I nte rna t io na l J o urna l o f   I nfo r m a t ics a nd   Co mm u n ica t io n T ec hn o lo g y   ( I J - I CT )   Vo l.  4 ,   No .   2 ,   A u g u s t 2 0 1 5 p p .   8 6 ~8 9   I SS N:  2 2 5 2 - 8776           86       J o ur na l ho m ep a g e :   h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JI C T   M itiga ting the  E ff ects of  In tere fere nce in  a  Mul tipat h P ro ne  Env iro n m en for   a   DVB - T T ra ns mis sio n       O luw a s eun   Y.   Ala bi *   M icha el  O .   K o l a wo le **   *   De p a rt m e n o f   El e c tri c a l   &   El e c tro n ics   En g i n e e rin g ,   F e d e ra Un i v e rsit y   o f   T e c h n o l o g y   **   S c h o o o f   En g in e e rin g   &   En g i n e e rin g   T e c h n o lo g y ,   F e d e ra Un iv e rsit y   o f   T e c h n o l o g y       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   1 1 ,   2 0 1 5   R ev i s ed   J u n   20 ,   2 0 1 5   A cc ep ted   J u l 1 6 ,   2 0 1 5       T h is  p a p e d e v e lo p a   n o v e sim u latio n   m e th o d   th a se e k to   m it ig a te  th e   e ffe c ts  o f   in terfe re n c e   in   a   m u lt ip a t h   p r o n e   e n v iro n m e n f o a   DV B - tran sm issio n   b y   u sin g   th e   AWG a n d   th e   M u lt ip a th   Ra y leig h   F a d i n g   Ch a n n e l.   T h e   c h a n n e p a ra m e ter w e re   o p ti m ize d   u n ti d e sire d   re su lt   wa s   o b tai n e d .   T h e   re c e p ti o n   p e rf o r m a n c e   o th e   DV B - T   s y ste m   sh o w th a t   in terf e re n c e   th o u g h   n o to tall y   e li m in a ted ,   c a n   b e   m in i m i z e d   w h il e   tran sm it ti n g   in   a   m u lt ip a th   p ro n e   e n v iro n m e n t.   K ey w o r d :   A W GN   Do p p ler   s h if t   DVB - T   Mu ltip at h   r a y lei g h   f ad i n g   ch an n el   Co p y rig h ©   2 0 1 5   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Olu w a s eu n   Y.   A lab i ,   Dep ar t m en t o f   E lectr ical &   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   Fed er al  Un iv er s it y   o f   T ec h n o l o g y ,   P . M. B   7 0 4 ,   A k u r e,   On d o   Stat e,   Nig er ia .       1.   I NT RO D UCT I O N   T h Dig ital  Vid eo   B r o ad ca s tin g   T er r estrial  ( DVB - T )   is   a   tr an s m is s io n   m et h o d   d ev elo p ed   b y   th e   DVB   g r o u p   w it h   a   f ir s b r o ad ca s m ad i n   1 9 9 8   in   th U K.   T h m et h o d   o f f er s   tr a n s m is s io n   w it h   w id er   co v er ag e,   b etter   p ictu r e   q u alit y   a n d   p o s s ib ilit y   f o r   m u l tip lex i n g   o f   s i g n al s .   DVB - T   u s es  Or t h o g o n al   Fre q u en c y   Div is io n   M u ltip le x in g   ( OFDM)   as  its   m o d u lati o n   tech n iq u e.   T h OFDM  is   an   estab lis h ed   an d   w id el y   ac ce p ted   tech n iq u f o r   h ig h   r ate  d ata  co m m u n icati o n s   d u to   its   n u m er o u s   a d v a n tag e s p ec iall y   i ts   h ig h   r o b u s t n e s s   a g ain s s e v er ch an n el  co n d it io n s .   T h DV B - T   s y s te m   u s es  b asica ll y   2 0 4 8   o r   8 1 9 2   ca r r ier s   ( m o d 2 k   o r   8 k )   [ E T SI,   2 0 0 8 ] .   E ac h   o f   ( d ata)   ca r r ier s   is   m o d u lated   b y   t h s a m e   d ig ital  q u ad r atu r e   m o d u latio n c u r r en tl y   a n d   t y p icall y ,   QP SK   ( 4 P SK) ,   1 6 QA M,   an d   6 4 Q A M.   T w o   er r o r   co r r ec tio n   tech n iq u e s   h av e   b ee n   s h o w n   to   d ec r ea s er r o r   b it  r ate  in   DVB - T   s y s te m     t h f ir s t   is   th e   R ee d - So lo m o n   tech n iq u e   an d   s ec o n d l y   t h co n v o lu t io n   co d in g   w i th   Vi ter b d ec o d in g   [ Ko la w o le,   2 0 0 2 ] .   A   co d r ate  is   c h o s en   f r o m   s et  o f   1 /2 ,   2 / 3 ,   3 / 4 ,   5 / 6 ,   an d   7 / 8 .   Gu ar d   I n ter v al   GI cy c lic  p r ef ix i s   f u r th er   i n s er ted   in to   th OFDM  s y m b o to   p r ev en i n f lu e n ce   o f   m u ltip at h   tr an s m is s io n   a n d   f ac ilit ate  ea s y   s y n c h r o n izatio n   a n d   eq u ali za tio n   [ Kar el,   et. al,   2 0 1 2 ] .   T h r atio   b etw ee n   ti m e   o f   GI   an d   ti m o f   u s e f u p ar o f   s y m b o is   ch o s en   f r o m   s e o f   1 /4 ,   1 /8 ,   1 /1 6 ,   an d   1 /3 2 .   T h u s ef u l p ar t o f   s y m b o l le n g th   i s   2 2 4 µs in   m o d 2 k   an d   8 9 6 µs in   m o d 8 k .     1 . 1 .   T he  Cha nn els   T w o   c h an n els   ar co n s id er ed   i n   t h is   p ap er : a n   ad d iti v n o is e w h ic h   i s   as s u m ed   to   b s tati o n ar y   a n d   in d ep en d en Ga u s s ia n   r an d o m   v ar iab le  ( A W GN) ,   an d   mu ltip a th   R a yleig h   fa d in g d u to   s tr u ct u r a l   o b s tr u ctio n s   i n   th p r o p ag atio n   p ath ( s )   ass o ciate d   w ith   Do p p ler   s h if d u to   th r ec eiv er   m o v i n g   a w a y   f r o m   o r   to w ar d s   t h tr an s m itter .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - I C T     I SS N:  2252 - 8776       Mit ig a tin g   th E ffects o f I n terefer en c   . . . .   ( Olu w a s eu n   Y.  A la b i)   87   Sin ce   n o is e   p o w er   d o es  n o t   ap p ea r   j u s at  o n e   f r eq u e n c y   b u o v er   r a n g e   o f   f r eq u e n cies,  n o i s p o w er   d en s it y   N is   u s ed ,   an d   th ef f ec o f   n o is in   AG W ch an n el  w a s   o b s er v ed   as  th n o is le v el  N o   in cr ea s es r elati v to   ca r r ier - s i g n al  s tr en g t h   E b .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h Mo d el  p ar am eter s   as  l is t ed   in   T ab le1 . 0   w er u s ed   i n   d esig n i n g   th D VB - T   S y s te m .   T h m aj o r   s o u r ce   o f   in ter f er en ce   w a s   t h Mu ltip at h   R a y lei g h   Fad in g   C h an n el.         T ab le  1 .   Mo d el  P a r am eter s   P a r a me t e r s   M o d u l a t i o n   t y p e :   2 k   6 4 - Q A M   S u b c a r r i e r s   2 0 4 8   P u n c t u r e   V e c t o r   [ 1   1   0   1   1   0 ]   M - a r y   N u mb e r   64   N u mb e r   o f   O F D M   S y mb o l s   6   Q A M   S y mb o l s   1 5 1 2   Z e r o A d d e d   5 3 6   C h a n n e l   M o d e l   A W G N   &   R a y l e i g h   F a d i n g   C h a n n e l       T h s y s te m   w as  d esi g n ed   to   o b s er v th e   ef f ec o f   i n ter f er e n ce   an d   to   d eter m i n p o s s ib le   v al u f o r   w h ic h   m i n i m u m   er r o r   is   o b tain ab le  in   DVB - T   tr an s m i s s i o n   f o r   f i x ed   o r   m o b ile  r ec ep ti o n .   T h Mo d el,   Fig .   1 . 0 ,   s h o w s   t h in p u d ata  co n s id er ed   as   an y   r a n d o m   in te g er   t h at  g e n er ates  u n i f o r m l y   d is tr ib u ted   r an d o m   in te g er s   i n   th e   r an g [ 0 ,   M - 1 ]   w h er M   is   t h M - ar y   m o d u la tio n   v al u e,   w h ic h   eq u a tes  to   M= 2 b   w h er b   is   th e   b it - b lo ck   [ Ko la w o le,   2 0 0 2 ] .   Ser ial  co d es  ar g e n er ated   b y   t h e n co d er   w it h   t h d ata  s eq u en ce   ar r an g ed   an d   re - ar r an g ed   b y   t h o u ter   a n d   i n n er   i n ter lea v er   r esp ec tiv el y   t o   r ed u ce   th ef f ec o f   b u r s er r o r s   w h ile  th f ir s an d   s ec o n d   er r o r   lev el  co r r ec ti o n   o cc u r s   at  th o u ter   an d   in n e r   co d er .         Fig u r 1 .   DVB - T   B lo ck   Diag r a m   Usi n g   SIM UI NK       3.   RE SU L T A ND   AN AL Y SI S   T h s ig n al  tr an s m itted   w it h   n o   in ter f er e n ce   is   s ee n   in   Fi g u r e   1 . 1 ( a)   an d   1 . 1 ( b )   u s in g   t h e   s p ec tr u m   s co p an d   s ig n al  co n s t ellatio n   m ap p in g ,   r esp ec tiv el y .   T h tr an s m i tted   s i g n al  u n d er   th i n f l u e n ce   o f   v ar y i n g   ch a n n el  i n ter f er e n ce s   w a s   o b s er v e d   w it h   th e   lis te d   ef f ec ts   v er y   v is ib le  ( s ee   Fig u r e 1 . 2   an d   1 . 3 ) :   1.   Mu ltip le  d is to r tio n   a n d   Fad in g   2.   L o s s   o f   Or th o g o n alit y   3.   S m ea r i n g   o f   tr an s m i tted   s i g n a l   4.   L o s s   o f   tr an s m itted   s i g n al   5.   Sig n al/b it s   co n v er g en ce   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8776   IJ - I C T    Vo l.  4 ,   No .   2 ,   A u g u s t   20 1 5     8 6     8 9   88         Fig u r 2 . ( a)   Sp ec tr u m   Sco p o t h T r an s m itted   Sig n al     Fig u r 2 . ( b )   Sig n al  C o n s tel lati o n   o f   T r an s m itted   Si g n al               Fig u r 3   Sp ec tr u m   Sco p o f   th r ec eiv ed   s ig n al  at  5 Hz     Fig u r 4   Sig n al  C o n s tel latio n   r ec eiv ed   w i th   le s s   n o is e       T o   ac h iev m in i m u m   er r o r   tr a n s m i s s io n   u s in g   b o th   ch a n n els ,   th s y s te m   p ar a m eter   w as o p ti m ized   as  f o llo w s :   1.   E b /No   f o r   A W GN      -   30dB   2.   Do p p ler   Sh if f o r   R a y lei g h   -   5 0 Hz     3.   Dela y   Vec to r   f o r   R a y lei g h   -   [ 0   1 e - 12]   Si m u latio n   r es u lt  s h o w s   th a l o w est   er r o r ,   m i n i m al  B E R   a n d   m ax i m u m   n u m b er   o f   b its   tr an s m itted ,   less   f ad i n g   an d   d is to r tio n   a r o b tain ed   w ith   g o o d   s ig n a co n s tellat io n   ( Fig .   1 . 4 ) .   A   f u r t h er   s h i f f r o m   th e s e   p ar am eter s   s h o w   v er y   p o o r   r ec ep tio n   as sh o w n   i n   Fi g .   1 . 5 .             Fig u r 5.   Sig n al  C o n s tella tio n   r ec eiv ed   w i th   f ad in g   at  5 0 Hz     Fig u r 6.   Sig n al  C o n s tella tio n   u s i n g   d ela y   v ec to r   o f   [ 0   1e - 9]       4 .   CO NCLUS I O N   T h co m b in at io n   o f   b o th   th A W GN  a n d   R a y le ig h   Fad in g   C h a n n el s   h a s   s h o w n   t h at  tr an s m i s s io n   an d   r ec ep tio n   in   m u ltip at h   p r o n en v ir o n m en is   p o s s ib le  w it h   m in i m a ef f ec ts   o f   in ter f er en ce .   T h 2 k   ca r r ier   m o d u lat io n   h a s   p r o v en   to   en h a n ce   m u ch   r o b u s tn e s s   ag ain s Do p p ler   f r eq u en c y   s h i f ts   a s   e m p lo y ed   i n   th is   s t u d y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - I C T     I SS N:  2252 - 8776       Mit ig a tin g   th E ffects o f I n terefer en c   . . . .   ( Olu w a s eu n   Y.  A la b i)   89   T h A W GN   ch a n n el  h as   al s o   p r o v en   to   b th e   b est  c h a n n e f o r   DVB - T   b ec au s it   d o es  n o p o s t h e   ch alle n g o f   m u ltip ath   f ad i n g ,   d is to r tio n   a n d   lo s s   o f   o r th o g o n al it y   o f   t h s y s te m   as   s ee n   i n   R a y leig h   Mu l tip at h   Fad in g   C h a n n e l.  T h is   r esu l t is co n s is te n w it h   t h r esu lt s   o b tain ed   b y   A a m ir   et. al.   [   2 0 1 2 ] .       RE F E R E NC E S   [1 ]   A a m ir  Kh a n ,   S y e d   Ha ss a n   A h m e d ,   S y e d   M u h a m m e d   U m a T a l h a ,   (2 0 1 2 Per fo rm a n c e   Eva l u a ti o n   o DVB - Ba se d   OFDM   o v e r W ire les s Co mm u n ica t io n   Ch a n n e ls ‖  P ro c e e d in g s o f   IM ECS .   [2 ]   ET S (Eu ro p e a n   T e lec o m m u n ica ti o n s   S tan d a rd I n stit u te)  (2 0 0 9 ),   Dig it a V i d e o   Br o a d c a stin g   (D V B):  F ra m in g   S tru c tu re ,   Ch a n n e Co d in g   a n d   M o d u latio n   f o Dig it a Terre stria T e le v isio n   ET S EN   3 0 0   7 4 4 ,   v o l.   1 . 6 . 1   (2 0 0 9 - 0 1 ).   [3 ]   Ka re M ik u las ti k ,   Ka re Ulo v e c ,   (2 0 1 2 " M u lt ip a t h   P r o p a g a ti o n   in   Dig it a V id e o   Bro a d c a stin g - T e rre strial  S y ste m "   [4 ]   Ko law o le,  M . O.  (2 0 0 2 ).   S a telli te  Co m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   Ne w   Yo rk M a rc e De k k e r       BI O G RAP H O F   AUTHO R         ALA B I,  O lu w a se u n   Y ,   w o r k a a   M a in ten a n c e   En g in e e a th e   F e d e ra M e d ica Ce n tre,  Ow o   On d o   S tate   Nig e ria.   He   re c e iv e d   h is  B. E n g   d e g re e   f ro m   th e   Un iv e rsity   o f   Ilo rin ,   Il o rin   Nig e ria.   He   is  a   c u rre n p o stg ra d u a te  stu d e n o f   th e   F e d e ra Un iv e rsity   o f   Tec h n o l o g y ,   Ak u re ,   On d o   S tate   Nig e ria  to   o b tai n   a   M . En g   d e g re e   in   El e c tri c a &   El e c tro n ics   E n g in e e rin g .   He   is  a   COREN   Re g istere d   En g in e e a n d   a   M e m b e o f   T h e   Nig e ri a n   S o c iety   o f   En g in e e rs.                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.