Peak to average power ratio reduction and error control in MIMO-OFDM HARQ System
Notice bibliographique
Résumé
Currently, multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMOOFDM) systems underlie crucial wireless communication systems such as commercial 4G and 5G networks, tactical communication, and interoperable Public Safety communications. However, one drawback arising from OFDM modulation is its resulting high peak-to-average power ratio (PAPR). This problem increases with an increase in the number of transmit antennas. \n \nIn this work, a new hybrid PAPR reduction technique is proposed for space-time block coding (STBC) MIMO-OFDM systems that combine the coding capabilities to PAPR reduction methods, while leveraging the new degree of freedom provided by the presence of multiple transmit chairs (MIMO). \n \nIn the first part, we presented an extensive literature review of PAPR reduction techniques for OFDM and MIMO-OFDM systems. The work developed a PAPR reduction technique taxonomy, and analyzed the motivations for reducing the PAPR in current communication systems, emphasizing two important motivations such as power savings and coverage gain. In the tax onomy presented here, we include a new category, namely, hybrid techniques. Additionally, we drew a conclusion regarding the importance of hybrid PAPR reduction techniques. \n \nIn the second part, we studied the effect of forward error correction (FEC) codes on the PAPR for the coded OFDM (COFDM) system. We simulated and compared the CCDF of the PAPR and its relationship with the autocorrelation of the COFDM signal before the inverse fast Fourier transform (IFFT) block. This allows to conclude on the main characteristics of the codes that generate high peaks in the COFDM signal, and therefore, the optimal parameters in order to reduce PAPR. We emphasize our study in FEC codes as linear block codes, and convolutional codes. \n \nFinally, we proposed a new hybrid PAPR reduction technique for an STBC MIMO-OFDM system, in which the convolutional code is optimized to avoid PAPR degradation, which also combines successive suboptimal cross-antenna rotation and inversion (SS-CARI) and iterative modified companding and filtering schemes. The new method permits to obtain a significant net gain for the system, i.e., considerable PAPR reduction, bit error rate (BER) gain as compared to the basic MIMO-OFDM system, low complexity, and reduced spectral splatter. The new hybrid technique was extensively evaluated by simulation, and the complementary cumulative distribution function (CCDF), the BER, and the power spectral density (PSD) were compared to the original STBC MIMO-OFDM signal.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».