Bio-Inspired Pilot Design Approach based on Genetic Algorithm for OFDM-IDMA Scheme

Necmi TAŞPINAR; Şakir ŞİMŞİR

doi:https://doi.org/10.31590/ejosat.732528

Makale detayları

Bio-Inspired Pilot Design Approach based on Genetic Algorithm for OFDM-IDMA Scheme

Yazarlar:

Necmi TAŞPINAR | Şakir ŞİMŞİR

Yayıncı:

Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

European Journal of Science and Technology 2020 Vol. Issue 19, pp.466-474

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

8/2020

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000918985

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2148-2683

DOI:

https://doi.org/10.31590/ejosat.732528

Anahtar kelimeler:

Özet:

 

It is well known that the efficiency of a channel estimator employing the strategy of comb-type pilot placement can be controlled by adjusting the positions of pilot tones. In this paper, by considering this situation, in order to maximize the estimation precision of the least squares (LS) algorithm utilized as a channel estimator in orthogonal frequency division multiplexing – interleave division multiple access (OFDM-IDMA) scheme, the genetic algorithm (GA) possessing a wide range of uses due to its powerful problem solving capability was utilized in the optimization of pilot positions. Besides, the computational load of mean square error (MSE) which is used as the objective function of GA was avoided by employing its upper bound during the optimization process. The upper bound of MSE was achieved by utilizing the Gershgorin disc theorem. In the simulations, the suggested pilot arrangement strategy based on the GA was compared to the conventional techniques like equispaced and random pilot placements in point of two criteria known as bit error rate (BER) and MSE. Simulation results put forth that GA-based pilot design strategy establishes a very clear superiority over the other considered methods by providing significant MSE and BER performances.

 

Tarak-tipi pilot yerleştirme stratejisi kullanan bir kanal kestiricisinin veriminin, pilot tonların pozisyonlarının ayarlanarak kontrol edilebileceği iyi bilinmektedir. Bu makalede, bu durum dikkate alınarak, dikgen frekans bölmeli çoğullama-serpiştirme bölmeli çoklu erişim (OFDM-IDMA) sisteminde kanal kestiricisi olarak kullanılan en küçük kareler (LS) algoritmasının kestirim hassasiyetini maksimuma çıkarmak amacıyla, güçlü problem çözme yeteneğinden dolayı geniş bir kullanım yelpazesine sahip olan genetik algoritma (GA), pilot tonların optimizasyonunda kullanılmıştır. Bunun yanı sıra, GA’nın amaç fonksiyonu olarak kullanılan ortalama karesel hatanın (MSE) hesaplama yükünden, optimizasyon işlemi boyunca ilgili fonksiyonun üst sınırı kullanılarak kaçınılmıştır. MSE’nin üst sınırı, Gershgorin disk teoreminden faydalanılarak elde edilmiştir. Simülasyonlarda, önerilen GA’ya dayalı pilot yerleştirme stratejisi, eşit aralıklı ve rastgele pilot yerleştirme gibi geleneksel yöntemler ile, bit hata oranı (BER) ve MSE olarak bilinen iki adet kriter bakımından karşılaştırılmıştır. Simülasyon sonuçları, GA tabanlı pilot dizayn stratejisinin, kayda değer bir MSE ve BER performansı sağlayarak, dikkate alınan diğer yöntemler üzerinde çok açık bir üstünlük kurduğunu ortaya koymuştur.

Makale detayları

Bio-Inspired Pilot Design Approach based on Genetic Algorithm for OFDM-IDMA Scheme

Yazarlar:

Necmi TAŞPINAR | Şakir ŞİMŞİR

Yayıncı:

Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

European Journal of Science and Technology 2020 Vol. Issue 19, pp.466-474

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

8/2020

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000918985

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2148-2683

DOI:

https://doi.org/10.31590/ejosat.732528

Kanal Kestirimi

Genetik Algoritma

OFDM-IDMA

Pilot Ton Dizaynı

Sayı

Makale detayları

Bio-Inspired Pilot Design Approach based on Genetic Algorithm for OFDM-IDMA Scheme

Yazarlar: Necmi TAŞPINAR | Şakir ŞİMŞİR

Yayıncı: Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar: Uygulamalı fizik

Dergi: European Journal of Science and Technology 2020 Vol. Issue 19, pp.466-474

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 8/2020

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000918985

Sıklık: Üç Aylık

eISSN: 2148-2683

DOI: https://doi.org/10.31590/ejosat.732528

Kanal Kestirimi

Genetik Algoritma

OFDM-IDMA

Pilot Ton Dizaynı

Sayı

Yazarlar:

Necmi TAŞPINAR | Şakir ŞİMŞİR

Yayıncı:

Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

European Journal of Science and Technology 2020 Vol. Issue 19, pp.466-474

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

8/2020

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000918985

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2148-2683

DOI:

https://doi.org/10.31590/ejosat.732528