بهینه‌سازی تعداد زیرحامل‌های فعال و صورت فلکی مدولاسیون m-pam برای سیستم‌های ofdm-im

سیستم تسهیم تقسیم فرکانس متعامد با مدولاسیون اندیس (ofdm-im) سیستمی است که کارآیی توان و پهنای باند بهتری نسبت به سیستم ofdm دارد. در سیستم ofdm-im بعضی زیرحامل ها غیرفعال بوده و به جای سمبل مدولاسیون، در این زیرحامل ها مقدار صفر ارسال می شود. در سیستم ofdm-im با توجه به جایگاه زیرحامل های غیرفعال مقداری داده نیز توسط زیرحامل های غیرفعال ارسال می شود. در این مقاله هدف اول پیدا کردن مقدار زیرحامل های فعال بهینه است به طوری که نرخ داده ارسالی سیستم ofdm-im و کارآیی طیفی بیشینه شود. در این مقاله با توجه به روابط ریاضی و نتایج شبیه سازی نشان داده شده است که مقدار زیرحامل فعال پیدا شده، مقدار بهینه خواهد بود و نرخ داده سیستم را بیشینه کرده و بازده طیفی سیستم را حداکثر می کند. روش پیشنهادی بهینه، برای مدولاسیون دامنه پالس 4 سمبلی و گروه 8 تایی ofdm-im، تعداد بیت ارسالی را 6.25 درصد نسبت به روش های قبلی افزایش داده است. به عنوان هدف دوم، یک صورت فلکی تغییر یافته با فواصل یکسان برای مدولاسیون m-pam پیشنهاد شده است که نرخ خطای بیتی سیستم ofdm-im را کاهش داده و باعث بهبود عملکرد سیستم می شود. نتایج شبیه سازی و منحنی های نرخ خطای بیتی کارایی صورت فلکی پیشنهادی را نشان می دهد. صورت فلکی پیشنهادی برای مدولاسیون دامنه پالس 4 سمبلی و گروه 16 تایی ofdm-im و تعداد زیرحامل فعال برابر با 9 و نسبت سیگنال به نویز 12 دسی بل، 10 برابر نرخ خطای بیتی سیستم را بهبود داده است.

optimization of the number of active subcarriers and m-pam modulation constellation pattern for ofdm-im systems

orthogonal frequency division multiplexing with index modulation (ofdm-im) is a system that exhibits superior power efficiency and bandwidth compared to the conventional ofdm system. in the ofdm-im system, some subcarriers are inactive, and instead of transmitting modulation symbols, zero values are sent on these subcarriers. additionally, in the ofdm-im system, data is transmitted through the inactive subcarriers based on their specific locations. this paper aims to determine the optimal number of active subcarriers to maximize the transmitted data rate and spectral efficiency of the ofdm-im system. through mathematical relationships and simulation results, it is demonstrated that the identified value of active subcarriers is indeed optimal, leading to the maximization of the data rate of the system and spectral efficiency. the proposed optimal method, particularly designed for 4-symbol pulse amplitude modulation and 8-group ofdm-im, has resulted in a 6.25% increase in the number of transmitted bits compared to previous methods. as a secondary objective, a modified constellation with equal intervals is introduced for m-pam modulation, aiming to reduce the bit error rate of the ofdm-im system and enhance overall system performance. simulation results and bit error rate curves illustrate the effectiveness of the proposed constellation. for 4-symbol pulse amplitude modulation and 16-group ofdm-im, utilizing 9 active subcarriers and a signal-to-noise ratio of 12 db, the proposed constellation has demonstrated a tenfold improvement in the bit error rate of the system.