AWGN환경에서 적응형 SC/MRC 다이버시티 컴바이너 성능분석

Performance Analysis of Adaptive SC/MRC Diversity Combining using in AWGN

Abstract

무선 채널의 시변 특성 및 경로손실, 지연, 도플러, 쉐도잉 그리고 간섭과 같은 다양한 전파 방해요소로 인해 충분한 데이터 속도 및 요구되는 서비스 품질을 달성하기 매우 어렵다. 특히 본 논문에서 고려되는 발사체 시스템의 시험 및 평가 시 동체에 장착된 송신안테나와 추적안테나 간의 전파 경로는 발사체의 빠른 이동 및 지형, 지물로 인해 다중경로 페이딩으로 인한 간섭 발생 및 Line of sight(LOS) 전파 경로가 차단되는 경우가 발생한다. 이와 같이 무선 통신 시스템에서 발생되는 다중 경로 페이딩을 효과적으로 개선하기 위해서 다이버시티 컴바이너 기법을 필요로 한다. 본 논문에서는 다이버시티 컴바이너 기법 중 공간 다이버시티 컴바이너 기법에 대한 설계 및 개선방안을 도출하기 위하여, AWGN채널 환경에서 Maximum ratio combining(MRC), Selection combining(SC)의 BER성능과 서로 독립된 채널로부터 수신된 2개의 신호 간 SNR 비교 시 설정된 특정 임계값 기준보다 낮은 경우 MRC로 동작하고 높은 경우 SC로 동작하여 수신된 2개의 신호를 컴바이너 하는 적응형 SC/MRC 다이버시티 컴바이너에 대한 BER 성능을 비교 분석하였다.

It is very difficult to achieve sufficient data rate and required quality of service due to the time-varying nature of the radio channel and various jammers such as path loss, delay, Doppler, shadowing and interference. Especially, the propagation path between the transmitting antenna and the tracking antenna mounted on the fuselage during the test and evaluation of the projectile system considered in this paper is based on the rapid movement of the projectile, the interference due to multipath fading due to the terrain, The propagation path may be blocked. In order to effectively improve the multipath fading occurring in the wireless communication system, a diversity combiner technique is required. In this paper, to derive the design and improvement schemes for the space diversity combiner technique among the diversity combiner schemes, the BER performance of maximum ratio combining (MRC) and selection combining (SC) In an adaptive SC / MRC diversity combiner that operates with MRC when it is lower than the specified threshold criterion when comparing the SNR between two signals received from the channel and operates with SC at high and combines the two received signals The BER performance of the system was compared and analyzed.

그림 1. 지대공 통신으로 인한 기본적인 문제점 설명. Fig. 1. Illustration of the basic problem of dual-anten na air-to-ground communication.

그림 2. MRC 블록다이어 그램 Fig. 2. MRC Block diagram

그림 3. LabVIEW를 이용한 채널추정 블록다이어그램 Fig. 3. Channel estimation block diagram using LabVIEW

그림 4. LabVIEW를 이용한 MRC 블록다이어그램 Fig. 4. MRC block diagram using LabVIEW

그림 5. SC 블록다이어 그램 Fig. 5. SC Block diagram

그림 6. LabVIEW를 이용한 SC 블록다이어그램 Fig. 6. SC block diagram using LabVIEW

그림 7. 적응형 SC/MRC 블록다이어그램 Fig. 7. Adaptive SC/MRC block diagram

그림 8. AWGN 환경에서 MRC, SC, Adaptive SC/MRC 기능을 적용한 CPFSK BER 성능 분석 Fig. 8. Analysis for BER performance CPFSK with MRC, SC, Adaptive SC/MRC in AWGN

표 1. 다이버시티 기법 비교 Table 1. Comparison of diversity techniques

표 2. Telemetry 송수신 시스템 파라미터 Table 2. Transmitter & Receiver system parameters for Telemetry