Concatenated Diversity System for Bandwidth Efficient Communication of Flight Type Air Node in Unstable Channel Environments

In this paper, we propose a concatenated diversity system to assure the data transmission reliability between flight type air nodes which move according to their atypical orbit, then its performance is analyzed using computer simulation and it is designed with hdl. The proposed system cannot only improve a bandwidth efficient and coding gain from diversity TCM code but also the reliability of data transmission is high. From the computer simulation result about bit error rate(BER) of the proposed system, we confirm that its BER performance is about 11dB greater than TCM code at $10^{-2}$ and about 11dB greater than space time block code at $10^{-3}$ which has a full diversity gain. In addition, when we compare its BER performance with space time trellis code which has both a diversity gain and a coding gain, the performance of the proposed system is greater than about 1.5dB at $10^{-5}$. Lastly, after designing the proposed system with HDL, we can confirm that the operation result is correct.

비정형 통신 채널 환경에서 비행형 에어노드의 대역 효율적인 통신을 위한 연접 다이버시티 시스템

본 논문에서는 비정형 궤도를 따라 이동하며 통신하는 비행체들 간의 데이터 전송 신뢰성을 보장하기 위해 다이버시티 TCM(trellis coded modulation) 코드를 연접한 연접 다이버시티 시스템을 제안하고 그 성능을 분석한 후 제안한 시스템을 설계하였다. 제안한 시스템은 다이버시티 TCM 코드를 연접하였기 때문에 부호화 이득 및 대역 활용의 효율성이 높을 뿐만 아니라 데이터 전송 신뢰성 또한 높다. 이러한 특성은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있는데 제안한 시스템의 비트 오율 성능(BER)을 시뮬레이션 하여 TCM 코드와 비교해 본 결과 BER $10^{-2}$에서 약 11dB 우수 하고 최대 다이버시티 이득을 갖는 시공간 블록코드와 비교한 결과 BER $10^{-3}$에서 약 10dB 우수하다. 또한 다이버시티 이득과 코딩 이득을 갖는 시공간 트렐리스 코드와 비교하였을 경우에는 최대 약 1.5dB 우수함을 확인할 수 있다. 마지막으로 제안한 시스템을 HDL(hardware description language)로 구현하여 그 동작을 확인해 본 결과 그 동작의 결과가 적합함을 확인하였다.