Performance Improvement of an Asynchronous DS/CDMA System in Multipath Rayleigh Fading and Impulsive Noise Environments

다중경로 레일리 페이딩과 임펄스 잡음이 함께 존재하는 환경에서 비동기 DS/CDMA 시스템의 성능 개선

In this paper, we derive the BER performance of an asynchronous DS/CDMA system and analyze the improvement of BER performance through turbo coding and RAKE receiver in multipath Rayleigh fading and impulsive noise environments. As a result, impulsive noise affects the performance of the system more than multipath fading in lower $E_b/N_o$ than a certain threshold. However, in higher $E_b/N_o$, multipath fading are more dominant than impulsive noise. It is found that in lower $E_b/N_o$, turbo code improves the performance of the system against impulsive noise, and in higher $E_b/N_o$, RAKE receiver improves the performance of the system against multipath fading. Therefore, great improvement can be obtained by employing turbo code and RAKE receiver in multipath Rayleigh fading and impulsive noise environments.

본 논문에서는 임펄스 잡음과 다중경로 레일리 페이딩이 함께 존재하는 열악한 채널 환경에서 비동기 DS/CDMA BPSK 시스템의 오율을 유도하고 RAKE 수신기와 터보 코드의 채용으로 인한 BER 성능의 개선 정도를 분석하였다. 분석 결과, 어떠한 $E_b/N_o$ 이하의 영역에서는 임펄스 잡음의 영향이 지배적이어서 페이딩에 의한 영향이 나타나지 않지만, 그 경계(threshold)를 넘어선 $E_b/N_o$ 영역에서는 페이딩에 의해서 성능이 좌우되었다. 임펄스 잡음의 영향이 크게 나타나는 비교적 낮은 $E_b/N_o$ 영역에서는 터보 코드에 의한 성능 개선이 두드러졌고, 페이딩의 영향이 나타나는 높은 $E_b/N_o$ 영역에서는 RAKE 수신기에 의해서 성능 개선이 두드러졌다. 따라서, 임펄스 잡음과 다중경로 레일리 페이딩이 함께 존재하는 환경에서 RAKE 수신기와 터보 코드를 함께 채용하면 큰 성능 개선을 얻을 수 있다.