• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권5A호
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• pp.571-575
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• 2008

Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) is one of the most promising techniques for 4th generation communication systems. One of the main disadvantages of OFDM is the Peak to Average Power Ratio(PAPR). In this paper, a recoverable peak cancellation(RPC) technique that recovers the cancelled part for the peak-cancelled OFDM signal is introduced. Using the RPC technique, the bit error rate(BER) performance can be greatly improved and the efficiency of the PAPR reduction is nearly that of the clipping method, at a cost of slightly reducing the transmission data rate.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권3호
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• pp.229-239
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• 2009

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has been adopted as a standard for various high data rate wireless communication systems due to the spectral bandwidth efficiency, robustness to frequency selective fading channels, etc. However, implementation of the OFDM system entails several difficulties. One of the major drawbacks is the high peak-to-average power ratio (PAPR), which results in intercarrier interference, high out-of-band radiation, and bit error rate performance degradation, mainly due to the nonlinearity of the high power amplifier. This paper reviews the conventional PAPR reduction schemes and their modifications for achieving the low computational complexity required for practical implementation in wireless communication systems.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2C호
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• pp.203-209
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• 2010

본 논문에서는 크기 및 위상 변이 선택사상 기법(amplitude and phase variant SLM)을 제안한다. 이 기법은 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation; QAM)로 변조된 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing; OFDM)신호에서 최대전력 대 평균전력의 비(peak to average power ratio; PAPR)를 감소시킨다. 주파수 영역에서 QAM 심볼들의 위상만을 회전시키는 기존의 SLM과 비교하였을 때에 제안된 기법은 QAM 심볼들로 대응되기 전의 이진 데이터의 특정 위치에 이진 시퀀스를 곱해줌으로써 QAM 심볼에 대응 시에 위상은 물론 크기까지 변화시켜준다. 모의실험 결과는 제안된 기법이 QAM 변조된 OFDM 신호들에 대하여 기존의 SLM 보다 PAPR 감소 성능이 더 좋다는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권12A호
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• pp.1319-1332
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• 2004

최근 MC DS-CDMA시스템은 차세대 고속 데이타 전송을 위해 활발히 연구되고 있지만 높은 PAPR(peak-to-average power ratio)을 가지는 단점이 있다. 반면 CS-CDMA시스템은 코드 선택 방식을 사용함으로써 부 채널수에 상관없이 일정한 크기의 송신 신호로 인해 낮은 PAPR가진다. 본 논문에서는 MC DS-CDMA와 CS-CDMA의 결합한 새로운 다중접속 방식인 MC CS-CDMA(multicarrier code select CDMA)을 제안한다. MC CS-CDMA 시스템은 특별한 경우로서 MC DS-CDMA시스템과 CS-CDMA시스템을 포함한다. MC CS-CDMA 시스템은 주파수 선택적 다중경로 채널과 MRC를 가진 레이크 수신기에서 성능 및 PAPR을 비교 분석한다. 시뮬레이션 결과 MC CS-CDMA 시스템이 CS-CDMA에 비해 높은 PAPR을 가지지만 MC DS-CDMA에 비해 PAPR을 줄일 수 있다. 또한 수치해석의 결과 MC CS-CDMA 시스템이 확산 이득과 시간 다이버시터 이득의 증가로 인해 MC DS-CDMA에 비해 우수한 성능을 가진다. 그러나, MC CS-CDMA 시스템은 수신기의 복잡도 증가와 가입할 수 있는 사용자수가 감소하는 단점을 가진다.

• ETRI Journal
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• 제46권2호
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• pp.227-237
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• 2024

This study proposes a novel, conditionally applied neural network technique to reduce the overall peak-to-average power ratio (PAPR) of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system while maintaining an acceptable bit error rate (BER) level. The main purpose of the proposed scheme is to adjust only those subcarriers whose peaks exceed a given threshold. In this respect, the developed C-ANN algorithm suppresses only the peaks of the targeted subcarriers by slightly shifting the locations of their corresponding frequency samples without affecting their phase orientations. In turn, this achieves a reasonable system performance by sustaining a tolerable BER. For practical reasons and to cover a wide range of application scenarios, the threshold for the subcarrier peaks was chosen to be proportional to the saturation level of the nonlinear power amplifier used to pass the generated OFDM blocks. Consequently, the optimal values of the factor controlling the peak threshold were obtained that satisfy both reasonable PAPR reduction and acceptable BER levels. Furthermore, the proposed system does not require a recovery process at the receiver, thus making the computational process less complex. The simulation results show that the proposed system model performed satisfactorily, attaining both low PAPR and BER for specific application settings using comparatively fewer computations.

• ETRI Journal
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• 제43권1호
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• pp.7-16
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• 2021

Noncontiguous orthogonal frequency division multiplexing (NC-OFDM)-based cognitive radio (CR) systems achieve highly efficient spectrum utilization by transmitting unlicensed users' data on subcarriers of licensed users' data when they are free. However, there are two disadvantages to the NC-OFDM system: out-of-band power (OBP) and a high peak-to-average power ratio (PAPR). OBP arises due to side lobes of an NC-OFDM signal in the frequency domain, and it interferes with the spectrum for unlicensed users. A high PAPR occurs due to the inverse fast Fourier transform (IFFT) block used in an NC-OFDM system, and it induces nonlinear effects in power amplifiers. In this study, we propose an algorithm called "Alternative Projections onto Convex and Non-Convex Sets" that reduces the OBP and PAPR simultaneously. The alternate projections are performed onto these sets to form an iteration, and it converges to the specified limits of in-band-power, peak amplitude, and OBP. Furthermore, simulations show that the bit error rate performance is not degraded while reducing OBP and PAPR.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권2호
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• pp.22-28
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• 2007

높은 PAPR (peak-to-average power ratio)은 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 신호의 주된 문제점이다. 본 논문에서는 RS (Reed-Solomon) 부호의 소실 복호 기능을 이용한 수정된 SLM (selective mapping) 기법을 제안한다. 송신기에서 RS 부호화된 OFDM 데이터 블록에 일련의 위상 시퀀스를 곱하여 일부의 체크 심볼의 위상을 천이시킨다. 수신기에서 위상 천이된 체크 심볼들을 소실로 간주하여 RS 복호를 수행한다. 그러므로 가장 낮은 PAPR을 갖도록 선택된 위상 시퀀스에 대한 부가 정보를 전송할 필요가 없다. 또한 선택된 위상 시퀀스에 대한 추정 과정이 더 이상 수신기에 필요하지 않게 되어 복잡도와 성능이 향상된다. 제안한 수정된 SLM 기법의 성능을 평가하기 위해 PAPR의 CCDF(complementary cumulative distribution function), BER(bit error rate) 그리고 복호 실패 확률을 기존의 SLM 기법과 비교한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.201-208
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• 2005

본 논문에서는 SLM(selective mapping)과 PTS(partial transmit sequence) 방식을 이용한 STBC MIMO-OFDM(space-time block code multi-input multi-output orthorgonal frequency division multiplexing) 시스템의 PAPR(peak-to-average power ratio) 성능을 분석한다. MIMO-OFDM 시스템에서 SLM과 PTS 방식은 비선형왜곡을 줄이고 비선형 HPA(high power amplifier)의 전력효율을 개선하기 위해 사용된다. 시뮬레이션 결과에서는 QPSK를 사용한 기존의 MIMO-OFDM 시스템과 비교하였을때, SLM의 PAPR이 3.5dB 정도 줄어드는 동안 PTS는 5dB 정도 감소되는 결과를 볼 수 있다. 또한, HPA의 앞단에 사전왜곡기의 유무에 따른 MIMO-OFDM 시스템의 BER 성능을 분석해 본 결과 사전 왜곡기를 사용하였을 때 선형 증폭기에 근접하기 위해서 SLM 방식에서 6dB IBO(input backoff)가 요구되고 PTS 방식에서는 4dB가 요구됨을 확인하였다. PAPR을 개선하는 방식을 사용하지 않으면 8dB의 IBO가 필요하다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권1호
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• pp.8-13
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• 2008

전송 신호의 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)의 주된 문제점중의 하나이다. PTS(Partial Transmit Sequences) 기법은 OFDM 신호의 PAPR의 통계를 개선하는 기법이다. 그러나 PTS 기법에서 위상 가중치의 선택을 위한 계산 복잡도는 서브블록의 수에 따라 지수적으로 증가한다. 본 논문에서는 위상 가중치 값의 제한이 없고 탐색을 위해 부가적인 연산이 불필요한 탐색 알고리즘을 제안한다. 제안하는 탐색 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 PAPR의 CCDF(Complementary Cumulative Distribution Function)와 계산 복잡도를 완전 탐색과 비교한다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 탐색 알고리즘은 완전 탐색과 비교할 때 약간의 성능 저하를 가지고 계산 복잡도를 상당히 낮출 수 있음을 보였다.