Metaheuristic 알고리즘을 적용한 위상회전 기법에 의한PAPR 감소에 관한 연구 (A Study on the PAPR Reduction Using Phase Rotation Method Applying Metaheuristic Algorithm)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 - TC / 46권 / 5호 / 26 ~ 35페이지
· 저자명 : 유선용, 김완태, 조성준, 박비호

초록

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 주파수 선택적 페이딩 (frequency selective fading)과 협대역 간섭 (narrowband interference)에 강한 전송 방식으로 대용량 데이터 통신에 적합하다. 하지만 독립적으로 변조된 다수의 부반송파들이 동위상으로 중첩되면서 신호의 진폭이 증가하여 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)이 증가하는 문제가 발생한다. PAPR 문제를 해결하기 위해 제안된 위상회전 기법은 OFDM 신호에 위상 가중치를 곱하여 신호의 비선형 왜곡 없이 PAPR을 감소시킬 수 있지만, 위상 가중치를 탐색하는 과정에서 계산의 복잡도가 부블록 수에 따라 지수적으로 증가하는 단점이 있다. 따라서 위상회전 기법의 위상 탐색 과정에 계산의 복잡도를 감소시키면서 효율적으로 위상 가중치를 구할 수 있는 기술의 연구가 필요하다. 본 논문에서는 최적해를 구하기 위하여 사용되는 Metaheuristic 알고리즘을 위상탐색 과정에 적용하기 위한 모델링 과정을 제시하고 PTS 기법에 최적화함으로써 PAPR을 감소시키는 구조를 제안한다. 이 구조는 PTS 기법의 위상 탐색 과정에서 계산 복잡도가 지수적으로 증가하는 문제를 해결하고 PAPR 감소 성능도 보장할 수 있다. 제안하는 알고리즘을 통신 시스템에 적용하였을 때 PAPR 감소 효율을 시뮬레이션을 통해 분석했다.

영어초록

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system is robust to frequency selective fading and narrowband interference in high-speed data communications. However, an OFDM signal consists of a number of independently modulated subcarriers and the superposition of these subcarriers causes a problem that can give a large PARR(Peak-to-Average Power Ratio). Phase rotation method can reduce the PAPR without nonlinear distortion by multiplying phase weighting factors. But computational complexity of searching phase weighting factors is increased exponentially with the number of subblocks and considered phase factor. Therefore, a new method, which can reduce computational complexity and detect phase weighting factors efficiently, should be developed. In this paper, a modeling process is introduced, which apply metaheuristic algorithm in phase rotation method and optimize in PTS (Particle Swarm Optimization) scheme. Proposed algorithm can solve the computational complexity and guarantee to reduce PAPR. We analyzed the efficiency of the PAPR reduction through a simulation when we applied the proposed method to telecommunication systems.

참고자료

· 없음