Please use this identifier to cite or link to this item: http://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11272
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorAhmad Fadzil Ismail, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorKhaizuran Abdullah, Ph.Den_US
dc.contributor.authorPinardi, Sofiaen_US
dc.date.accessioned2023-03-08T00:59:03Z-
dc.date.available2023-03-08T00:59:03Z-
dc.date.issued2021-
dc.identifier.urihttp://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11272-
dc.description.abstractOrthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technology was adopted as the downlink and single-carrier FDMA (SC-FDMA) for uplink in the fourth-generation (4G) whereas as downlink and uplink transmission schemes for the fifth-generation (5G) communication systems. The high peak average power ratio (PAPR) value is of particular concern for all communication systems incorporating OFDM technology as their multiplexing and modulation methods. With cyclic prefixes, time-domain all the N subcarriers are added up constructively; they produce a peak power by systems incorporating OFDM, causing the increase of PAPR value. Reducing the PAPR has become a daunting task for developers of the 4G and 5G cellular communication systems. Due to the high PAPR value, the system requires exclusively higher power amplifiers (PA), increasing the systems' price. The main objective of the research is to assess and identify some techniques that can make up a system capable of experiencing the lowest possible overall PAPR value. The study's objectives are At this juncture, conventional OFDM systems use the transform algorithms, namely the inverse fast Fourier transform (IFFT) and fast Fourier transform (FFT), in the transmit and receive side, respectively. The research objective also includes investigating the number of subcarriers used and its effect on the PAPR value. Another objective is to determine which transform algorithm, including its associated family, experiences the lowest PAPR value and inspect what type of modulation experienced the lowest PAPR value. The study also examines the best multiple-input multiple-output (MIMO) antenna diversity configuration and observes the effect on several channel model conditions. The research methodology entails the replacement of the conventional transform algorithm inverse discrete Fourier transform (IDFT) and discrete Fourier transform (DFT) with inverse discrete Wavelet transform (IDWT) and discrete Wavelet transform (DWT) in the transmitter and receiver, respectively. Similar assessments had also been carried out for the discrete cosine transform (DCT) algorithm. Most members of the Wavelet family had been inspected. Three variations of the subcarrier, namely 64, 128, and 256, had been appraised. The PAPR values were thoroughly assessed based on five modulations: the QPSK, 8-PSK, 16-QAM, 32-QAM, and 64-QAM. The research undertakings also encompass PAPR value determination observed at the receiver involving MIMO antenna configurations. Three configurations, such as MIMO 2x2, MIMO 4x4, and MIMO 8x8, had been examined. Also, three channel-model conditions, such as AWGN+Rayleigh, AWGN+Rician, and AWGN+Nakagami, were evaluated. All simulations in determining the PAPR values were carried out using pseudocode and MATLAB programming language. This study can observe that a lower number of subcarriers instigates a lower PAPR value. It can be concluded that the deployment of transform algorithm 'bior 1.1' of the Wavelet family and 16-QAM modulation with 64 subcarriers and MIMO 4x4 are the best configuration capable of establishing the lowest PAPR values. The application of MIMO somehow did not exhibit a significant reduction of PAPR values. The overall results imply that a Wavelet-based OFDM system with QAM modulation and MIMO-OFDM will experience the lowest PAPR value. In a nutshell, it had been identified that a PAPR value of 6.77 dB lower than a conventional OFDM system could be established at the transmitter, whereas a PAPR value of 3.62 dB lower can be formed at the receiver.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2021en_US
dc.subject.lcshOrthogonal frequency division multiplexingen_US
dc.subject.lcshPower amplifiersen_US
dc.subject.lcshMIMO systemsen_US
dc.titleReduction in peak average power ratio for MIMO-OFDM systemen_US
dc.typeDoctoral Thesisen_US
dc.description.identityt11100454080SofiaPinardien_US
dc.description.identifierThesis : Reduction in peak average power ratio for mimo-ofdm system / by Sofia Pinardien_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineeringen_US
dc.description.programmeDoctor of Philosophy (Engineering)en_US
dc.description.abstractarabicلقد تبنت تقنية تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد (OFDM) على أساس أنها عبارة عن وصلة هابطة وناقلة واحدة FDMA (SC-FDMA) للوصلة الصاعدة في الجيل الرابع (4G)، في حين أنها تشكل مخططات نقل للوصلة الهابطة والوصلة الصاعدة لأنظمة الاتصال من الجيل الخامس (5G). وتمثل قيمة نسبة الذروة العالية لمتوسط القدرة (PAPR) مصدر قلق خاص لجميع أنظمة الاتصالات التي تتضمن تكنولوجيا OFDM كأساليب تعدد وتعديل. مع البادئات الدورية تتم إضافة جميع الموجات الحاملة الفرعية N بشكل بناء وهي تنتج طاقة ذروة عن طريق أنظمة تتضمن OFDM، مما يؤدي إلى زيادة قيمة PAPR. وقد أصبح الحد من PAPR مهمة شاقة بالنسبة لمطوري نظم الاتصالات الخلوية G4 وG5. ونظراً لارتفاع قيمة PAPR، فإن النظام يتطلب حصراً تضخيم طاقةأعلى (PA)، الأمر الذي يزيد من سعر الأنظمة. ويتمثل الهدف الرئيسي للبحوث في تقييم وتحديد بعض التقنيات التي يمكن أن تشكل نظاماً قادراً على الحصول على أدنى قيمة ممكنة لـ PAPR. تتلخص أهداف الدراسة في هذا المنعطف في استخدام أنظمة OFDM التقليدية خوارزميات التحويل، أَيْ تحويل فورييه السريع المعكوس (IFFT) وتحويل فورييه السريع (FFT) في جانبي الإرسال والاستقبال على التوالي. ويشمل هدف البحث أيضا التحقيق في عدد الحاملات الفرعية المستخدمة وتأثيرها على قيمة PAPR. الهدف الآخر هوتحديد خوارزمية التحويل بما في ذلك العائلة المرتبطة بها التي تواجه أدنى قيمة لـ PAPR وفحص نوع التعديل الذي شهد أدنى قيمة لـ PAPR. تفحص الدراسة أيضًا أفضل تكوين تنوع هوائي متعدد المدخلات ومخرجات (MIMO) وتلاحظ التأثيرعلى العديد من الشروط لنمط القناة. وتنطوي منهجية البحث على استبدال خوارزمية التحول التقليدية المنفصل عكسيا (IDFT) وتحويل فورييه المنفصل (DFT) بتحويل الموجات المنفصلة عكسيا (IDWT) وتحويل الموجات المنفصلة في جهاز الإرسال والمستقبل على التوالي. كما تم إجراء تقييمات مماثلة لخوارزمية تحويل جيب التمام المنفصل (DCT). تم فحص معظم أفراد عائلة Wavelet. وتم تقييم ثلاثة أشكال مختلفة من الناقل الفرعي، وهي 64 و128 و256. تم تقييم قيم PAPR بدقة بناءً على خمسة تعديلات: QPSK و8-PSK و16-QAM و32-QAM و64-QAM. وتشمل عمليات البحث أيضا تحديد قيمة PAPR التي لوحظت في جهاز الاستقبال والتي تنطوي على تصميم هوائيات MIMO. تم فحص ثلاثة تصميمات مثل MIMO 2x2 MIMO 4x4 وMIMO 8x8. كما تم تقييم ثلاثة شروط من نماذج القنوات مثل AWGN + Rayleigh Rician وAWGN + Nakagami. وقد أجريت جميع عمليات المحاكاة في تحديد قيم PAPR باستخدام الكود المزيف ) السودوكود( ولغة برمجة MATLAB . وفي هذه الدراسة يمكن ملاحظة أن عددًا أقل من الحاملات الفرعية يحرض على قيمة PAPR أقل. يمكن استنتاج أن نشر خوارزمية التحويل 'bior 1.1' لعائلة Wavelet وتعديل 16-QAM مع 64 حاملة فرعية وMIMO 4x4 هي أفضل تكوين قادر على إنشاء أقل قيم PAPR. وأيضا تطبيق MIMO بطريقة ما لم يظهر انخفاض كبير في قيم PAPR. تشير النتائج الإجمالية إلى أن نظام OFDM القائم على الموجة مع تعديل QAM وMIMO-OFDM سيشهد أقل قيمة PAPR من هذا النظام. باختصار تم تحديد أن قيمة PAPR التي تقل 6.77 dB عن نظام OFDM التقليدي يمكن أن تنشأ في جهاز الإرسال في حين أن قيمة PAPR التي تقل 3.62 dB يمكن أن تتكون عند جهاز الاستقبال.en_US
dc.description.callnumbert TK 5103.484 P646R 2021en_US
dc.description.notesThesis (Ph.D)--International Islamic University Malaysia, 2021.en_US
dc.description.physicaldescriptionxix, 183 leaves : illustrations ; 30 cm.en_US
item.openairetypeDoctoral Thesis-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
Appears in Collections:KOE Thesis
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
t11100454080SofiaPinardi_24.pdf24 pages file529.76 kBAdobe PDFView/Open
t11100454080SofiaPinardi_SEC.pdf
  Restricted Access
Full text secured file2.36 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy
Show simple item record

Google ScholarTM

Check


Items in this repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated. Please give due acknowledgement and credits to the original authors and IIUM where applicable. No items shall be used for commercialization purposes except with written consent from the author.