본 논문에서는 임펄스 잡음과 주파수 선택성 레일리 페이딩이 공존하는 통신로에서 OFDM/ QPSK 시스템의 오율 성능을 해석하고, 성능 개선 기법으로 컨벌루션 부호화 기법을 적용하여 성능 개선을 도모하였다. 임펄스 잡음과 주파수 선택성 레일리 페이딩이 공존하는 채널에서는 보호 구간 길이보다 채널 지연 시간이 짧은 경우에 좋은 오율 성능을 나타내고, 보호 구간 길이를 벗어나면 오율 성능이 현격히 떨어짐을 알 수 있었다. 그리고 채널 상에서 존재하는 강한 임펄스 잡음의 영향을 받으면 오율 성능이 약 $10^{-1}$ 정도로 떨어짐을 알 수 있었다. 또한 임펄스 잡음과 주파수 선택성 레일리 페이딩이 공존하는 통신로에서는 부호화기법을 적용하지 않으면 음성 서비스조차 지원할 수 없는 반면에, 컨벌루션 부호화 기법을 적용하면 데이터 서비스까지 지원할 수 있음을 알 수 있었다.
본 논문에서는 다중 경로 레일리 페이딩 채널에서 MC (Multi-Carrier) CDMA 시스템의 BER 성능을 분석하였고, 최근에 가장 강력한 부호화 기법으로 급부상하고 있는 터보 코드를 MC CDMA 시스템에 적용하여 성능 개선 정도를 평가하였다. 성능 해석 결과, 레일리 페이딩 채널에서는 강력한 성능 개선 기법을 적용하지 않는 한 사용자수와 E$_{b}$/N$_{o}$ 값에 관계없이 음성 서비스를 지원하지 못함을 알 수 있었다. 한편, 터보 코드를 성능 개선 기법으로 적용하면 BER 성능이 매우 개선되고, 사용자 수와 E$_{b}$/N$_{o}$ 값에 관계없이 음성 서비스를 충분히 지원할 수 있음을 알 수 있었다. 예를 들어 E$_{b}$/N$_{o}$ 가 10 dB이고 사용자 수가 10명인 경우, 터보 코드를 적용함에 의해 BER 성능이 약 5$\times$$10^{-3}$ 정도 개선됨을 알 수 있었다.
이 논문에서는 주파수 비선택적 느린 나카가미 m-분포 페이딩 육상 이동통신 채널에서 M 진 QAM 신호에 L-가지의 최대비 합성 다이버시티를 적용하였을 때의 오율성능을 유도하 고 분석한다. 다이버시티 채널의 페이딩 인자가 동일한 경우와 서로 다른 경우에 대하여 각 각 다중가지 다이버시티 시스템을 고려한다. 페이딩 지수 m=1 인 경우 유도된 M진 QAM 신호의 최대비 합성 다이버시티 심볼 오율식은 레일리 페이딩 채널에서의 오류식으로 돌아 간다. 유도된 결과 식들은 L 값에 대하여 신호대 잡음비에 대한 함수로 최대비 합성 다이버 시티 심볼 오율을 나타낸다. L 값을 증가시킬수록 성능 향상을 가져옴을 보여준다. 이 논문 에서 제시된 결과들은 디지털 육상 이동통신에서 QAM 시스템의 성능을 편리하게 셰산하는 데 충분히 일반적이다.
본 논문에서는 이동 통신에서 주로 쓰이는 하향/상향링크(downlink/uplink)처럼 상호 간의 상관관계가 존재하는 두 개의 채널에 대한 시뮬레이션 방법을 제안한다. 제안된 방법은 기존 방법의 문제점인 채널 간의 상관관계가 수학적 기준모델과 일치하지 않는 점을 개선한 방법이다. 레일리 페이딩 채널 시뮬레이션 모델은 유한개의 삼각함수의 합을 이용한 SOS(Sum-of-Sinusoids) 방법을 사용하였다. 이 방법은 페이딩 신호의 샘플들을 발생할 때 효율적인 방법으로 알려져 있으며 수학적 기준모델에 대한 정확한 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있다. 제안된 모델은 기준모델의 이론적인 상관관계와 시뮬레이터로부터 얻은 채널 간의 상관관계의 오차를 줄이기 위해 MSE를 최소화하는 방식을 이용하면서 평균전력을 이론치와 같게 유지하는 방법이다. 실험결과를 통해 제안한 방법이 기존의 방법보다 기준모델의 수학적 상관관계를 더욱 정확히 모사하는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 다중 경로 레일리 페이딩 채널에서 MC DS-CDMA 시스템의 BER 성능을 분석하였고, 최근에 가장 강력한 부호화 기법으로 급부상하고 있는 터보 코드를 MC DS-CDMA 시스템에 적용하여 성능 개선 정도를 평가하였다. 성능 해석 결과, 레일리 페이딩 채널에서는 강력한 성능 개선 기법을 적용하지 않는 한 사용자 수와 E/sub b//N/sub o/ 값에 관계없이 음성 서비스 (BER : 10/sup -3/)를 지원하지 못함을 알 수 있었다. 한편, 터보 코드를 성능 개선 기법으로 적용하면 BER 성능이 매우 개선되고, 사용자 수와 E/sub b//N/sub o/ 값에 관계없이 음성 서비스를 충분히 지원할 수 있음을 알 수 있었다 예를 들어 E/sub b//N/sub o/가 10 ㏈이고 사용자 수가 10 명인 경우, 터보 코드를 적용함에 의해 BER 성능이 약 5x10/sup -3/ 정도 개선됨을 알 수 있었다.
저궤도 이동위성 통신시스템의 선호열화는 주로 페이딩 및 도플러 시프트에 기인하므로 이로 인한 신호의 열화 해석 및 이의 보상기볍이 중요하다. 도플러 시프트 보상기로서 블록 복조기는 시간 변화의 도플러 시프트 보상에는 유용하지만 그 보상 능력이 32 ksymbols/ s QAM (또는 QPSK) 선호 전송에 있어서 수백 Hz 정도밖에 되지 않는다. 따라서 본 논문에서는 먼저 페이딩과 도플러 시프트에 기인하는 QAM 신호열화를 분석한 후, 보상기로서 기존의 파일룻 신호를 이용한 페이딩 보상기의 이용과 새로운 도플러 시프트 보상기를 제안하여 그 성능을 분석하였다. 그 결과 제안된 보상기는 수 kHz 이상의 도플러 시프트를 보상할 수 있으며, 기존의 파일롯 신호를 이용한 페이딩 보상기는 레일리 페이딩 뿐만 아니라 강한 라이시안 페이딩 ($K{\leq}10 dB$) 보상회로로서 유용하다는 것을 알 수 있었다. 더욱이 등이득 다이버시티를 이용함으로써 보상기로 완전히 보상할 수 없는 강한 페이딩 및 도플라 시프트하에서도 시스템 성능을 상당히 개선할 수 있었다.
본 논문에서는 송신 다이버시티 기술과 송신 빔형성 기술을 모두 사용하는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템을 위한 새로운 시공간 신호 처리 구조를 소개한다. 소개된 구조는 복소 가우시안 레일리 페이딩 채널에서 송신다이버시티 효과에 의해 다이버시티 이득을 얻을 뿐만 아니라, 송신 빔형성 효과에 의해 신호대 잡음비(SNR)이득을 얻는다. 본 논문에서는 송신 다이버시티, 송신 빔형성, 그리고 송신 다이버시티와 송신 빔형성 기술을 결합한 구조에 대해 천천히 변하는 레일리 주파수 비선택적 페이딩 채널 환경에서 비트 오류율(BER) 해석을 하고 몬테카를로 모의 실험을 통해 해석적인 결과가 모의 실험 결과와 잘 일치한다는 것을 보여준다. 또한 원거리 안테나간 채널이 서로 독립적일 때 해석적인 결과를 통해 소개된 구조가 목표 BER $10^{-6}$ 을 달성하는데 있어 가장 낮은 $E_{b/}$$N_{0}$ 를 달성할 수 있음을 보인다. 원거리 안테나간 채널이 서로 상관되어 있을 때 해석적인 결과와 모의 실험 결과를 통해 결합된 구조가 채널 상관도의 변화에 강인하다는 것을 보여준다.다.
본 논문에서는 무선 통신로를 주파수 선택성 레일리 페이딩 통신로로 모델링하고, OFDM/ 16QAM을 WATM 셀에 적용하여 셀 심볼 오율 (SER) 및 셀 손실 확률 (CLP) 성능을 이론 해석을 통해 구하였고 다양한 FEC 기법을 WATM-OFDM/16QAM 시스템에 적용하여 성능 개선 정도를 비교하였다. 성능 해석 결과, 주파수 선택성 레일리 페이딩 통신로에서 CLP = $10^{-3}$을 기준으로 하는 경우, WATM 시스템에 OFDM 방식을 적용한 경우가 적용하지 않은 경우보다 $E_b/N_o$면에서 약 14 dB 정도 성능이 개선됨을 알 수 있었다. 또한 동일한 통신로에서 컨벌루션 부호가 다른 부호보다 성능의 개선정도가 더 큼을 알 수 있었고, 특히 컨벌루션 부호를 WATM-OFDM/16QAM 시스템에 적용하면 약 5 dB정도의 $E_b/N_o$값으로 음성 서비스를 충분히 지원할 수 있음을 알 수 있었다.
셀간 비동기 방식의 WCDMA 시스템에서 셀간 동기를 맞추는 일은 매우 중요하며, 3 단계 셀탐색 과정에 의해 수행된다. 셀 탐색은 셀 탐색 시간을 줄이기 위해 각 단계가 파이프라인으로 동작하는 단계별 병렬 처리 방식으로 동작할 수 있다. 각 단계에서 실행 시간을 동일하게 설정할 경우 2단계는 최소한 1프레임의 처리시간을 소요하므로 1단계와 3단계에서 과도한 누적이 야기된다. 일반적으로 누적의 횟수가 증가할수록 사후적분 검파의 잇점은 감소한다. 따라서 단계별 병렬 처리로 인한 성능 개선은 그다지 크지 않다. 본 논문에서는 레일리 페이딩 채널에서 WCDMA 시스템에 대한 셀 탐색의 단계별 병렬 처리의 성능을 해석한다. 본 해석을 통해 각 단계에서 사후 검파 적분의 횟수와 채널간 전력 할당비 등 셀 탐색 파라미터에 대한 영향을 조사한다. 또한 각 단계의 처리 시간을 적절히 조절함으로써 단계별 병렬 처리 셀 탐색의 성능을 개선하고, 관례적인 단계별 직렬 처리 방식과 성능을 비교한다.
Transmitting correct train control information is important in a train control system which demands safety. The train control information includes the maximum speed of trains, position of preceding trains, incline of tracks and curve sections etc. A radio frequency-communication based train control system is influenced by the noise and interference because the train control information is transmitted by wireless between a on-board system and wayside system. The radio frequency-communication based train control system is a mobile communication system due to moving trains. The inter symbol interference(ISI) occurs by the multipath fading in the mobile ommunication system. As signal-to-noise ratio(SNR) is decreased by the ISI, the train control information is not received correctly. In case of tunnel section, numerous reflected waves exist. Therefore, the power density of receiver is decreased by difference among the received times, magnitudes, phases through the multipath. So, the train suddenly is stopped by the fail-safe operation in the train control system on account of decreasing the power density of receiver. In this paper, a line of sight model-(Additive White Gaussian noise(AWGN) channel), rayleigh and rician fading model are presented. Probability density functions which are related to the SNR are derived from the models. The fading phenomenon severely occurs as a result of analyzing the probability density functions. So, the space diversity method is used in order to reduce the fading effect and it is demonstrated by using Matlab program.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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