دوره 16، شماره 2 - ( 6-1398 )                   جلد 16 شماره 2 صفحات 121-136 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Ghazi-Maghrebi S, khordadpoor A. Using WPT as a New Method Instead of FFT for ‌Improving the Performance of OFDM Modulation. JSDP. 2019; 16 (2) :121-136
URL: http://jsdp.rcisp.ac.ir/article-1-657-fa.html
قاضی مغربی سعید، خردادپور فربیان. استفاده از تبدیل بسته موجک در بهبود عملکرد OFDM به جای روش مرسوم مبتنی بر FFT. پردازش علائم و داده‌ها. 1398; 16 (2) :121-136

URL: http://jsdp.rcisp.ac.ir/article-1-657-fa.html


دانشکده مهندسی برق –واحد یادگار امام خمینی (ره)شهرری، دانشگاه آزاد اسلامی
چکیده:   (166 مشاهده)

امروزه در سامانه­های مخابرات دیجیتال نوین، از مالتی‌پلکس تقسیم فرکانسی متعامد (OFDM) به‌عنوان یک روش مدولاسیون مقبول و کارآمد استفاده می‌شود. در مدولاسیون چندحاملی OFDM از تبدیل FFT به‌منظور ایجاد تعامد زیرحامل­ها استفاده می­شود. این تبدیل با استفاده از توابع سینوسی پنجره‌شده به‌عنوان توابع پایه، به‌دلیل سطح بالای گلبرگ­های کناری در طیف فرکانسی، حساسیت بالایی نسبت به تداخل­ بین‌سمبلی (ISI) و تداخل‌ بین‌حاملی (ICI) دارد. به‌منظور بازیابی سیگنال در گیرنده، با افزودن پیشوند چرخشی (CP) در ابتدای سمبل OFDM در فرستنده، می­توان ISI را حذف کرد. همچنین با استفاده از همسان­سازی حوزه فرکانس در گیرنده، به‌سادگی سیگنال آغشته به ICI را می‌توان بازیابی کرد. این افزودن CP میزان قابل توجهی از پهنای باند در دسترس را هدر می­دهد و درنتیجه کارایی پهنای باند را به‌طور قابل توجهی کاهش می­دهد. با توجه به ویژگی­های منحصر‌به‌فرد موجک­ها نظیر انعطاف­پذیری بالا، سازگاری و محلی‌بودن آنها، از این تبدیل برای متعامدسازی سامانه چندحاملی در این پژوهش استفاده شده است. در‌صورت استفاده از موجک، دیگر نیازی به استفاده از تابع پنجره­ی مستطیلی نیست.­ این امر حساسیت سامانه به رانش فرکانسی و نوفه فاز را کم کرده و سامانه را نسبت به اعوجاج کانال چندمسیره و تداخل­های ISI و ICI مقاوم­تر می­سازد. در این مقاله پس از بررسی و مطالعه تبدیل موجک گسسته و تبدیل بسته موجک، دو طرح مدولاسیون FFT-OFDM و WPT-OFDM برای کانال­های استاندارد شهری TU6 و روستایی RA6 توسط نرم­افزار MATLAB شبیه‌سازی شده‌اند. این دو کانال استاندارد و معروف توسط استاندارد 3GPP معرفی شده‌اند که به‌عنوان معیار سنجش عملکرد سامانه­های مخابراتی نسل‌های 3G و 4G معرفی شده­اند. کانال‌های مورد استفاده در این پژوهش، کانال‌های متداولی در سامانه‌های سیاری مانند سامانه‌های پخش تلویزیون دیجیتال(DVB)  هستند. نتایج شبیه­سازی بهبود عملکرد سامانه WPT-OFDM را نسبت به سامانه FFT-OFDM نشان می­دهد. این نتایج نشان می‌دهند که در سامانه‌های مبتنی برOFDM مانند DAB( Digital Audio Broadcast) WiMAX (worldwide Interoperability for Microwave Access), DVB( Digital Video Broadcast), می‌توان از این سامانه استفاده کرد.
 

متن کامل [PDF 3968 kb]   (55 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: مقالات پردازش داده‌های رقمی
دریافت: ۱۳۹۵/۱۲/۲۵ | پذیرش: ۱۳۹۸/۳/۲۹ | انتشار: ۱۳۹۸/۶/۲۶ | انتشار الکترونیک: ۱۳۹۸/۶/۲۶

فهرست منابع
1. [1] M. N. Mohanty and S. Mishra, "Design of MCM based wireless system using wavelet packet network & its PAPR analysis", IEEE Inter-national Conference of Circuits, Power and Computing Technologies, ICCPCT, 2013, pp. 821 - 824. [DOI:10.1109/ICCPCT.2013.6528867]
2. [2] D. Karamehmedovic, M. K. Lakshmanan and H. Nikookar, "Performance of wavelet packet modulation and OFDM in the presence of carrier frequency and phase noise", in European Conference of Wireless Technology, EuWiT, 2008, pp.166-169.
3. [3] R. Asif, A.Hussaini, R. Abd-Alhameed, S. Jones, J. Noras, E. Elkhazmi and J. Rodriguez, "Performance of different wavelet families using DWT and DWPT-Channel equalization using ZF and MMSE", in IEEE Conference of Design and Test Symposium, IDT, 2013, pp. 1-6. [DOI:10.1109/IDT.2013.6727136]
4. [4] F. Khordadpour-Deylamani, S. Ghazi-Maghrebi, "A Comprehensive Comparison and Evaluation of WPT and FFT Orthogonalization schemes in OFDM Multicarrier Transmission", Majlesi Journal of Multimedia Processing, PP. 23-27, Vol. 4, December 2015.
5. [5] S. Buddhacharya and P. Saengudomlert, "Bit loading for wavelet packet modulation using time-domain equalization", Electrical Engineering Congress (iEECON), 2017 International, 2017. [DOI:10.1109/IEECON.2017.8075833]
6. [6] S. Banerjee, Prof. A. Jeyakumar, and V. Nar, "Wavelet packet modulation for mobile communication", International Journal of Engi-neering Research and Applications (IJERA) , vol. 3, Issue 2, pp.1016-1022, March -April 2013.
7. [7] K. Anoh, R. Abd-Alhameed , J. Noras and and S. Jones "Wavelet packet transform modulation for multiple input multiple output applications", International Journal of Computer Applications, vol. 63, pp.1-5, February 2013. [DOI:10.5120/10482-5221]
8. [8] H. Taha, and M. F. Salleh, "Performance analysis of QAM-modulation parameters on wavelet packet transform (WPT) and FFT-OFDM system", in IEEE 9th Malaysia International Conference on Communications, 2009, pp. 1-5. [DOI:10.1109/MICC.2009.5431470] [PMID] [PMCID]
9. [9] V. M.B and M.N.Shanmukha Swamy , "Design & implementation of optimized DMWT architecture for OFDM on FPGA", Proceedings of the International Conference on Innovations in Electrical and Electronics Engineering, ICIEE 2012, 2012,pp. 263-267.
10. [10] A. Lindsey, "Wavelet Packet Modulation for orthogonally transmultiplexed communications," IEEE Transaction On Signal Processing, vol. 45, pp. 1336-1339, May 1997. [DOI:10.1109/78.575704]
11. [11] A. Jamin and P. Mahonen, "Wavelet packet modulation for wireless communications", Wir-eless Communications & Mobile Com-puting Journal, vol. 5, pp. 1-18, MARCH 2005. [DOI:10.1002/wcm.201]
12. [12] F. Farrukh, S. Baig, M. J. Mughal, "Performance comparison of DFT-OFDM and wavelet-OFDM with zero-forcing equalizer for FIR channel equalization", Proceedings of the International conference of Electrical Engineering (ICEE) , pp. 1-5, 2007. [DOI:10.1109/ICEE.2007.4287350]
13. [13] X. Yu, X. Zhang and G. Bi, "MMSE equalization for discrete wavelet packet based OFDM", Proceedings of the IEEE Third International conference of Electrical Engineering (ICEE) , pp. 1 - 4 , 2009.
14. [14] A. Khan and S. Baig "Channel equalization for discrete savelet multitone transceiver in wireline channels", Proceedings of the 9th International Bhurban Conference on Applied Sciences & Technology (IBCAST) , pp. 394 - 398, 2012. [DOI:10.1109/IBCAST.2012.6177586] [PMID]
15. [15] A. Ghaith, R. Hatoum, H. Mrad ,and A. Alaeddine, "Performance analysis of the wavelet-OFDM new scheme in AWGN channel", Proceeding of the IEEE Conference on Communications and Information Technology (ICCIT) , pp. 225 - 229, 2013. [DOI:10.1109/ICCITechnology.2013.6579554]
16. [16] S. R. Band, M. S. Dorle, S. S. Dorle, "BER performance of WIMAX system using wavelet packet modulation technique", Proceeding of the World Conference on Futuristic Trends in Research and Innovation for Social Welfare. WCFTR'16, 2016 , pp.1-5. [DOI:10.1109/STARTUP.2016.7583917] [PMCID]
17. [17] Y. Ben-Ezra, D. Dahan, S. Zarkovsky, and B.I. Lembrikov, "High spectral efficiency (SE) OFDM system based on multi-wavelet packets", Proceeding of the 17th International Conference on Transparent Optical Networks, ICTON, 2015, pp.1-4. [DOI:10.1109/ICTON.2015.7193330]
18. [18] Y. MA, K. LIU , AND W. SU, "Simulation and Implementation of Wavelet Packet Multi-Carrier Modulation Technique", Proceeding of the IEEE Conference on 4th International Conference on Wireless Communications, Net-working and Mobile Computing, 2008, PP.1-4. [DOI:10.1109/WiCom.2008.387]
19. [19] L. Wang and B. Nowrouzian, " Development of a post-detection equalization technique for multicarrier modulation/demodulation systems", Proceeding of the IEEE Conference on The 45th Midwest Symposium Circuits and Systems, MWSCAS, pp. 200- 203 , 2002.
20. [20] K. Fazel , S. Kaiser, Multi-Carrier , and Spread Spectrum Systems, Wiley Editorial Office , pp. 24-30.
21. [21] Y. Guo, "Wavelet Packet Transform-based Time of Arrival Estimation Method for Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra-Wideband Signal", IET Science, Measurement & Technology Journal, pp.344-350 , April 2015. [DOI:10.1049/iet-smt.2013.0226]
22. [22] M. Alimosaymer and R. Mohseni, "Systematic approach in designing wavelet packet modulation-orthogonal frequency division multiplexing radar signal by applying the criterion of least-squares", IET Signal Process Journals & Magazines, vol. 8, pp. 475-482, July 2014. [DOI:10.1049/iet-spr.2013.0228]
23. [23] محمدعلی خلیل زاده، حجت دوستدار نوقابی، "ارزیابی خون رسانی به بافت در ناحیه عضلات ذوزنقه با تحلیل موجک سیگنال حجم‎سنجی نوری به‌کمک شبکه عصبی"، نشریه پردازش علائم و داده‌ها، دوره 13 شماره 2، ص. ۲۵-۳۳، سال 1395.
24. [24] M. Khalilzade, H. Doustdar Noghabi, "Evaluation of blood flow to tissue in the trapezius muscle region by analyzing the wavelet of optical volumetric signal using the neural network", Journal of Data and Signal Processing, Vol. 13, pp. 25-33, 2016.
25. [25] فروزان فصاحت، پدرام پیوندی، "استخراج پارامتری ساختاری منسوج تاری و پودی با استفاده از روش موجک- فازی و الگوریتم ژنتیک"، نشریه پردازش علائم و داده‌ها، دوره 12، شماره 4، ص. ۶۷، سال 1394.
26. [26] F. Fesahat, P. Peivandi, "Parametric and structural extraction of sinew tissue by using wavelet-fuzzy method and genetic algorithm", Journal of Data and Signal Processing, Vol. 12, Issue 4, pp. 67, 2016.
27. [27] L. Polak, T. Kratochvil," Simulation and measurement of the transmission distortions of digital television DVB-T/H part 3: Transmission in fading channels", Radio engineering, vol. 19, pp. 703-711, 2010.
28. [28] W. Saad, N. El-Fishawy, S. El-Rabaie, and M. Shokair, An Efficient Technique for OFDM System Using Discrete Wavelet Transform, vol. 6104. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010, pp. 533-541. [DOI:10.1007/978-3-642-13067-0_55]
29. [29] S. Cao, Yuan F. Zheng and R.Ewing ,"Wavelet-based radar waveform adaptable for different operation conditions",IEEE Conf. EuRAD, European, pp. 149 - 152 ,2013.
30. [30] W. Jones, "Multi-scale Wavelet Modulation", in System Theory: Proceeding of 26th Southeastern Symposium IEEE Conference, pp. 576 - 580, 1994.
31. [31] G. Strang and T. Q. Nguyen, Wavelet and Filter Banks, 2nd ed., Wellesley-Cambridge Press, 1996, pp. 29-30.
32. [32] M. K. Lakshmanan and H. Nikookar, "A review of wavelets for digital wireless communication", Wireless Personal Communication Journal, vol. 37, pp. 387-420 , May 2006. [DOI:10.1007/s11277-006-9077-y]
33. [33] V. Mittal, Y. Gautam, R. K. Mallik and S. D. Joshi, "Analysis of wavelet modulation in frequency-selective fading", IEEE Trans-actions On Vehicular Technology Journal, vol. 56, pp. 3818-3826, November 2007. [DOI:10.1109/TVT.2007.901952]
34. [34] M. Suma1, S. Narasimhan ,and B. Kanmani1, "Orthogonal frequency division multiplexing peak-toaverage power ratio reduction by best tree selection using coded discrete cosine harmonic wavelet packet transform", IET Journals & Magazines, vol. 8, pp. 1875 - 1882, July 2014. [DOI:10.1049/iet-com.2013.1103]
35. [35] Z. Tong, Y. Wang, Z. Guo , "The PAPR Reduction Techniques based on WPT for CO-OFDM Systems", Proceeding of the 15thInter-national Conference on Optical Communi-cations and Networks, ICOCN, 2016, pp. 1-3. [DOI:10.1109/ICOCN.2016.7875782] [PMCID]
36. [36] J. Zakaria, M. F. M. Salleh, "PAPR reduction scheme: wavelet packetbased PTS with embedded side information data scheme", IET Communi-cations Journals, vol. 11, pp. 127-135, December 2016. [DOI:10.1049/iet-com.2016.0101]
37. [37] European Telecommunications Standards Institute ETSI EN 302 307 V1.1.2., "Digital Video Broadcasting (DVB): Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for broadcasting, interactive services, news gathering and other broadband satellite applications", 2006.
38. [38] S. Kavianirad, A. Rizaner, and H. Amca, "Channel Estimation and Equalization of DVB-T in Fast Fading Multipath Channels", Lecture Notes on Information Theory Vol. 3, No. 2, Dec. 2015. [DOI:10.18178/lnit.3.2.81-85]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این تارنما متعلق به فصل‌نامة علمی - پژوهشی پردازش علائم و داده‌ها است.