افزایش کارایی سیستم‌های مدولاسیون چندحاملی ofdm با تکنیک کاهش papr در ارسال دنباله جزئی با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی انتخابات

مدولاسیون چندحاملی تسهیم با تقسیم فرکانسی متعامد (ofdm) یک فناوری سودمند در ارتباطات بی‌سیم است که امکان ارسال اطلاعات با نرخ بالا را در کانال‌های محو‌شونده چندمسیری فراهم می‌سازد. در سیستم‌های ofdm، برای مدولاسیون سمبل‌ها از تعداد زیادی زیرحامل استفاده که موجب می‌شود، سیگنال ارسالی در حوزه زمان تغییرات دینامیکی زیادی داشته باشد که موجب بروز papr می‌‌شود. در این پژوهش، از روش ارسال دنباله جزئی (pts) برای کاهش papr در سیستم‌های ofdm استفاده شده است. یکی از مشکلات اساسی روش pts، پیچیدگی محاسباتی بسیار بالای آن است؛ زیرا این روش نیازمند یک جستجوی جامع بین تمام ترکیبات ممکنِ فاکتورهای فاز است. پیچیدگی محاسباتی نیز با افزایش تعداد فاکتورهای فاز و زیربلوک‌ها افزایش می‌یابد. در این پژوهش، برای غلبه بر مساله پیچیدگی محاسباتی روش pts، روش بهینه‌سازی مبتنی بر الگوریتم انتخابات (ea) بهبود یافته پیشنهاد می‌شود که به‌اختصار ea-pts نامیده می‌شود. الگوریتم پیشنهادی ea-pts با جستجوی فاکتورهای فاز بهینه، پیچیدگی محاسباتی کمتری را به سیستم تحمیل کرده و مقدار papr را به میزان قابل قبولی کاهش می‌دهد. روش پیشنهادیea-pts با روش‌های pts بهینه (o-pts)، روش ga-pts و ica-pts مقایسه شده است. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهند که روش ea-pts کارایی بهتری در کاهش همزمان papr و پیچیدگی محاسباتی دارد.

increasing the performance of ofdm systems bypapr reduction in pts technique using electionoptimization algorithm

orthogonal frequency division multiplexing (ofdm) is a useful technology in wireless communications that provides highrate data transmission in multipath fading channels. the advantages of ofdm systems are the high spectral efficiency and strong resistance to frequency selective fading. in ofdm systems, a large number of subcarriers are used to modulate the symbols causing the timedomain ofdm signal to have a large dynamic range, or a high peaktoaverage power ratio (papr). when the signals are applied to a nonlinear power amplifier, the ofdm systems rsquo; performance is degraded by the high papr. in recent years, several works have been done to reduce the papr of ofdm systems. one of the most wellknown methods is a partial transmit sequence (pts). regardless of the pts advantages, it suffers from a high computational complexity. because it requires an exhaustive search over all possible combinations of phase factors. the computational complexity of the pts increases with increasing the number of phase factors and subblocks. there are several approaches to overcome the computation complexity issue of the pts technique. the majority of these methods mainly employed swarm intelligence and evolutionary optimization algorithms to resolve the pts shortcoming. these methods report encouraging results, however, their performance is far from the ideal state. this highlights that improving the performance of pts is an open problem and there is room for more improvement. as an element of research, we propose an optimization approach based on the election algorithm (ea) to overcome the computational complexity of the pts technique. to realize this goal, we improve the ea algorithm by introducing a new version of positive advertisements operator. the new operator efficiently improves the search capability of the ea through balancing between the exploration and exploitation power of the algorithm. the proposed ea based pts (eapts) approach, by searching the optimal phase factors, imposes less computational complexity on the system and reduces the papr to an acceptable level. the proposed method is compared with the optimal pts (opts), genetic algorithmbased pts (gapts) and imperialism competition algorithm based pts (icapts) techniques. simulation results show that the proposed eapts has better performance in simultaneously reducing the papr and computational complexity.