직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 시스템은 여러 부 반송파를 사용해 정보를 전송하기 때문에 각 부 반송파가 동위상으로 겹치면 최고 대 평균 전력 비율이 (peak-to-average power ratio: PAR) 커진다. 이 논문에서는 최고 줄임 톤을 (peak reduction tone: PRT) 사용한 PAR 감소 기법 가운데 하나로 부분 톤 선택 사상 (selective mapping of partial tones: SMOPT) 기법을 제안한다. 제안한 SMOPT 기법은 반복 수렴 알고리즘을 사용한 기존의 톤 예약 (tone reservation: TR) 기법보다 적은 복잡도로 구현이 가능하고, 최고 감소 부 반송파 위치에 덜 민감하다. 또한 병렬 구성이 가능하여 알고리즘 수행 시간을 단축 할 수 있다. 이 논문에서는 이를 검증하기 위해 두 가지 사례에 대한 모의실험 환경을 구성하고, 이에 따른 복잡도와 첨두 감소 부 반송파 위치, 그리고 송신 전력에 따른 PAR 감소 성능과 비트 오류율 (bit error rate: BER) 성능을 비교 분석한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권8호
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pp.2783-2795
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2014
Orthogonal frequency division multiplexing with offset quadrature amplitude modulation (OFDM-OQAM) technique has drawn significant interests in recent years. However, most of the existing OFDM peak-to-average ratio (PAPR) reduction schemes cannot be used in the OFDM-OQAM system directly. In this paper, a modified scheme called overlapped segmental clipping (OS-clipping) is proposed to deal with the high PAPR problem specifically in the OFDM-OQAM system. For the proposed OS-clipping scheme, the input signals are divided into a number of overlapped segments and then the clipping operation is processed on each segment. Simulation results show that the modified scheme used in the OFDM-OQAM system can provide better performance than conventional clipping scheme directly used in the OFDM-OQAM system, and even outperforms conventional clipping scheme applied in the OFDM system.
이동통신 시스템의 OFDMA 방식은 신호에 대한 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 값의 증가를 가져왔다. 이동통신 시스템 전력 소모의 대부분을 차지하는 전력 증폭기에 대한 효율 개선은 매우 중요한 핵심 기술이다. 전력 증폭기의 선형 특성 개선을 위해 디지털전치왜곡 기술을 사용하였으며, 전력 증폭기의 효율 개선을 위해 비대칭 도허티(Asymmetric Doherty) 방식을 사용하였다. 본 논문에서는 기존 비대칭 도허티 구조와 다른 새로운 구조의 비대칭 도허티 구조를 제안하였다. 제안하는 새로운 구조의 비대칭 도허티 방식에서는 전력 증폭기 구동단을 주경로와 첨두경로로 분리하였으며, 위상 변환기를 이용하여 도허티 증폭기의 전력 결합 특성을 개선하였다. 또한 구동단 첨두 증폭기 gate bais에 대한 포락선 추적 기술을 적용하여 효율을 개선하였다.
Polar transmitter는 현재 GSM (Global System for Mobile Communications), EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution), GPRS (General Packet Radio Service) 등과 같은 협대역 통신 방식에만 주로 적용되고 있다. 본 논문에서는 polar transmitter를 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 같은 광대역 통신방식에 적용하기 위해 OFDM 통신 시스템이 가지고 있는 높은 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)을 감소시킬 수 있는 windowed-sinc 함수 기반의 PAPR 감소기법을 제안한다. 이 방법은 기존의 피크 윈도잉 (peak windowing) 기법에서 매우 인접한 여러 개의 피크들 또는 주변 신호에 비해 상대적으로 큰 피크에 의해 발생하는 과도한 신호 왜곡 효과를 완화시킨다. 다양한 윈도우 형태와 길이를 적용하여 비트오율 (Bit Error Rate; BER)과 오차 벡터 크기 (Error Vector Magnitude; EVM)를 측정한 결과, 제안된 기법은 기존의 피크 윈도잉 기법과 유사한 스펙트럼 성능을 가지면서 비트오율의 향상 및 PAPR 감소 성능이 우수함을 나타내었다.
본 논문에서는 TV 화이트 스페이스(TV white space, TVWS)에서 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반 비인가 사용자의 파워 할당 기법을 제안한다. 비인가 사용자는 TVWS를 사용할 때, 시간 도메인에서 TVWS의 파워 제약조건을 충족시키기 위해 전송 파워를 조절해야 한다. TDM(time division multiplexing) 혹은 FDM (frequency division multiplexing)과 달리 OFDM은 시간 도메인에서 높은 PAPR(peak-to-average power ratio)을 가지기 때문에, 기존의 비인가 사용자의 파워 할당 기법이 TVWS에 적용될 경우 TVWS의 파워 제약 조건을 충족시킬 수 없게 된다. 그러므로 본 논문에서는 OFDM의 높은 PAPR값을 제어하여 순시적으로 TVWS의 파워 제약 조건을 만족시킬 수 있는 새로운 파워 할당 기법을 제안한다. 또한, 이를 기반으로 OFDM 기반 비인가 사용자의 용량을 닫힌 형태(closed form)로 분석한다. 이에 따르면, 부반송파의 개수를 줄일수록 용량을 향상시킬 수 있다. 모의실험을 통해서, 비인가 사용자의 용량은 부반송파 개수가 작아질수록, 비인가 사용자의 송신단-수신단 간 채널 평균값이 커질수록 증가하는 것을 보여준다.
Orthogonal freqency division multiplexing (OFDM) is an attractive technique for achieving high-bit-rate wireless data transmission. However, the potentially large peak-to-average power ratio (PAPR) has limited its application; An OFDM signal with the large PAPR can cause power degradation (In-band distortion) and spectral spreading (Out-of-band distortion) by being clipped passing through a power amplifier. Thus, we propose the combining algorithm of Hadamard transform and phase shift, which is ascribed to the relation between the correlation of the IFFT input sequence function and PAPR. Extensive computer simulations show that the combining algorithm is an effective technique to reduce PAPR.
Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) suffers from spectral nulls of frequency-selective fading channels. Linear precoded (LP-) OFDM is an effective method that guarantees symbol detectability by spreading the frequency-domain symbols over the whole spectrum. This paper proposes a computationally efficient and low-cost implementation for discrete Hartley transform (DHT) precoded OFDM systems. Compared to conventional DHT-OFDM systems, at the transmitter, both the DHT and the inverse discrete Fourier transform are replaced by a one-level butterfly structure that involves only one addition per symbol to generate the time-domain DHT-OFDM signal. At the receiver, only the DHT is required to recover the distorted signal with a single-tap equalizer in contrast to both the DHT and the DFT in the conventional DHT-OFDM. Theoretical analysis of DHT-OFDM with linear equalizers is presented and confirmed by numerical simulation. It is shown that the proposed DHT-OFDM system achieves similar performance when compared to other LP-OFDMs but exhibits a lower implementation complexity and peak-to-average power ratio.
A new single-stage flyback power converter with PFC for electrolytic capacitor-less LED driver is proposed in this study. This method minimizes the peak-to-average ratio of the LED driving pulsating current by adding the LED driving current near the LED current valley area, as well as the third harmonic component injection into the input current. The reduced peak current value of the LED drive current minimizes the thermal stress of the LED itself, thereby increasing the reliability of the LED, as well as achieving a long lifetime. Simulation and experimental results show the usefulness of the proposed topology.
본 논문에서는 OFDM 신호의 높은 PAPR(peak to average power ratio)을 저감하기 위한 기법을 제시한다. 이 기법은 OFDM 신호 생성에 사용되는 IFFT를 요즘은 디지털 신호 프로세서에서 소프트웨어로 구현하는 경우가 많다는 점에 착안하여, IFFT의 계산 과정에서 중복되는 계산을 피함으로써 계산량을 줄인다. 즉, IFFT 과정에서 서브-시퀀스(sub-sequence)를 정의하고 이 서브-시퀀스에 최적 위상 회전 요소를 곱하여 PAPR을 최소화한다. 이 기법의 PAPR 저감 성능은, 약 1/3의 계산량으로도 PTS 기법의 인터리브 분할 방식과 동일하다는 것을 보인다.
Jawhar, Yasir Amer;Ramli, Khairun Nidzam;Taher, Montadar Abas;Shah, Nor Shahida Mohd;Audah, Lukman;Ahmed, Mustafa Sami;Abbas, Thamer
ETRI Journal
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제40권6호
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pp.699-713
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2018
Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has been the overwhelmingly prevalent choice for high-data-rate systems due to its superior advantages compared with other modulation techniques. In contrast, a high peak-to-average-power ratio (PAPR) is considered the fundamental obstacle in OFDM systems since it drives the system to suffer from in-band distortion and out-of-band radiation. The partial transmit sequence (PTS) technique is viewed as one of several strategies that have been suggested to diminish the high PAPR trend. The PTS relies upon dividing an input data sequence into a number of subblocks. Hence, three common types of the subblock segmentation methods have been adopted - interleaving (IL-PTS), adjacent (Ad-PTS), and pseudorandom (PR-PTS). In this study, a new type of subblock division scheme is proposed to improve the PAPR reduction capacity with a low computational complexity. The results indicate that the proposed scheme can enhance the PAPR reduction performance better than the IL-PTS and Ad-PTS schemes. Additionally, the computational complexity of the proposed scheme is lower than that of the PR-PTS and Ad-PTS schemes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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