Electronique | Texte intégral gratuit | Un nouvel algorithme de compression à loi µ alternée pour la réduction du PAPR dans les systèmes OFDM

5.1. Scénarios expérimentaux et discussion des résultats

Dans cette section, nous vérifierons certaines inférences et discuterons des résultats de simulation, impliquant l’impact de la variation de la
µ
paramètre sur la performance, et évaluer les performances des méthodes proposées par rapport à trois schémas, y compris l’original
µ
-loi [31]modifié
µ
-loi [32]et ITM [33]. De plus, sans perte de généralité, nous adoptons le canal avec AWGN conforme à iid
Pour fournir une explication claire des scénarios simulés dans cet article, nous avons répertorié les paramètres requis pour toutes les expériences dans le tableau 1, et ces paramètres sont utilisés simultanément pour l’opération de complexité et son analyse numérique. Il convient de mentionner que sans perdre en équité et en généralité en matière de puissance, l’objectif de cet article est de discuter de la comparaison des algorithmes de réduction PAPR, et le signal de l’amplificateur dépassera le cadre discuté. Par conséquent, nous négligeons les influences du signal moyen dans l’amplificateur provenant de
µ
-loi compandante. Bien entendu, que la puissance soit normalisée ou non, cela n’affectera pas le PAPR. De plus, pour atténuer les problèmes d’influence de la puissance moyenne du signal de
µ
-law companding, nous avons normalisé la puissance du 256-QAM et du 512-QAM dans nos expériences.
Comme mentionné ci-dessus, sur la figure 4, voyez la courbe pour différents
µ
valeurs de paramètre qui sont les plus considérables

X
[
n
]

La valeur obtiendra une quantité plus compressée, et vice versa, de sorte que la valeur maximale a tendance à diminuer et la valeur inférieure a tendance à être agrandie, améliorant ainsi le PAPR. De plus, pour comprendre l’influence du
µ
paramètre sur PAPR et BER dans l’original
µ
-méthode de la loi, nous montrons les résultats expérimentaux de
µ
par rapport au PAPR et
µ
par rapport au BER dans la figure 5a,b pour l’original
µ
-loi avec QAM = 256, N = 512, respectivement. Parmi eux, pour s’en sortir avec le protocole de communication sans fil avancé B5G, selon [39,40], nous savons que selon l’ordre QAM 256, le canal doit avoir un SNR de 30 dB pour répondre aux exigences de la réception. Par conséquent, cette spécification est incorporée dans la simulation de la courbe BER pour
µ
paramètres sans perte de généralité. Dans la figure 5a, il semble mériter que
µ
augmente et le PAPR diminue. Cela a payé le coût du BER, puisque tous les composants de tonalité subissent simultanément une transformation d’extension non linéaire. Comme prévu, comme le montre la figure 5b, lorsque la valeur de
µ
augmente, ce qui rend le BER plus élevé. Bien sûr, ce n’est pas ce à quoi nous nous attendions. Ce qui est encore plus décourageant, c’est que les deux courbes ci-dessus ne peuvent montrer que des tendances individuelles et ne peuvent pratiquement pas obtenir une valeur optimale.
µ
valeur d’un point d’équilibre suffisamment efficace pour être appliqué. Par conséquent, nous nous engageons à trouver un
µ
valeur qui compromet les performances du PAPR et du BER.

Par conséquent, le schéma SULC adopte un mécanisme utile au niveau des composants pour atténuer le conflit entre PAPR et BER dans le modèle d’origine.
µ
-méthode de la loi. En d’autres termes, nous effectuons le companding en partie, mais pas tous, de manière inconditionnelle. Ainsi, par rapport à l’original
µ
-loi, cette méthode proposée permet d’obtenir un meilleur équilibre entre PAPR et BER. De même, les figures 5a, b et 6a, b montrent la relation entre les
µ
paramètre sur PAPR et BER, respectivement, y compris les schémas SULC et AULC proposés. Il convient de mentionner que les résultats du SULC accélèrent considérablement les performances dans le PAPR en raison de décisions globales d’extension du ton. De plus, dans les schémas SULC ou AULC proposés, le niveau optimal
µ
les nombres de PAPR et BER sont respectivement de 4 et 2. Par conséquent, nous pouvons en déduire que les limites supérieure et inférieure de la méthode proposée
µ
la valeur est comprise entre 4 et 2.
Pour faire écho à l’inférence ci-dessus, nous avons comparé le PAPR et le BER entre le SULC, l’AULC et l’original.
µ
-méthodes de droit, où
µ
est 2, 3 et 4, comme le montrent les figures 7a, b. A la lumière de ce chiffre, on peut constater que lorsque le
µ
La valeur est 4, PAPR a les meilleures performances, mais ses performances BER sont les pires. Quand le
µ
La valeur est de 2, bien que ses performances BER soient les meilleures, l’amélioration des performances PAPR est la plus faible. On voit que les deux
µ
sont 2 et 4 sont insuffisamment équilibrés. En conséquence, même si les performances du PAPR et du BER n’atteignent pas un niveau optimal lorsque
µ
est de 3, le BER reste bon par rapport à l’original
µ
-loi, et le PAPR a été considérablement amélioré.
Pour déterminer le
µ
valeur plus rationalisée et efficace, nous définissons le rapport entre

Δ
B
E
R.

et

Δ
P.
UN
P.
R.

comme paramètre
η
qui s’exprime sous la forme

η
=

Δ
B
E
R.

Δ
P.
UN
P.
R.

,

Δ
B
E
R.

est la distance de

dix
0

à la courbe BER, et

Δ
P.
UN
P.
R.

est la distance entre la courbe PAPR et l’origine, en raison du BER inférieur indiquant un plus grand

Δ
B
E
R.

et de meilleures performances PAPR indiquant un

Δ
P.
UN
P.
R.

. On en déduit donc que maximiser
η
conduira au meilleur choix de
µ
valeur. De plus, en utilisant l’équation (25), nous redessinons la figure 6 sous la forme de la figure 8, qui montre le
µ
contre.
η
courbe pour le schéma SULC et le schéma AULC proposé. En outre, la figure 8 révèle que le point le plus important de
η
est à
µ
= 3. Par conséquent, nous vérifions à nouveau que
µ
= 3 est le meilleur choix dans nos méthodes. De plus, à partir du paramètre
η
on observe la sensibilité du
µ
valeur à l’impact relatif du BER et du PAPR pour le SULC et l’AULC proposé. En d’autres termes, la variation du PAPR est très faible par rapport au BER dans l’AULC proposé, qui est plus sensible à la
µ
valeur.

Pour vérifier les performances PAPR et BER de nos méthodes proposées, la simulation suivante compare les schémas SULC et AULC proposés aux méthodes de réduction PAPR d’autres techniques de companding adoptées, telles que l’original
µ
-loi [31]modifié
µ
-loi [32]et ITM [33]. Les figures 9a, b et 10a, b montrent leurs performances PAPR et BER pour 256-QAM et N de 512 et 1024, respectivement, tandis que les figures 11a, b et 12a, b montrent leurs performances PAPR et BER dans le cas de 512-QAM et N de 512 et 1024, respectivement.
Les figures 9a et b décrivent les performances PAPR de chaque méthode, parmi lesquelles l’OFDM n’a été amélioré d’aucune façon et, bien sûr, elle est la moins performante. Par exemple, comparé à l’OFDM lorsque le CCDF est

dix


4

sur la figure 9a, l’original
µ
-la loi ne réduit que 0,91 dB lorsque
µ
vaut 3 ; l’effet est relativement faible. Alors que le PAPR du SULC est de 6,16 dB lorsque
µ
vaut 3 ; par rapport à l’OFDM, l’original
µ
-loi, et la modification
µ
-law et ITM se sont améliorés de 5,89 dB, 4,98 dB, 2,08 dB et 1,62 dB, respectivement. Quant à l’AULC proposé, le PAPR est presque le même que le SULC. Par conséquent, il peut être vérifié que l’AULC proposé conserve de bonnes performances tout en réduisant la complexité.

Comme le montre la figure 9b, comme le nombre de sous-porteuses, N augmente à 1024, les performances PAPR du modifié
µ
-law et ITM ont une tendance légèrement à la baisse par rapport à la figure 9a. Comparativement, les schémas proposés maintiennent presque les mêmes performances du PAPR par rapport aux N est de 512. De plus, le schéma SULC et le schéma AULC proposé surpassent toujours les performances OFDM d’origine d’environ 5,89 dB et 5,9 dB.
En termes de performances du BER, comme le montre la figure 10a, nous pouvons constater que les performances du BER modifié
µ
-La loi et l’ITM sont les plus pauvres ; quant aux performances BER d’autres, comme OFDM, l’original
µ
-loi et les méthodes proposées dans cet article se chevauchent presque, ce qui est

1,43
×

dix


4

au SNR est de 30 dB. Il convient de mentionner que par rapport à l’original
µ
-loi, la modifiée
µ
-law et ITM, les performances BER des méthodes proposées sont améliorées d’environ 6 %, 75 % et 84 %, respectivement. Lorsque le nombre de sous-porteuses, N, passe à 1024, comme le montre la figure 10b, ils conservent les mêmes caractéristiques relationnelles. Par conséquent, d’après les figures 9 et 10, nous savons que les méthodes proposées sont adaptées aux futurs systèmes de communication avec des sous-porteuses élevées par rapport aux autres, du point de vue des performances PAPR et BER.

Nous observons en outre l’impact des QAM d’ordre différent sur les performances du PAPR et du BER pour diverses méthodes, comme le montrent respectivement les figures 11 et 12.
Dans la figure 11, nous augmentons l’ordre QAM de 256 à 512 par rapport à la figure 9. Les performances PAPR de nos schémas proposés sont toujours les meilleures parmi toutes les méthodes. En termes de BER, dans la figure 12, l’ordre du QAM est augmenté de 256 à 512 par rapport à la figure 10, ce qui permet de vérifier que les performances du BER des systèmes proposés ne seront pas affectées.
Pour poursuivre les spécifications des futurs systèmes de communication sans fil B5G, l’augmentation de l’ordre de modulation et du nombre de sous-porteuses est une tendance inévitable, car des ordres de modulation plus élevés entraînent un débit de données plus élevé et un nombre accru de sous-porteuses conduit à un taux de transmission plus rapide. À partir des figures 9, 10, 11 et 12, qu’il s’agisse de PAPR ou de BER, nous pouvons observer que l’augmentation de l’ordre de modulation et du nombre de sous-porteuses n’a quasiment aucun impact sur notre méthode proposée. Bien sûr, c’est une nouvelle optimiste. Pour plus de clarté, les données PAPR détaillées sont énumérées dans le tableau 2. Par conséquent, il est confirmé que les méthodes proposées restent applicables dans les systèmes B5G avec des exigences élevées en matière d’ordre de modulation et de nombre de sous-porteuses.

En résumant les résultats ci-dessus, nos schémas proposés peuvent améliorer efficacement le PAPR et maintenir le BER avant amélioration en sélectionnant un
µ
valeur. De plus, sans sacrifier les performances du PAPR et du BER, nos schémas proposés peuvent toujours être conservés sous davantage de sous-porteuses et dans un environnement d’ordre de modulation plus élevé. Ainsi, ils peuvent suivre le rythme du B5G.

A lire:

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