Performance of 8SQAM System in a Nonlinearly Amplified Channel Environment

A new Modem technique - 8SQAM(8-state Superposed Quadrature Amplitude Modulation) - for use in power and bandwidth limited digital communication system is proposed. 8SQAM is free of inter-symbol interference(ISI) and generates output signals which have a smooth and continuous phase transition and a reduced envelope fluctuation by keeping correlation between amplitudes and phases of two subsequent symbols. Accordingly, 8SQAM, as compared with a conventional 8PSK, is influenced a little by ISI and inter-modulation(IM) caused by nonlinear distortions. In this paper, the performance of the 8SQAM system, in a nonlinearly amplified channel impaired by additive white Gaussian noise(AWGN), ISI and IM, is analyzed via computer simulation. The simulation result shows that 8SQAM outperforms 8PSK with roll-off value of $\alpha$=0.25 by 2.5dB in CNR to maintain BER=1$\times$10$^{-4}$ when input back-off(IBO) of HPA is 3dB.

비선형 증폭 채널 환경에서 8SQAM 시스템의 성능

전력 및 대역폭 제한적인 디지털 통신 시스템을 위한 새로운 변복조 기술인 8SQAM(8-state Superposed Quadrature Amplitude Modulation) 시스템을 제안한다. 8SQAM은 심볼간 간섭(ISI)이 없으며 인접하는 두 심볼간의 진폭과 위상 사이에 상관관계를 유지함으로써 부드럽고 연속적인 위상천이와 함께 적은 포락선 변동을 갖는 출력신호를 생성한다. 따라서 8SQAM 시스템은 기존의 8PSK와 비교하여 비선형 왜곡에 의한 ISI와 혼변조(IM)에 의한 영향을 적게 받는다. 본 논문에서는 백색 가우시안 잡음 (AWGN)과 ISI 그리고 IM 성분을 갖는 비선형 증폭 채널 환경에서 8SQAM 시스템의 성능을 전산모의 실험을 통해서 분석하였다. 전산모의 실험결과 8SQAM은 고출력증폭기(HPA)의 input back-off(IBO)가 3dB일 때, BER=1$\times$$10^{-4}$ 을 유지하기 위해서 요구되는 CNR 값이 $\alpha$ = 0.25의 roll-off 값을 갖는 8PSK 보다 2.5dB 우수한 성능을 갖는다.