Abstract

Relative immunity to fading, less susceptible to interference and signal integrity are the main advantages of OFDM compared to the single-carries systems. However, the Peak to Average Power Ratio PAPR is one of the aspects that need to be considered. PAPR is the relation between the highest sub-carries power in a given OFDM symbol divided by the average power of that symbol. Therefore, it has a major effect on the power amplifiers performance by producing inter-modulation products among the sub carriers as well as disturbs out of band energy. In this work, an efficient method to minimize PAPR in OFDM systems, without any side information transmission, is presented. The main idea is to produce different patterns of the same data. Then, these patterns are to be compared with each other in order to send the pattern which has the least PAPR. The identity of each pattern will be inserted with data sub-carriers to recover the original information at the receiver side. Computer simulation tests have been performed on a standard OFDM system to examine the effect of the proposed technique on the PSK and QAM (with 64 sub carriers) based transmissions. The proposed technique is examined in the presence of AWGN and Rayleigh channel effects. The results show the ability of the proposed method to minimize the PAPR without affecting the BER performance. A 3–4 dB reduction in PAPR is achieved using this technique compared to the conventional OFDM.

中文翻译：

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OFDM系统中基于多模式的峰均功率比降低

摘要

相对于单载波系统而言，相对抗衰落、不易受干扰和信号完整性是 OFDM 的主要优势。但是，峰均功率比 PAPR 是需要考虑的方面之一。PAPR 是给定 OFDM 符号中的最高子载波功率除以该符号的平均功率之间的关系。因此，它通过在子载波之间产生互调产物以及干扰带外能量，对功率放大器的性能产生重大影响。在这项工作中，提出了一种在 OFDM 系统中最小化 PAPR 的有效方法，而无需任何边信息传输。主要思想是产生相同数据的不同模式。然后，将这些模式相互比较以发送具有最小 PAPR 的模式。每个模式的标识将插入数据子载波，以在接收端恢复原始信息。已经在标准 OFDM 系统上进行了计算机模拟测试，以检查所提出的技术对基于 PSK 和 QAM（具有 64 个子载波）的传输的影响。在存在 AWGN 和瑞利通道效应的情况下检查了所提出的技术。结果表明，所提出的方法能够在不影响 BER 性能的情况下最小化 PAPR。与传统的 OFDM 相比，使用这种技术可以将 PAPR 降低 3–4 dB。已在标准 OFDM 系统上进行了计算机模拟测试，以检查所提出的技术对基于 PSK 和 QAM（具有 64 个子载波）的传输的影响。在存在 AWGN 和瑞利通道效应的情况下检查了所提出的技术。结果表明，所提出的方法能够在不影响 BER 性能的情况下最小化 PAPR。与传统的 OFDM 相比，使用这种技术可以将 PAPR 降低 3–4 dB。已经在标准 OFDM 系统上进行了计算机模拟测试，以检查所提出的技术对基于 PSK 和 QAM（具有 64 个子载波）的传输的影响。在存在 AWGN 和瑞利通道效应的情况下检查了所提出的技术。结果表明，所提出的方法能够在不影响 BER 性能的情况下最小化 PAPR。与传统的 OFDM 相比，使用这种技术可以将 PAPR 降低 3–4 dB。