2252 - 8 7 7 6 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /iji ct . v 1 4 i 1 . pp 153 - 1 6 3           153       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ict. ia esco r e. co m   Enha nced  pulse  s ha ping  f ilters  f o r  minim izing  int erf erence  i n  G FDM   s ig na ls for 5 G   c ellula r ne t wo rks       Sa ira m   Va m s i   T a dik a m a lla 1 ,   H a rish   Cha nd ra   M o ha nt a 2 ,   Su dh ee r  K um a r  T er la pu 3 ,    Va m s h i K rish na   M a n dh a pa t i 4   1 C e n t u r i o n   U n i v e r si t y   o f   Te c h n o l o g y   a n d   M a n a g e m e n t ,   O d i sh a ,  I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   C e n t u r i o n   U n i v e r s i t y   o f   Te c h n o l o g y   a n d   M a n a g e men t ,   O d i s h a ,  I n d i a   3 S h r i   V i sh n u   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e   f o r   W o me n ,   B h i m a v a r a m ,  I n d i a   4 D h a n e k u l a   I n st i t u t e   o f   En g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,   V i j a y a w a d a ,  I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 8 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Oct  9 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   No v   1 9 ,   2 0 2 4       Th e   imm in e n t  rise   o f   5 t h   g e n e ra ti o n   ( 5 G )  wire les s  sta n d a rd s  h e ra ld s  a   p iv o tal  e ra   in   c e ll u lar   c o m m u n ica ti o n .   Am o n g   th e   c h a ll e n g e s  fa c e d ,   se lec ti n g   a n   o p ti m a l  m u lt i p le  a c c e ss   te c h n iq u e   sta n d s  o u t  a s  c ru c ial  fo r   a c h iev in g   t h e   d e sire d   b len d   o f  lo w  late n c y ,   h ig h   d a ta  ra tes ,   a n d   t h ro u g h p u t.   G e n e r a li z e d   fre q u e n c y   d i v isio n   m u lt i p lex i n g   (G F DM)  e m e rg e s  a s  a   p ro m isin g   c a n - d id a te  m e e ti n g   5 G   re q u irem e n ts.  Th is   stu d y   in tro d u c e s  two   in n o v a ti v e   p u lse   sh a p i n g   f il ters   (P S F s)  th e   b e tt e r  t h a n   ra ise d   c o sin e   f il ter  (BRCF )  a n d   m o d ifi e d   b a rtl e tt   h a n n in g   f il ter  ( M BHF)  p a ired   wi th   v a rio u s   m o d u lati o n   sc h e m e s  su c h   a s  b in a ry   p h a se   sh ift   k e y in g   (BP S K),   q u a d ra t u re   p h a se   sh ift   k e y in g   (QPS K) ,   a n d   q u a d ra tu re   a m p li tu d e   m o d u lati o n   ( QA M )  to   a ss e ss   G F DM  sig n a l  p e rfo rm a n c e .   Co n sid e ri n g   i ts  sp e c tru m   e fficie n c y ,   QA M   m o d u latio n   e m e rg e s  a s  t h e   p re fe rre d   c h o ice .   P e rf o rm a n c e   e v a lu a ti o n   o f  t h e   P S F s  e n tails   a n a ly z i n g   sy m b o l   e rro r  ra te  ( S ER)  a g a in st  si g n a l  to   n o ise   ra ti o   (S NR) ac ro ss   d iffere n t  m o d u latio n   sc h e m e s.   K ey w o r d s :   GFDM   Mo d u latio n   t ec h n iq u es   Pu ls e  s h ap in g   f ilter s   SER   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Sair am   Vam s i  T ad ik am alla   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ics an d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g   C en tu r io n   Un iv er s ity   o f   T ec h n o lo g y   an d   Ma n ag em e n t   Od is h a,   I n d ia   E m ail: v am s i.0 4 3 8 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   r ec en t y ea r s ,   s ig n if ican t tr a n s f o r m atio n s   h av e  o cc u r r e d   in   b o th   wir ed   an d   wir eless   co m m u n icatio n   s y s tem s ,   lar g ely   d r iv en   b y   th e  d o m in an ce   o f   d ig ital  tech n o lo - g y .   T h is   s h if t  h as  cr ea ted   a  p r ess in g   d em an d   f o r   h ig h   d ata  r ates,  in c r ea s ed   th r o u g h p u t,  a n d   m in im ized   late n cy   [ 1 ] .   Va r io u s   s ec to r s ,   in cl u d in g   s atellite  an d   m ilit ar y   ap p licatio n s ,   r ely   o n   ex ce p tio n ally   h i g h   d ata  r ates  to   s u p p o r t  r ea l - tim e  co n n ec tiv i ty   am o n g   n u m e r o u s   d ev ices   [ 2 ] .   Similar ly ,   ap p lic atio n s   lik e  v e h icle  au to m atio n   n ec ess itate  m in im al  laten c y   to   s wif tly   e x ec u te  o p er atio n s ,   wh ile   b an k in g   s y s tem s   r eq u ir e  h ig h   t h r o u g h p u t.   E m b r ac in g   th e   p r in cip les  o f   I n d u s tr y   4 . 0 ,   wh ich   ad v o ca tes  f o r   in ter co n n ec ted   in d u s - tr ies,  m an d ates  m ee tin g   th ese  cr iter ia   [ 3 ] .   T h e  ad v en t   o f   5 th   Gen er atio n   ( 5 G)   wir eless   s y s tem s   is   p o is ed   to   f u lf ill  th e  d em an d s   o f   I n d u s tr y   4 . 0   an d   g lo b al   au to m atio n   [ 4 ] .   Ho wev e r ,   5 G  tech n o lo g y   m u s t  ad d r ess   s p ec if ic  r eq u ir em e n ts ,   in clu d i n g   m in im izin g   o u t - of - b an d   ( OOB)   ra - d iatio n   an d   ad jace n t c h an n el  in ter f er e n ce ,   r ed u cin g   p ea k   to   a v er ag e  p o w er   r atio   ( PAPR ) ,   an d   en ab lin g   u ltra - r eliab le,   lo w - laten cy   co m m u n icatio n   with   a n   en h a n ce d   m o b ile  b r o ad b a n d   b an d   [ 5 ].   I n   th e  r ea lm   o f   5 G  tech n o lo g y ,   r esear ch er s   f ac e  th e  ch alle n g e  o f   ac h ie v in g   h i g h   d ata  r ates  wh ile   m in im izin g   in ter f e r en ce ,   p ar ti cu l ar ly   in   th e   co n tex t  o f   m u lti - ca r r ier   m o d u latio n   tec h n iq u es  [ 6 ] .   Or th o g o n al  f r eq u e n cy   d iv is io n   m u ltip lex i n g   ( OFDM) ,   a  well - k n o wn   m eth o d   em p l o y ed   in   4 G  an d   lo n g - ter m   e v o lu tio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,  Vo l.  1 4 ,   No .   1 ,  A p r il   20 2 5 :   153 - 1 6 3   154   ( L T E )   s y s tem s ,   ex em - p lifie s   th is   [ 7 ] .   OFDM' s   u s e  o f   o r th o g o n ality   an d   C y clic  P r ef i x  ( C P)  en h a n ce s   r o b u s tn ess   an d   r e d u ce s   f r e q u en cy - s elec tiv e  f ad in g   co m p ar ed   to   s in g le - ca r r ier   tech n i q u e s .   Ho wev er ,   OFDM  h as  d r awb ac k s   s u ch   as  h i g h   P APR ,   in ter - ca r r ier   in ter f er e n ce   ( I C I ) ,   OOB  em is s io n s ,   an d   r e lian ce   o n   CP   u s ag e   [ 8 ] .   C o n s e - q u e n tly ,   OFDM  h as  n o t  b ee n   ad o p ted   f o r   n ex t - g en er atio n   ( 5 G)   s y s tem s   d u e  to   th ese  lim itatio n s .   T h e  5 G   n o w   g r o u p   is   ex p lo r i n g   f o u r   alter n ativ e   wav ef o r m s   f o r   ef f icien t   air   in ter f ac e  d e s ig n ,   wh ich   d o   n o t  r ely   o n   o r th o g o n ality   an d   s y n ch r o n izatio n   r eq u ir e m en ts   [ 9 ] .   T h ese  in clu d e  f ilter   b an k   m u lticar r ier   ( FB MC),   g en er alize d   f r eq u en cy   d iv is i o n   m u ltip lex in g   ( GFDM) ,   u n iv er s al  f ilter ed   m u lticar r ier   ( UFMC),   an d   B i - o r th o g o n al  f r e q u en c y   d iv is io n   m u ltip lex in g   ( B FDM)   [ 1 0 ] .   E ac h   o f   th ese  tech n i q u es  aim s   to   r ed u ce   I n te r - Sy m b o l  I n ter f er en ce   ( I S I )   a n d   in cr ea s e  s p ec tr al  ef f icien cy .   Ho wev er ,   GFDM  s tan d s   o u t  as  th e  o n ly   m u ltip lex in g   tech n iq u e  o f f er in g   s ig n if ican tly   lo w  OOB  r ad iatio n ,   a d d r ess in g   a   cr u cial  co n ce r n   in   5 G   tech n o lo g y   [ 11 ].   GFDM,   a  p r o m in en t  m u ltip le x in g   tech n iq u e  in   th e  r ea lm   o f   5 G,   r ep r esen ts   th e  ev o lu tio n   o f   OFDM.   I ts   k ey   d is tin ctio n   f r o m   OFDM  lies   in   th e   u s e  o f   n o n - r ec tan g u lar   p u ls es  in s tead   o f   r ec tan g u lar   o n es,   elim in atin g   th e  o r t h o g o n ality   ch ar ac ter is tic.   GFDM  co m p r is es  m u ltip le  in d iv id u al  b lo c k s ,   ea ch   m o d u lated   s ep ar ately   with   m u lti p le  s u b - c ar r ier s ,   an d   ea c h   s u b ca r r ier   ca r r y in g   v ar io u s   s y m b o ls   [ 12 ] .   Du e  to   th e  ab s en ce   o f   o r - th o g o n ality ,   GFDM  em p lo y s   p u ls e  s h ap in g   f ilter s   ( PS Fs )   to   m itig ate  in ter f er en ce .   T h ese  PS F s   p lay   a  cr u cial  r o le  in   alter in g   th e  c h ar ac ter is tics   o f   th e  m o d u lat ed   s ig n al  to   b e  tr an s m itted   th r o u g h   th e  ch a n n el,   ess en tial  f o r   m in im izin g   I SI  ca u s ed   b y   h i g h   m o d u latio n   s i g n als  th r o u g h   b a n d - lim ited   c h an n els   [ 1 3 ] .   W h ile  co n v en tio n al  f ilter s   lik e  r aised   co s in e  f ilter   ( R C F)  an d   r o o t   r aised   co s in e  f ilter   ( R R C F)   ar e  co m m o n ly   a p p lied   in   m u ltip lex in g   s ch e m es,  th e y   m ay   n o t  ef f ec tiv ely   r ed u ce   in ter f er en ce .   T h is   p ap er   in tr o d u ce s   n o v el  PS Fs   s u ch   as  b etter   th an   r aised   c o s in e  f ilter   ( B R C F)  an d   m o d if ied   b a r tlett  h an n in g   f ilter   ( MBHF),   o f f er i n g   s ig n if ican t in ter f er en ce   r ed u ctio n   co m p ar ed   t o   ex is tin g   tech n iq u es   [ 1 4 ] .   T h e  u p co m in g   s ec tio n s   o f   t h e  p ap er   d elv e  in to   t h e  GFDM  s y s tem   m o d el,   ac co m p a n ied   b y   its   p er f o r m an ce   an aly s is .   T h is   will  b e  f o llo wed   b y   a  d is cu s s io n   o n   ex is tin g   an d   p r o - p o s ed   PSFs ,   alo n g   with   a   co m p ar ativ e  a n aly s i s   o f   r esu lt s .       2.   G F DM   SYS T E M   F RA M E WO RK   GFDM  em p lo y s   n o n - o r th o g o n al  m u lticar r ier   m o d u lati o n ,   tr an s m itti n g   in f o r - m ati o n   ac r o s s     K  s u b ca r r ier s   an d   N  s u b - s y m b o ls .   Un lik e  tr ad itio n al  m eth o d s ,   GFDM  u s er s   o p er ate  with in   th e  s am e  b an d   an d   f r eq u e n cy   s im u ltan eo u s ly ,   wi th   ea ch   u s er ' s   in f o r m atio n   d is tin g u is h ed   b y   p o wer   lev els  [ 1 5 ] .   C o n s eq u e n tly ,   GFDM  d em an d s   s u b - s tan tial  co m p u tatio n al  r eso u r ce s .   Ad d itio n ally ,   it  lev e r ag es  th e  s u p er p o s itio n     p r in cip le  at  th e  tr an s m itter   an d   im p lem en ts   s u cc ess iv e  in ter f er en ce   ca n ce llatio n   at  th e  r ec eiv er ,   allo win g   f o r   th e  u tili za tio n   o f   th e  s am e  s p ec tr u m   f o r   all  u s er s .   Fig u r e   1   illu s tr ates  th e  b lo ck   d iag r am   o f   th e  GFDM    m o d el   [ 1 6 ] .           Fig u r e  1 .   GFDM  s y s tem   m o d e l       I n   th e  tr an s m itter   p ar t  o f   G FDM,   s ev er al  o p er atio n s   ar e   co n d u cte d   in clu d in g   d ata  g en er atio n ,  Ma p p in g ,   GFDM  m o d u latio n ,   an d   th e  a d d itio n   o f   a  CP .   C o n - s tellatio n   m ap p in g   is   p er f o r m ed   o n   b in ar y   d ata   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       E n h a n ce d   p u ls e  s h a p in g   filt ers   fo r   min imiz in g   in terf e r en ce   in   GF DM  …   ( S a ir a m  V a msi   Ta d ika ma lla )   155   to   f ac ilit ate  tr an s m is s io n   o v e r   th e  ch a n n el.   Am o n g   th e  t h r ee   m ap p in g s   av ailab le,   q u ad r atu r e  am p litu d e   m o d u latio n   ( QAM )   m ap p er   is   co m m o n l y   p r ef er r ed   f o r   its   ab ilit y   to   tr an s m it t wo - b it st r ea m s   o r   an alo g   s ig n als   with   v ar y in g   a m p litu d es  in   a  s in g le  tr an s m is s io n .   At  th e  r ec eiv er ,   th ese  s ig n als  ar e  s ep ar at ed   an d   e x tr ac ted   to   re - co n s tr u ct  t h e  o r ig in al  m o d u latin g   s ig n al   [ 1 7 ] .   T h e   GFDM  Mo d u lato r   u n d er ta k es  two   p r i - m ar y   o p er atio n s :   Up   s am p lin g   an d   p u ls e  s h a p in g .   U p   s am p lin g   in c r ea s es  th e  m o d u latio n   o f   th e  tr a n s m itted   s ig n al  b y     p ad d in g   ze r o s ,   m ain tain i n g   t h ein teg r ity   o f   t h e  co n - ten t.   Ad d itio n ally ,   o n e   o f   th e  PSFs   is   ap p lied   to   g e n er ate  th e  GFDM  s ig n al.   C P  is   ad d ed   to   th e  GFDM  s ig n al  t o   m itig ate  I SI  d u r i n g   tr a n s m is s io n   th r o u g h   th e     ch an n el.   C P  in s er tio n   in v o lv es  ap p en d - in g   th e  last   M  s a m p les  o f   th e  GFDM  s y m b o l  to   th e  f r o n t  o f   th e   s y m b o l   [ 1 8 ] .   T h is   GFDM  s ig n al  will  b e  tr a n s m itted   th r o u g h   th e  ad d itiv e  wh ite  g au s s ian   n o is e   ( AW GN )   ch an n el   an d   at  r ec eiv e r   e q u aliza tio n   is   p er f o r m ed   to   r ec o v e r   tr an s m itted   s y m b o ls   b y   r ed u cin g   I SI   [ 1 9 ] .   -   C alcu latio n   o f   SER f o r   GFD M   I n   o r d er   t o   in v esti g ate  th e   p er f o r m a n ce   o f   d if f er en t  PSFs   alo n g   with   d if f e r en t  m o d u la tio n s ,   it  is   n ec ess ar y   to   g en er ate  GFDM  m atr ix   with   th e  h elp   o f   an y   PS Fs .   T h e  p r ev io u s   s ec tio n   d is cu s s es d if f er en t PSF s   an d   th ey   ar e  in d i - ca te d   as  P r cf ,   Pb r cf ,   an d   Pm b h f   an d   s ize  o f   th e  f ilter   is   1 x NS C M   [ 2 0 ] .   T h e  c ir cu la r   co n v o l u tio n   h as  to   b e   p er f o r m ed   o n   th e   m atr ix   o b tain ed   d u e   to   PSF   in   o r d er   to   g en e r ate  G FDM  s ig n al  m atr ix   o f   s ize  NSC Mx N SC M   an d   it  is   in d icate d   as  P C   =  cir c s h if t( P),   wh er e  P  =  Prc f /Pb r cf /Pmb h f   an d   PC   is   th e   p u ls e  s h ap in g   m atr ix   af ter   ap p ly in g   c ir cu lar   co n v o lu tio n   [ 21 ] .   I n   GFDM  ea ch   s y m b o l is th e  tr an s m itter   with   a   co r r esp o n d in g   p u ls e  s h ap e  wh ich   is   wr itten   as ,     x [ k ] =  ∑ ∑ ,   , [ ]   − 1 = 0  − 1 = 0   ( 1 )     wh er e  k =  0 ,   1,   2 ,   - - -      M - 1 ,  d   =   I n p u t  b in ar y   s eq u en ce .   W ith   th e  h elp   o f   P n,   m   [ k ]   h a v in g   m atr ix   s iz e  1 x N SC M  an d   P C   h av in g   m atr ix   s ize  N SC M  x 1 ,   th e   GFDM  m atr ix   A  f o r m ed   a n d   i t c an   b e  wr itten   as ,     x =A d     ( 2)     wh er e  A  is   ca lled   as GFDM   m o d u latio n   m atr ix   with   s ize  N SC Mx N SC M.   T o   an aly s e  p e r f o r m an ce   in   te r m s   o f   s y m b o l  er r o r   r ate  ( SER)  an d   s ig n al  to   n o is e  r atio   ( SNR )   b y   ass u m in g   AW GN  c h an n el  an d   it c an   b e  wr itten   as ,     P AW G N   =  2   ( − 1 )  ( √   ) −   ( − 1 ) 2  2   ( √   )   ( 3 )     W h er e    =  3 2 ( 2 − 1 )   .   ( 4 )       --- SNR   in   d B       an d   =      .        .     +  +    ( 5 )       is   th e  n u m b er   o f   b its   p er   b in ar y   p h ase  s h if t  k e y in g   ( B PS K ) / q u ad r at u r e  p h ase  s h if t  k ey in g   ( QPSK ) /QAM   s y m b o l,  =   √ 2 ,   N CP   a n d   N CS   ar e   th e   len g th   o f   CP   an d   C y clic  Su f f i x   r esp ec tiv ely ,     is   av e r ag e   en e r g y   p er   s y m b o l,    is   No is e  p o wer   d en s ity .   No w  th e  r ec eiv ed   s ig n al  y   is   f o r m ed   b y   ad d in g   t r an s m itted   s ig n al  with   n o is e .     y   =  x   +  P AWG N   ( 6 )     T h is   s ig n al  h as  to   b e  d em o d u l ated   u s in g   tr an s p o s e  o f   GFDM  tr an s m itter   m atr ix   ( A)   with   th e  r ec eiv ed   s ig n al   af ter   ch an n el .     R X   =  ( A T )   *   y   ( 7 )     Af ter   d em o d u latio n ,   th e  an aly s is   i s   co n d u cted   o n   th e  r ec eiv ed   s ig n al  to   co m p ar e  SER  ag ain s t  SN R .   I n itially ,   SNR   i s   as s u m ed   to   b e  ze r o ,   with   th e  s ize  o f   th e  m atr ix   eq u al  to   SNR   in   d ec ib els.  SER  f o r   ea ch   SNR   is   co m p u ted   b y   m ea s u r in g   th e  d if f er en ce   in   e r r o r s   b etwe e n   t h e  r ec eiv ed   an d   tr an s m itted   s ig n als   [ 2 2 ] .   T h is   ca n   b e  ex p r ess ed   as   ( 8 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,  Vo l.  1 4 ,   No .   1 ,  A p r il   20 2 5 :   153 - 1 6 3   156   [ , ] =    ( , )   ( 8 )     T h e  ab o v e   will c o m p ar e  th e  el em en ts   in   two   m atr ices       .   T h e  n u m b er   o f   d i f f er en ce s   is   o u tp u t   in   .   T h e  r atio   o f      to   th e  n u m b e r   o f   elem e n ts   is   o u tp u t o f   .   No w  th e  SER will b e  ca lcu lated   u s in g .     ∑    ( ) =  ( ) +    _  = 0   ( 9 )     I n   th is   p ap er ,   th e  s n r _ d b   is   tak en   f r o m   0   to   2 0   d b   with   2   d b   i n ter v al.       3.   ANALY SI S O F   E XIS T I NG   P UL S E   SH AP I NG   F I L T E R   T h ese  f ilter s   ar e  in teg r al  to   t h e  g en er atio n   o f   GFDM  s ig n al s ,   as  th ey   m o d if y   th e  c h ar ac - t er is tics   o f   th e  tr an s m itted   s ig n al.   T h e  p r i m ar y   o b jectiv e  o f   em p lo y in g   PS Fs   is   to   o p tim ize  th e  tr an s m itted   s ig n al  f o r   th e   ch an n el  co n d itio n s .   T r an s - m it tin g   h ig h l y   m o d u lated   s ig n als   in   n ar r o w  b a n d wid th   c o m m u n icatio n   ch a n n els  o f ten   r esu lts   in   I SI.   PS Fs   ar e  u tili ze d   to   m itig ate   I SI  b y   n ar r o win g   th e  b a n d wid th   o f   t h e  m o d u lated   s ig n al     in   ac co r d an ce   with   th e  c h an n el  ch ar ac ter is tics ,   th er eb y   in f lu en cin g   th e  o v e r all  p r o p e r ties   o f   th e  GFDM    s ig n al   [ 2 3 ] .   -    R aised   co s in e  f ilter   Un lik e  th e  co n s tr ain ts   ass o ciate d   with   u s in g   r ec ta n g u lar   p u ls es  in   OFDM,   th e   R C F  ad o p ts   th e   f o u r ier   tr an s f o r m   o f   a  r ec tan g u lar   p u ls e,   n am ely   th e  s in c   p u ls e.   T h is   ch o ice  is   p ar ticu lar ly   ad v a n tag eo u s   f o r   b an d - lim ited   d ata  tr an s m is s io n ,   as it o f f er s   s u p e r io r   s u itab ili ty   an d   p er f o r m an ce   [ 2 4 ] .   L et  P rcf   ( ω )   b e  th e  s p ec tr u m   o f   R C F   an d   γ   will  b e  r o llin g   f ac to r   th en   s p ec tr u m   f o r   R C F  is   e x is ted   in   b etwe en .     P rcf ( ω )   =  τ   f o r   0   ≤   ω   ≤   π   ( 1 − γ ) τ   ( 1 0 )     P rcf ( ω )   =  τ 2 ( 1 − s in ( ( τ 2γ ) ( ω − π τ ) ) )   f o r   π   ( 1 − γ ) τ   ≤   ω   ≤   π   ( 1 + γ ) τ   ( 1 1 )     P rcf ( ω )   =  0   f o r   ω   ≥   π   ( 1 − γ ) τ   ( 1 2 )     P rcf ( ω )   f o r m s   a  s in c  p u ls e  wh ich   is   ex is ted   in   b etwe en   π   ( 1 − γ ) τ   ≤   ω   ≤   π   ( 1 + γ ) τ    an d   n o   p u ls e  is   ex is ted   af ter   ω   ≥   π   ( 1 − γ ) τ ,   d u e  to   th is   n atu r e  I SI   ca n   b e   r ed u ce d .   T h e  tim e  r esp o n s e  o f   P rcf ( t)   is   o b tain ed   b y   ap p ly in g   in v er s e  f o u r ier   tr an s f o r m   to   P rcf ( ω ) .     T h e  r esp o n s e  s ig n al  o f   R C F   is   tak en   b y   co m b in in g   two   s ig n als  wh ich   ar e  9 0 °   p h ases   to   ea ch   o th er .     T h o s e  s ig n als ar e :     P rcf1 ( t)   =  s in   ( πτ T ( 1 − γ ) )   an d   P rcf2 ( t)   =  co s   ( πτ T ( 1 + γ ) )   th en       P rcf ( t) =  P r c f 1 ( t ) + 4 γ t T   P r c f 2 ( t ) π t T ( 1 − ( 4 γ t T ) 2 )   ( 1 3 )     w h er e  γ   is   r o ll   o f f   f ac to r ,   th e   r e s p o n s e  o f   GFDM  s ig n al  is   v ar ied   b y   v ar y in g   γ   in   b etwe en   0   t o   1   a n d   T   is   th e   s y m b o l p er i o d   [ 2 5 ] .       4.   ANALY SI S   O F   P RO P O SE D  P UL S E   SH AP I NG   F I L T E RS   T h e  ex is tin g   f ilter   co n s is ts   o f   o n ly   o n e   v ar iab le   p ar am ete r   s u ch   as  r o ll  o f f   f ac to r   ( γ ) .   Alo n g   with   γ ,  th e  p r o p o s ed   f ilter s   co n s is t  o f   s en s itiv ity   v ar iab le  an d   win d o win g   v a r iab le.   Du e   to   th ese  ad d itio n al  v a r iab le   p ar am eter s ,   th e  s h ap e   o f   th e   p u ls e  is   v ar ied   s u ch   th at  in ter f e r en ce   d ec r ea s es.     4 . 1 .    B et t er   t ha n r a is ed  co s in e  f ilte r   T h is   f ilter   g iv es  b etter   p u ls e  s h ap in g   co m p a r ed   t o   R C F  b y   i n tr o d u ci n g   s en s itiv ity   v a r iab le   n am ed   as  β [ 26 ] .   T h e  r esp o n s e  o f   th is   f il ter   is   g iv en   b y   ( 1 4 ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       E n h a n ce d   p u ls e  s h a p in g   filt ers   fo r   min imiz in g   in terf e r en ce   in   GF DM  …   ( S a ir a m  V a msi   Ta d ika ma lla )   157   P brcf1 ( t)   =  s in   ( πγτ T )   an d   P brcf2 ( t)   =  co s   ( πγτ T )       P brcf ( t)   =  s in c ( τ T )   2 βτ T   P b r c f 1 ( t ) + 2   P b r c f 2 ( t ) − 1   ⁄ 1 + ( βτ T ⁄ ) 2   ( 1 4 )     w h er e  T   is   th e  tr an s m is s io n   p e r io d   an d   β   =  ln   ( 2 ) /  γ T .     4 . 2 .    M o dified  ba rt let t   ha nn ing   f ilte r   T h is   f ilter   in tr o d u ce s   a  win d o w  s h ap in g   p ar am eter   d en o ted   as  α ,   ty p ically   r an g in g   b etw ee n   0 . 5   to   1 . 8 8 .   R em ar k a b ly ,   th is   p ar am eter izatio n   y ield s   s u p er io r   s h ap in g   c o m p a r ed   to   o th er   f ilter s   [ 27 ] .   T h e  r esp o n s e  o f   th is   f ilter   is   ch ar ac ter ized   b y   ( 1 5 ) .     P mbhf1 ( t)   =  s in   ( π ατ T )   an d   P mbhf2 ( t)   =  co s   ( π ατ T )       P mbhf ( t)   =  s in c ( τ T ) [ ( 2   ( 1 − α )   P m b h f 1 ( t )   1 − ( 2 γτ T ) 2 ) −   ( ( 1 − 2 α )   P m b h f 1 ( t )   ( γ π τ T ) ) ]   ( 1 5 )     T h er e  ar e   d if f e r en t p u ls e  s h ap es  ar e  f o r m ed   b y   v ar y i n g   α   an d   γ   p ar am eter s .   T h e  T ab le   1   s h o ws  th o s e  ty p es o f   f ilter s .       T ab le   1 .   Dif f e r en t  PSFs   b ased   o n   α   a n d     p ar am eter s   Α     Ty p e   o f   f i l t e r   0 . 5   t o   1 . 8 8   0   R e c t a n g u l a r   p u l s e   s h a p e   f i l t e r   0 . 5   0   t o   1   R a i s e d   c o si n e   p u l se  sh a p e   f i l t e r   1   0   t o   1   B a r t l e t t   h a n n i n g   f i l t e r   1   1   F r a n k   p u l se  s h a p i n g   f i l t e r       Fro m   th e  T ab le   1 ,   wh en   win d o win g   p ar a m eter     is   0 ,   th en   ty p e  o f   f ilter   is   r ec tan g u lar   p u ls e  s h ap e  f ilter   wh ich   is   g en er ally   u s ed   f o r   OFDM  m o d u latio n   tech n iq u es   [ 2 8 ] .       5.   RE SU L T S   AND  D I SCU SS I O N   I n   th is   s ec tio n ,   a  co m p ar is o n   i s   co n d u cted   am o n g   all  th r ee   P SF s   b y   v ar y in g   th e  r o ll - o f f   f ac to r   as  0 . 1 ,   0 . 5 ,   an d   0 . 9 .   T h e  c h o s en   m o d u latio n   tech n iq u e   is   QAM ,   as  it  co n s is ten tly   y ield s   s u p e r io r   r esu lts   co m p ar ed   to   th e  o th er   m o d u latio n   tech n i q u es.  T h e  s im u latio n   en v i r o n m e n t f o r   t h is   an aly s is   is   o u tlin ed   in   T ab le  2 .   T h r o u g h o u t  th e   en tire   a n aly s is ,   th e  r o ll - o f f   f ac t o r   is   v ar ied   as  0 . 1 ,   0 . 5 ,   a n d   0 . 9 .   T y p ically ,   t h e  r o ll - o f f   f ac to r   r an g es  f r o m   0   to   1 ,   an d   as  it  in cr ea s es  f r o m   0   to   1 ,   in ter f er en ce   also   in cr ea s es,  co n s eq u en tly   lead in g   t o   h ig h er   SER  v alu es.  T h er e f o r e,   to   f ac ilit ate  a  clea r   u n d e r s tan d in g ,   v al u es  ar e  ch o s en   at  th e   in itial  ( 0 . 1 ) ,   m i d d le   ( 0 . 5 ) ,   an d   e n d   ( 0 . 9 )   o f   th is   r an g e.       T ab le  2 .   Simu latio n   e n v ir o n m en t c o n s id er ed   f o r   an aly s is   P a r a me t e r   P r e f e r r e d   v a l u e   N o .   o f   s u b   c a r r i e r s   64   S u b   s y m b o l s   p e r   b l o c k   6   C y c l i c   p r e f i x   l e n g t h   16   N o   o f   b i t s   p e r   s y mb o l   3   M o d u l a t i o n   t e c h n i q u e   B P S K ,   Q P S K ,   Q A M   PSF   R C F ,   B R C F ,   M B H F   S N R   ( i n   d B )   0,   2,   4   _   _   _   2 0   R o l l   o f f   f a c t o r   0 . 1 ,   0 . 5 ,   a n d   0 . 9   W i n d o w   sh a p i n g   p a r a me t e r   ( u se d   o n l y   f o r   M B H F )   0 . 5   t o   1 . 8 8       Up o n   ex am i n atio n   o f   Fig u r es  2 - 4 ,   alo n g   with   T ab le  3 ,   it  b ec o m es  ap p ar en t  th at  t h e   SER   is   im p ac ted   b y   an   i n cr ea s e  in   th e  r o ll - o f f   f ac to r .   Sp ec if ically ,   as  th e  r o ll - o f f   f ac to r   in c r ea s es,  it  tak es  a  lo n g er   tim e  to   ac h iev e  s ig n if ican tly   lo w  S E R   v alu es  r elativ e  to   SNR .   Fu r th er m o r e ,   it  is   o b s er v e d   th at  th e  MBHF   co n s is ten tly   y ield s   v er y   lo w   SER  v alu es  in   co m p ar is o n   to   th e   o th er   two   PSFs .   Ad d itio n ally ,   MBHF  d em o n s tr ates su p er io r   lin ea r ity   ch ar ac ter is tics   wh en   co m p ar ed   to   th e  r e m ain in g   f ilter s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,  Vo l.  1 4 ,   No .   1 ,  A p r il   20 2 5 :   153 - 1 6 3   158         Fig u r e   2 .   SER v s   SNR   p lo t w ith   r o ll o f f   f ac to r   0 . 1     Fig u r e   3 .   SER v s   SNR   p lo t w ith   r o ll o f f   f ac to r   0 . 5           Fig u r e   4 .   SER v s   SNR   p lo t w ith   r o ll o f f   f ac to r   0 . 9       T ab le   3 .   C o m p a r ativ e  an aly s is   o f   ex is tin g   a n d   p r o p o s ed   f ilter s   0   2   4   6   8   10   12   14   16   18   20   M o d u l a t i o n   R o l l   o f f   PSF   0 . 7 4   0 . 7   0 . 6 4   0 . 5 8   0 . 4 9   0 . 3 9   0 . 2 8   0 . 1 6   0 . 0 8   0 . 0 3   0   QAM   0 . 1   RCF   0 . 5 9   0 . 5   0 . 4   0 . 2 9   0 . 1 8   0 . 0 8   0 . 0 3   0 . 0 1   0   0   0   B R C F   0 . 4 9   0 . 4   0 . 3 4   0 . 2 9   0 . 1 8   0 . 0 8   0 . 0 3   0   0   0   0   M B H F   0 . 8 4   0 . 8   0 . 7 4   0 . 6 8   0 . 5 9   0 . 4 9   0 . 3 8   0 . 2 6   0 . 1 8   0 . 0 8   0   0 . 5   RCF   0 . 7 4   0 . 7   0 . 6 4   0 . 5 8   0 . 4 9   0 . 3 9   0 . 2 8   0 . 1 6   0 . 0 8   0 . 0 3   0   B R C F   0 . 5 9   0 . 5   0 . 4   0 . 2 9   0 . 1 8   0 . 0 8   0 . 0 3   0 . 0 1   0   0   0   M B H F   0 . 9 4   0 . 9   0 . 8 4   0 . 7 8   0 . 6 9   0 . 5 9   0 . 4 8   0 . 3 6   0 . 1 8   0 . 0 8   0 . 0 1   0 . 9   RCF   0 . 8 4   0 . 8   0 . 7 4   0 . 6 8   0 . 5 9   0 . 4 9   0 . 3 8   0 . 2 6   0 . 1 8   0 . 0 8   0   B R C F   0 . 7 4   0 . 6 9   0 . 6 4   0 . 5 8   0 . 4 9   0 . 3 8   0 . 2 7   0 . 1 6   0 . 0 8   0 . 0 2   0   M B H F       5 .1 .   M o dified  ba rt let t   ha nn ing   f ilte r   I n   th is   s ec tio n   th e  an aly s is   i s   d o n e  b y   ta k in g   in d i v id u al  f ilt er   with   all  th r ee   m o d u latio n   t ec h n iq u es  an d   r o ll  o f f   f ac to r s .   Fig u r e   5   s p ec if ies  d if f er en t   ty p es   o f   p u ls e - s h ap in g   f ilter s ,   alo n g   with   m o d u latio n   tech n iq u es,  b y   v ar y in g   t h e  r o ll - o f f   f a cto r s   f o r   d if f e r en t f ilter s   u s ed   in   th e  a n aly s is   p r esen ted   in   th is   p ap er .     5 . 1 . 1 .  Ra is ed  co s ine f ilte r   T h is   s ec tio n   in tr o d u ce s   th e  f u n d am e n tal  PSF   u til ized   f o r   g en er atin g   GFDM  s i g n als.  T h e  ch ar ac ter is tics   o f   th e  SER  v s   SNR   p lo t  ar e  o b s er v ed   to   v a r y   b y   alter in g   th e   r o ll - o f f   f ac to r   with in   th e  r an g e  o f   0   to   1 .   Sp ec if ically ,   r o ll - o f f   f ac to r s   o f   0 . 1 ,   0 . 5 ,   a n d   0 . 9   ar e   s elec ted ,   alo n g s id e  v a r y in g   ty p es  o f   m o d u latio n   tech n iq u es.   B ased   o n   Fig u r es  6 - 8 ,   as  well  as  T ab le  4 ,   th e  SER  v s   SNR   p lo ts   f o r   GFDM  u s in g   th r e e  d if f er e n t   m o d u latio n s   a n d   v ar y in g   r o ll - o f f   f ac to r s   o f   0 . 1 ,   0 . 5 ,   a n d   0 . 9   a r e  p r e - s en ted ,   e m p lo y i n g   th e  R C F  f ilter .     Fro m   th e  p lo ts ,   it  is   ev id en t  t h at   B PS K  m o d u latio n   y ield s   s u p er io r   SER  v alu es,  with   th e  SER  r ea ch in g   its   m in im u m   with in   a  1 0   d B   SNR   r an g e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       E n h a n ce d   p u ls e  s h a p in g   filt ers   fo r   min imiz in g   in terf e r en ce   in   GF DM  …   ( S a ir a m  V a msi   Ta d ika ma lla )   159       Fig u r e   5 .   T y p es o f   P S F s             Fig u r e   6.   SER v s   SNR   p lo t o f   R C F with   B P SK     Fig u r e   7.   SER v s   SNR   p lo t o f   R C F with   QPSK           Fig u r e   8.   SER v s   SNR   p lo t o f   R C F with   8 - QAM       T ab le   4 .   C o m p a r ativ e  an aly s is   o f   R C F with   th r ee   m o d u latio n s   0   2   4   6   8   10   12   14   16   18   20   M o d u l a t i o n   R o l l   o f f   0 . 0 8   0 . 0 4   0 . 0 1   0   0   0   0   0   0   0   0   B P S K   0 . 1   0 . 1 2   0 . 0 7   0 . 0 3   0 . 0 1   0   0   0   0   0   0   0   B P S K   0 . 5   0 . 1 7   0 . 1 1   0 . 0 6   0 . 0 3   0 . 0 1   0   0   0   0   0   0   B P S K   0 . 9   0 . 3   0 . 2   0 . 1 1   0 . 0 5   0 . 0 1   0   0   0   0   0   0   Q P S K   0 . 1   0 . 3 7   0 . 2 8   0 . 1 8   0 . 1   0 . 0 4   0 . 0 1   0   0   0   0   0   Q P S K   0 . 5   0 . 4 3   0 . 3 5   0 . 2 6   0 . 1 7   0 . 0 8   0 . 0 3   0 . 0 1   0   0   0   0   Q P S K   0 . 9   0 . 5 9   0 . 5 1   0 . 4 1   0 . 2 9   0 . 1 8   0 . 0 9   0 . 0 3   0 . 0 1   0   0   0   QAM   0 . 1   0 . 6 4   0 . 5 7   0 . 4 9   0 . 3 8   0 . 2 7   0 . 1 6   0 . 0 7   0 . 0 2   0   0   0   QAM   0 . 5       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,  Vo l.  1 4 ,   No .   1 ,  A p r il   20 2 5 :   153 - 1 6 3   160   5 . 1 . 2 .  B et t er   t ha n r a is ed  co s ine f ilte r   T h e  s en s itiv ity   v ar iab le  h as b ee n   in tr o d u ce d   in   B R C F to   p r o d u ce   b etter   SER v s   SNR   p lo ts   co m p ar ed   to   R C F.  Her e  also   B R C F is   ap p lied   b y   c h an g i n g   ty p e  o f   m o d u latio n s .   B ased   o n   Fig u r es  9 - 1 1 ,   as  well  as  T ab le  5 ,   th e  an aly s is   o f   th e  B R C F  f ilter   wi th   th r ee   d if f er en t  m o d u latio n s   is   p r esen ted .   Up o n   o b s er v atio n ,   it  is   n o ted   th at  B PS K  m o d u latio n   ex h ib its   s u p er io r   ch ar ac ter is tic  cu r v es  co m p ar e d   to   QAM   an d   QPSK,  as   it  y ield s   s ig n if ican tly   lo wer   SER  v alu es  an d   r ea ch es  th e  m in im u m   with in   a  1 0   d B   SN R   r an g e.   F u r th er m o r e,   in   co m p a r is o n   to   th e  ch ar ac ter is tics   o f   th e  R C F  f ilter ,   th e  cu r v es   p r o d u ce d   b y   th e  B R C F f ilter   d em o n s tr ate  b etter   lin ea r ity   i n   t er m s   o f   SER v alu es.             Fig u r e   9 .   SER v s   SNR   p lo t o f   B R C F with   B PS K     Fig u r e   10 .   SER v s   SNR   p lo t o f   B R C F with   QPS K           Fig u r e   11 .   SER v s   SNR   p lo t o f   B R C F with   8 - QAM       T ab le   5 .   C o m p a r ativ e  an aly s is   o f   B R C F wi th   th r ee   m o d u latio n s   0   2   4   6   8   10   12   14   16   18   20   M o d u l a t i o n   R o l l   o f f   0 . 0 8   0 . 0 4   0 . 0 1   0   0   0   0   0   0   0   0   B P S K   0 . 1   0 . 2   0 . 1 4   0 . 0 9   0 . 0 4   0 . 0 2   0   0   0   0   0   0   B P S K   0 . 5   0 . 2 3   0 . 1 8   0 . 1 3   0 . 0 8   0 . 0 3   0 . 0 1   0   0   0   0   0   B P S K   0 . 9   0 . 1 9   0 . 1 4   0 . 1   0 . 0 5   0 . 0 1   0   0   0   0   0   0   Q P S K   0 . 1   0 . 2 7   0 . 2   0 . 1 5   0 . 0 9   0 . 0 6   0 . 0 2   0   0   0   0   0   Q P S K   0 . 5   0 . 3 8   0 . 3 3   0 . 2 7   0 . 2   0 . 1   0 . 0 6   0 . 0 2   0   0   0   0   Q P S K   0 . 9   0 . 5 9   0 . 5   0 . 4   0 . 2 9   0 . 1 8   0 . 0 8   0 . 0 3   0   0   0   0   QAM   0 . 1   0 . 6 9   0 . 6 4   0 . 5 7   0 . 4 9   0 . 3 8   0 . 2 7   0 . 1 6   0 . 0 8   0 . 0 3   0 . 0 1   0   QAM   0 . 5       5 . 1 . 3 .  M o dified  ba rt let t   ha nn ing   f ilte r   T h is   MBHF  in tr o d u ce s   W in d o win g   p ar am eter   ( α )   to   in cr ea s e  ch ar ac ter is tics   o f   GFDM  S E R   v s   SNR   p er f o r m an ce .   I n   g en er al,   th e   W in d o win g   p ar am eter   is   co n s id er ed   as  1   f o r   all  th r ee   m o d u latio n s .   Fro m     Fig u r es 1 2 - 1 4 ,   alo n g   with   T ab l e  6 ,   th e  an aly s is   o f   MB HF  wi th   th r ee   d if f er en t  m o d u latio n s   is   p r esen ted .   Up o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       E n h a n ce d   p u ls e  s h a p in g   filt ers   fo r   min imiz in g   in terf e r en ce   in   GF DM  …   ( S a ir a m  V a msi   Ta d ika ma lla )   161   o b s er v atio n ,   it  is   ev id en t  t h a t  QAM   m o d u latio n   ex h ib its   s ig n if ican tly   lo wer   SER  v alu es,  with   its   v alu e  d ec r ea s in g   to   v er y   lo w  le v els with in   a  1 0   d B   SNR   r an g e.   Up o n   co m p ar in g   all  th r ee   PSFs   w ith   th r ee   m o d u latio n   tech n iq u es,  it  is   ev id en t  t h at  QAM   m o d u latio n   with   th e  MBHF  y ield s   f av o u r ab le  SER  v s   SNR   p lo ts   f o r   GFDM  s ig n als.  T h is   p ap er   co m p r eh e n s iv ely   ex am in es a ll   cu r v es wh ile  em p lo y in g   8 - Q AM   m o d u latio n ,   a n d   it is   n o ted   th at  in cr ea s in g   th e   s ize  o f   QAM   m ay   lead   to   e v en   b etter   p er f o r m a n ce   r esu lts .             Fig u r e   1 2 .   SER v s   SNR   p lo t o f   MBHF with   B PS K     Fig u r e   1 3 .   SER v s   SNR   p lo t o f   MBHF with   QP SK           Fig u r e   1 4 .   SER v s   SNR   p lo t o f   MBHF with   8 - QAM       T ab le   6 .   C o m p a r ativ e  an aly s is   o f   MBHF with   th r ee   m o d u latio n s   0   2   4   6   8   10   12   14   16   18   20   M o d u l a t i o n   R o l l   o f f   0 . 0 8   0 . 0 4   0 . 0 1   0   0   0   0   0   0   0   0   B P S K   0 . 1   0 . 2   0 . 1 4   0 . 0 9   0 . 0 4   0 . 0 2   0   0   0   0   0   0   B P S K   0 . 5   0 . 2 3   0 . 1 8   0 . 1 3   0 . 0 8   0 . 0 3   0 . 0 1   0   0   0   0   0   B P S K   0 . 9   0 . 1 9   0 . 1 4   0 . 1   0 . 0 5   0 . 0 1   0   0   0   0   0   0   Q P S K   0 . 1   0 . 2 7   0 . 2   0 . 1 5   0 . 0 9   0 . 0 6   0 . 0 2   0   0   0   0   0   Q P S K   0 . 5   0 . 3 8   0 . 3 3   0 . 2 7   0 . 2   0 . 1   0 . 0 6   0 . 0 2   0   0   0   0   Q P S K   0 . 9   0 . 5 9   0 . 5   0 . 4   0 . 2 9   0 . 1 8   0 . 0 8   0 . 0 3   0   0   0   0   QAM   0 . 1   0 . 6 9   0 . 6 4   0 . 5 7   0 . 4 9   0 . 3 8   0 . 2 7   0 . 1 6   0 . 0 8   0 . 0 3   0 . 0 1   0   QAM   0 . 5       6.   CO NCLU SI O N   T h e  SER  h as  b ee n   a n aly s ed   as  a  f u n ctio n   o f   SNR   f o r   v ar io u s   PSFs   u s in g   m o d u latio n   s ch em es  B PS K,   Q PS K,   an d   QAM .   T h e  r esu lts   clea r ly   d em o n s tr ate  th at  th e  p r o p o s ed   f ilter s ,   B R C F  an d   MBHF,   co u p led   with   QAM   m o d u latio n ,   ex h ib it  s u p er io r   p er f o r m an ce   in   ter m s   o f   SER  ag ain s t  S NR   co m p ar ed   to   th e  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,  Vo l.  1 4 ,   No .   1 ,  A p r il   20 2 5 :   153 - 1 6 3   162   ex is tin g   R C F  f ilter .   Ad d itio n a lly ,   th e   r o ll - o f f   f ac to r   is   ex a m in ed   f o r   all  m o d u latio n   s ch em es  ac r o s s   th e  t h r ee   f ilter s ,   r ev ea lin g   th at  th e  am p l itu d e  o f   th e  s ig n al  g en e r ate d   with   th e  GFDM  s ch em e  d ec r ea s es  wh ile  th e  SE R   in cr ea s es with   an   in cr ea s e  in   t h e  r o ll - o f f   f ac to r .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   P .   B e n d a l e   a n d   J.  R a j e s h   P r a sa d ,   “ S e c u r i t y   t h r e a t s  a n d   c h a l l e n g e s  i n   f u t u r e   m o b i l e   w i r e l e ss   n e t w o r k s, ”   i n   Pr o c e e d i n g s   -   2 0 1 8   I EEE  G l o b a l   C o n f e r e n c e   o n   W i rel e ss  C o m p u t i n g   a n d   N e t w o rk i n g ,   G C W C N   2 0 1 8 ,   N o v .   2 0 1 8 ,   p p .   1 4 6 – 1 5 0 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / G C W C N . 2 0 1 8 . 8 6 6 8 6 3 5 .   [ 2 ]   A .   K h a l i d ,   “ T h e   c o n c e p t   o f   f i f t h   g e n e r a t i o n   ( 5 G )   mo b i l e   t e c h n o l o g y , ”   C o m m u n i c a t i o n s  o n   A p p l i e d   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   2 ,   n o .   8 ,     p p .   4 5 – 4 8 ,   S e p .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 5 1 2 0 / c a e 2 0 1 5 6 5 1 8 5 3 .   [ 3 ]   Z.   W e i   e t   a l . ,   “ O r t h o g o n a l   t i me - f r e q u e n c y   s p a c e   m o d u l a t i o n :   a   p r o m i si n g   n e x t - g e n e r a t i o n   w a v e f o r m , ”     I EEE  W i re l e ss   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   2 8 ,   n o .   4 ,   p p .   1 3 6 – 1 4 4 ,   A u g .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M W C . 0 0 1 . 2 0 0 0 4 0 8 .   [ 4 ]   S .   P .   S o t i r o u d i s ,   G .   A t h a n a si a d o u ,   G .   Ts o u l o s ,   P .   S a r i g i a n n i d i s ,   C .   G .   C h r i st o d o u l o u ,   a n d   S .   K .   G o u d o s ,   “ E v o l u t i o n a r y   e n s e m b l e  l e a r n i n g   p a t h l o ss  p r e d i c t i o n   f o r   4 G   a n d   5 G   f l y i n g   b a se   st a t i o n s   w i t h   U A V s,”   I EEE   T ra n s a c t i o n s  o n   An t e n n a s   a n d   Pr o p a g a t i o n ,  v o l .   7 1 ,   n o .   7 ,   p p .   5 9 9 4 – 6 0 0 5 ,   J u l .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TA P . 2 0 2 3 . 3 2 6 6 7 8 4 .   [ 5 ]   M .   H u ,   J.   W a n g ,   W .   C h e n g ,   a n d   H .   Z h a n g ,   “ N e a r - o p t i ma l   p i e c e w i se  l i n e a r   c o m p a n d i n g   t r a n sf o r m  f o r   P A P R   r e d u c t i o n   o f   O F D M   s y st e ms, ”   I EE E  T r a n s a c t i o n s  o n   Br o a d c a st i n g ,   p p .   1 – 1 0 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / t b c . 2 0 2 4 . 3 4 4 3 4 6 6 .   [ 6 ]   H .   J.   Ta h a   a n d   M .   F .   M .   S a l l e h ,   “ M u l t i - c a r r i e r   t r a n sm i ssi o n   t e c h n i q u e s  f o r   w i r e l e ss   c o mm u n i c a t i o n   sy s t e ms:   a   su r v e y , ”     WS E AS   T ra n s a c t i o n s   o n   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   8 ,   n o .   5 ,   p p .   4 5 7 – 4 7 2 ,   2 0 0 9 .   [ 7 ]   W .   J i a n g ,   X .   K u a i ,   X .   Y u a n ,   W .   L i u ,   a n d   Z.   S o n g ,   “ S p a r s i t y - l e a r n i n g - b a s e d   i t e r a t i v e   c o mp e n s a t i o n   f o r   f i l t e r e d -   O F D M   w i t h   c l i p p i n g , ”   I EEE   C o m m u n i c a t i o n s  L e t t e rs ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 1 ,   p p .   2 4 8 3 – 2 4 8 7 ,   N o v .   2 0 2 0 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / LC O M M . 2 0 2 0 . 3 0 1 1 6 8 0 .   [ 8 ]   S .   Jan g ,   D .   N a ,   a n d   K .   C h o i ,   “ C o mp r e h e n s i v e   p e r f o r ma n c e   c o m p a r i s o n   b e t w e e n   O F D M - b a s e d   a n d   F B M C - b a se d   u p l i n k   s y s t e ms , ”   i n   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n f o rm a t i o n   N e t w o rk i n g ,   J a n .   2 0 2 0 ,   v o l .   2 0 2 0 - Ja n u a r y ,   p p .   2 8 8 – 2 9 2 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C O I N 4 8 6 5 6 . 2 0 2 0 . 9 0 1 6 4 2 5 .   [ 9 ]   T.   S .   V a ms i ,   S .   K .   T e r l a p u ,   a n d   M .   V .   K r i s h n a ,   “ I n v e st i g a t i o n   o f   c h a n n e l   e st i mat i o n   t e c h n i q u e s  u si n g   O F D M   w i t h   B P S K   Q P S K   a n d   Q A M   m o d u l a t i o n s, ”   i n   Pr o c e e d i n g s   -   2 0 2 2   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t i n g ,   C o m m u n i c a t i o n   a n d   P o w e r  T e c h n o l o g y ,   I C 3 P   2 0 2 2 ,   Ja n .   2 0 2 2 ,   p p .   2 0 9 – 2 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C 3 P 5 2 8 3 5 . 2 0 2 2 . 0 0 0 5 1 .   [ 1 0 ]   K .   K i r u t h i g a   a n d   N .   R .   N a g a r a j a n ,   “ A n   e a se   U F M C   t r a n sm i t t e r   u si n g   I F F T, ”   i n     2 0 1 9   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n t e l l i g e n t   C o m p u t i n g   a n d   C o n t ro l   S y st e m s ,   I C C S   2 0 1 9 ,   M a y   2 0 1 9 ,   p p .   1 – 5 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C S 4 5 1 4 1 . 2 0 1 9 . 9 0 6 5 7 7 9 .   [ 1 1 ]   S .   K a l so t r a ,   A .   K u mar ,   H .   D .   J o s h i ,   A .   K .   S i n g h ,   K .   D e v ,   a n d   M .   M a g a r i n i ,   “ I mp a c t   o f   p u l se  s h a p i n g   d e si g n   o n   O O B   e m i ssi on  a n d   e r r o r   p r o b a b i l i t y   o f   G F D M , ”   i n   I EEE  5 G   W o rl d   Fo r u m ,   5 G WF   2 0 1 9   -   C o n f e re n c e   Pr o c e e d i n g s ,   S e p .   2 0 1 9 ,   p p .   2 2 6 – 2 3 1 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 5 G W F . 2 0 1 9 . 8 9 1 1 6 9 9 .   [ 1 2 ]   N .   M i c h a i l o w   e t   a l . ,   “ G e n e r a l i z e d   f r e q u e n c y   d i v i si o n   mu l t i p l e x i n g   f o r   5 t h   g e n e r a t i o n   c e l l u l a r   n e t w o r k s , ”   I E EE  T ra n s a c t i o n s  o n   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   6 2 ,   n o .   9 ,   p p .   3 0 4 5 – 3 0 6 1 ,   S e p .   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C O M M . 2 0 1 4 . 2 3 4 5 5 6 6 .   [ 1 3 ]   J.  W u ,   X .   M a ,   X .   Q i ,   Z .   B a b a r ,   a n d   W .   Zh e n g ,   “ I n f l u e n c e   o f   p u l se  s h a p i n g   f i l t e r s  o n   P A P R   p e r f o r ma n c e   o f   u n d e r w a t e r   5 G   c o mm u n i c a t i o n   s y st e m  t e c h n i q u e :   G F D M , ”   W i re l e ss  C o m m u n i c a t i o n s   a n d   M o b i l e   C o m p u t i n g ,   v o l .   2 0 1 7 ,   p p .   1 – 7 ,   2 0 1 7 ,     d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 1 7 / 4 3 6 1 5 8 9 .   [ 1 4 ]   N .   C .   B e a u l i e u   a n d   M .   O .   D a me n ,   “ P a r a me t r i c   c o n s t r u c t i o n   o f   N y q u i s t - I   p u l s e s,”   I E EE  T r a n s a c t i o n s o n   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   5 2 ,   n o .   1 2 ,   p p .   2 1 3 4 – 2 1 4 2 ,   D e c .   2 0 0 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C O M M . 2 0 0 4 . 8 3 8 7 3 9 .   [ 1 5 ]   A .   Li z e a g a ,   P .   M .   R o d r í g u e z ,   I .   V a l ,   a n d   M .   M e n d i c u t e ,   “ E v a l u a t i o n   o f   5 G   mo d u l a t i o n   c a n d i d a t e s   W C P - C O Q A M ,   G F D M - O Q A M ,   a n d   F B M C - O Q A M   i n   l o w - b a n d   h i g h l y   d i sp e r si v e   w i r e l e s s  c h a n n e l s, ”   J o u r n a l   o f   C o m p u t e r  N e t w o rks  a n d   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   2 0 1 7 ,   p p .   1 – 1 1 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 1 7 / 2 3 9 8 7 0 1 .   [ 1 6 ]   C .   S h a r ma,   S .   K .   To m a r ,   a n d   A .   K u mar,  “ A   c o m p a r i so n   o f   G F D M   a n d   O F D M   a t   same   a n d   d i f f e r e n t     sp e c t r a l   e f f i c i e n c y   c o n d i t i o n , ”   i n   L e c t u re   N o t e s  o n   D a t a   E n g i n e e ri n g   a n d   C o m m u n i c a t i o n s  T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   3 3 ,   2 0 2 0 ,     p p .   2 8 2 – 2 9 3 .   [ 1 7 ]   M .   M a r a ş,  E.   N .   A y v a z ,   M .   G ö me ç ,   A .   S a v a şc ı h a b e ş,   a n d   A .   Ö z e n ,   “ A   n o v e l   g f d m  w a v e f o r m  d e s i g n   b a sed   o n   c a sc a d e d     w h t - l w t   t r a n sf o r m   f o r   t h e   b e y o n d   5 g   w i r e l e ss   c o mm u n i c a t i o n s, ”   S e n so rs ,   v o l .   2 1 ,   n o .   5 ,   p p .   1 – 2 0 ,   M a r .   2 0 2 1 ,     d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 1 0 5 1 8 3 1 .   [ 1 8 ]   M .   S h e i k h - H o sse i n i   a n d   S .   A h m a d i ,   “ P e r f o r ma n c e   a n a l y si s   o f   O F D M   a n d   G F D M   t e c h n i q u e s  o v e r   a d d i t i v e   w h i t e   i mp u l si v e   n o i s e   c h a n n e l s,”   i n   C o n f e re n c e   o n   M i l l i m e t e r - Wa v e   a n d   T e r a h e rt z   T e c h n o l o g i e s,   M MW a T T ,   D e c .   2 0 2 2 ,   v o l .   2 0 2 2 - D e c e m b e r ,   p p .   1 – 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M M W a TT 5 8 0 2 2 . 2 0 2 2 . 1 0 1 7 2 1 2 7 .   [ 1 9 ]   P .   W e i ,   Y .   X i a o ,   L.   D a n ,   L .   G e ,   a n d   W .   X i a n g ,   “ N - c o n t i n u o u s  s i g n a l i n g   f o r   G F D M , ”   I EE E  T r a n sa c t i o n s   o n   C o m m u n i c a t i o n s ,  v o l .   6 8 ,   n o .   2 ,   p p .   9 4 7 – 9 5 8 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C O M M . 2 0 1 9 . 2 9 5 2 6 0 1 .   [ 2 0 ]   A .   K u m a r   a n d   M .   M a g a r i n i ,   “ I mp r o v e d   N y q u i st   p u l se   s h a p i n g   f i l t e r s  f o r   g e n e r a l i z e d   f r e q u e n c y   d i v i s i o n   mu l t i p l e x i n g , ”   i n   2 0 1 6   8 t h   I E EE  L a t i n - Am e ri c a n   C o n f e re n c e   o n   C o m m u n i c a t i o n s,   L ATI N C O M  2 0 1 6 ,   N o v .   2 0 1 6 ,   p p .   1 – 7 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / LA TI N C O M . 2 0 1 6 . 7 8 1 1 5 8 8 .   [ 2 1 ]   S .   K .   B a n d a r i ,   V .   V .   M a n i ,   a n d   A .   D r o so p o u l o s,  “ M u l t i - t a p e r   i m p l e me n t a t i o n   o f   G F D M , ”   i n   I EEE  W i re l e ss C o m m u n i c a t i o n s a n d   N e t w o rk i n g   C o n f e re n c e ,   W C N C ,   A p r .   2 0 1 6 ,   p p .   1 – 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / W C N C . 2 0 1 6 . 7 5 6 4 9 5 2 .   [ 2 2 ]   T.   S a i r a m   V a ms i ,   S .   K .   T e r l a p u ,   a n d   M .   V a msh i   K r i sh n a ,   “ P A P R   A n a l y si s   o f   F B M C   a n d   U F M C   f o r   5 G   c e l l u l a r   c o mm u n i c a t i o n s , ”   i n   S m a r t   I n n o v a t i o n ,   S y s t e m s   a n d   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   2 6 6 ,   2 0 2 2 ,   p p .   3 5 1 – 3 5 8 .   [ 2 3 ]   E.   N .   O .   H e r a w a t i ,   A .   F .   I sn a w a t i ,   a n d   K .   N i a m a h ,   “ A n a l y s i s  o f   G F D M - O Q A M   p e r f o r ma n c e   u si n g   z e r o   f o r c i n g   e q u a l i z a t i o n , ”   i n   1 0 t h   I EEE   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m m u n i c a t i o n ,   N e t w o rk s  a n d   S a t e l l i t e ,   C o m n e t sa t   2 0 2 1   -   Pr o c e e d i n g s ,   J u l .   2 0 2 1 ,     p p .   1 3 5 – 1 4 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C O M N ET S A T5 3 0 0 2 . 2 0 2 1 . 9 5 3 0 8 0 9 .   [ 2 4 ]   K .   G e n t i l e ,   “ Th e   c a r e   a n d   f e e d i n g   o f   d i g i t a l   p u l se - s h a p i n g   f i l t e r s,”   RF  D e si g n ,   v o l .   2 5 ,   n o .   4 ,   p p .   5 0 – 5 9 ,   2 0 0 2 .   [ 2 5 ]   H .   M .   A b d e l - A t t y ,   W .   A .   R a sl a n ,   a n d   A .   T.   K h a l i l ,   “ Ev a l u a t i o n   a n d   a n a l y si s   o f   F B M C / O Q A M   sy s t e ms   b a s e d   o n   p u l s e   s h a p i n g   f i l t e r s,”   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   5 5 7 5 0 – 5 5 7 7 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ES S . 2 0 2 0 . 2 9 8 1 7 4 4 .   [ 2 6 ]   N .   C .   B e a u l i e u ,   C .   C .   T a n ,   a n d   M .   O .   D a me n ,   “ A   ‘ b e t t e r   t h a n ’   N y q u i st   p u l se , ”   I EE E  C o m m u n i c a t i o n s  L e t t e rs ,   v o l .   5 ,   n o .   9 ,     p p .   3 6 7 – 3 6 8 ,   S e p .   2 0 0 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 4 2 3 4 . 9 5 1 3 7 9 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.