본 논문에서는 저 비트오율 압축 시 발생되는 신호 왜곡을 인간의 지각적 특성을 이용하여 음질을 개선하는 알고리즘을 제안한다. 저 비트오율 압축 과정에서 손실된 고주파 영역의 신호를 부가 정보를 사용하지 않고 손실되지 않은 영역의 정보를 사용하여 고주파 영역의 신호를 첨가함으로써 음질을 개선하였다. 비 손실 영역의 순음 및 비 순음 성분을 검출하여 손실영역에 해당 하모닉 성분을 청각 자극 에너지로 스케일 하여 새로운 신호를 첨가한다. 원 신호와 저 비트오율 압축으로 인해 왜곡된 신호, 그리고 본 논문의 알고리즘을 이용하여 개선된 신호를 신호 대 잡음 비를 측정하고 청감 테스트를 통해 음질 개선 효과를 확인하였다.
패킷 기반 통신 시스템에서는 비트오율 보다는 패킷오율이 시스템 파라미터 설계에 보다 중요한 역할을 한다. 패킷오율을 분석하기 위해서는 대부분의 접근이 패킷을 이루고 있는 비트열의 오류 발생 사건을 독립이라고 가정한다. 그러나 실제의 통신 시스템에서는 오류 발생 형태가 버스트 형태로 그룹을 이루고 있다[1]. 본 논문은 비터비 디코더를 포함하는 통신시스템에 있어서의 버스트의 확률 분포를 기반으로 한 PER 모델을 제안하고, Eureka-147 방식의 디지털 오디오 방송 시스템의 시뮬레이션을 통하여 얻은 비트열에 대한 패킷오율과 제안한 패킷오율 모델과의 비교를 통하여 제안한 모델을 검증하였다.
본 논문에서는 다중 트랜스 신호를 정 진폭으로 전송하는 정 진폭 다중 트랜스 직교 변조 방식에서 이용할 수 있는 오류 정정 부호 방법을 제안한다. 격자부호를 사용한 다중 트랜스 직교 변조방식이 비트 오율 성능을 높이는 것에 적합함을 보인다. 정 진폭 다중 트랜스 직교 변조 방식에서는 정진폭을 유지하기 위하여 세로축의 패리티 비트를 이용하여 신호를 부호화시키며, 가로축의 패리티 비트를 부가하여 이것이 격자부호를 이루도록 하여 비트 오율 성능 개선을 최대화 하도록 한다. 제안된 시스템을 이용하여 여러 비트율의 성능을 비교해 보았을 때 시스템의 복잡도의 증가가 거의 없으므로 복조기의 복잡도도 간단히 구현할 수 있으며 격자부호를 사용하지 않은 시스템에 비하여 비트 오율의 성능이 더 개선됨을 알 수 있다.
본 논문에서는 WiMAX용 LDPC(Low-Density Parity Check) 복호기의 비트오율 성능 분석을 통해 최적 설계 사양을 도출하였다. LLR SPA(LLR Sum-Product Algorithm)을 근사화 시킨 최소합 알고리듬(Min-Sum Algorithm; MSA)을 Matlab으로 모델링한 후, 시뮬레이션을 통해 LLR 비트 폭과 최대 반복 복호 횟수에 따른 비트오율(Bit Error Rate; BER) 성능을 분석하였다. 모델링된 LDPC 복호기는 IEEE 802.16e 표준에 제안된 블록길이 2304, 부호화율 1/2인 PCM(Parity Check Matrix)을 사용하였으며, QPSK 변조와 백색 가우시안 잡음채널 하에서 시뮬레이션 하였다. 비트오율 성능을 분석한 결과, LLR 비트 폭은 (8,6)이고 반복 복호 횟수는 7인 경우에 비트오율 성능이 가장 우수함을 확인하였다.
본 논문에서는 다중부호 신호(multi-code signal)를 정진폭으로 전송하는 정진폭 다중 부호 트랜스 이진직교 변조방식에서 사용될 수 있는 오류 제어 부호를 제안한다. 격자부호를 사용하여 시스템의 비트오율 성능을 높이는 방식이 정진폭 다중 부호 트랜스 이진직교 변조 방식에 적합함을 보인다. 정진폭다중 부호 트랜스 이진직교 변조방식에서는 정진폭을 유지하기 위해 세로축의 패리티 비트를 사용하여 신호를 부호화 하게 된다. 제안된 시스템에서는 정진폭을 유지하기 위해 사용되는 세로축의 패리티비트외에 추가적으로 부호화를 수행하여 가로축의 패리티 비트를 부가하되 격자구조가 되도록 하여 비트오율 성능의 개선을 최대화 한다. 제안된 시스템은 시스템 복잡도의 증가가 거의 없으며 복호기도 매우 간단하게 구현될 수 있다. 실험결과에 의하면 제안된 시스템은 격자구조를 사용하지 않은 시스템에 비해 성능의 개선이 있음을 알 수 있다.
본 논문은 모든 노드가 다중 안테나를 갖는 다중 안테나 (MIMO, multiple-input and multiple-output) 공간 다중화 (SM, spatial multiplexing) 릴레이 시스템을 비트 오율 (BER, bit error rate) 관점에서 연구한다. 제한된 전력 자원을 효율적으로 이용하기 위해서는 각 노드와 안테나에서 최적화된 전력 할당 전략이 필요하다. 본 논문은 이런 관점에서 다중 안테나 공간 다중화 릴레이 시스템을 위한 비트 오율 최소화에 기반을 둔 전력 할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 평균 비트 오율을 직접 최소화하여 얻어지며, 노드 간 (inter-node) 전력 할당 알고리즘과 안테나 간 (inter-antenna) 전력 할당 알고리즘으로 구성된다. 비트 오율 성능에 있어서, 기존의 균등 전력 할당 (EPA, equal power allocation) 알고리즘보다 추가적인 전력 소비 없이도 월등한 성능을 보인다.
본 논문은 근거리에서의 차량간 통신에 밀리미터나 광전파를 분석하는데 효과적인 Ray Tracing방법을 도입하여 오율특성을 분석하였다. 분석환경으로는 간섭신호에 강한 장점을 지니며 산소흡수에 의한 감쇠가 크며 주파수 재사용효율이 좋은 60GHz 대역에서의 비트오율을 분석하였다. 전파모델로 지면반사파, 콘크리트벽에 의한 반사와 옆 도로를 달리는 차량에 의한 반사를 고려한 Two-Ray 라이시안 채널에서의 다중접속자에 의한 DS/CDMA 시스템의 비트오율특성을 분석하여 검토하였다.
본 논문에서는 하향 링크 직교 주파수 분할 다중 접속 네트워크에서 길쌈부호의 비트오율에 대한 상계를 유도한다. 비터비 복호기를 사용한다는 가정 하에 네트워크 로드가 작은 경우 라플라시안 복호 메트릭을 사용하는 하향 링크 직교 주파수 분할 다중 접속 네트워크의 비트오율 성능이 가우시안 복호 메트릭을 사용하는 동일 시스템의 비트오율 성능보다 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
본 논문에서는 다중부호 신호(multi-code signal)를 정진폭으로 전송하는 정진폭 다중부호 이진직교 변조방식(constant-amplitude multicode-biorthogonal modulation)에서 사용될 수 있는 오류제어 부호를 제안한다. 격자부호를 사용하여 시스템의 비트 오율 성능을 높이는 방식이 정진폭 다중부호 이진직교 변조방식에 적합함을 보인다. 정진폭 다중부호 이진직교 변조방식에서는 정진폭을 유지하기 위해 세로축의 패리티 비트를 사용하여 신호를 부호화 하게 된다. 제안된 시스템에서는 정진폭을 유지하기 위해 사용되는 세로축의 패리티 비트에 추가적으로 부호화를 수행하여 가로축의 패리티 비트를 부가하되 격자구조가 되도록 하여 비트오율 성능의 개선을 최대화 한다. 제안된 시스템은 시스템 복잡도의 증가가 거의 없으며 복호기도 매우 간단하게 구현될 수 있다. 실험결과에 의하면 제안된 시스템은 격자구조를 사용하지 않은 시스템에 비해 현격한 성능의 개선이 있음을 알 수 있다.
UWB 통신 시스템의 비트 오율을 계산하기 위해서는 다중 사용자 간섭의 정확한 표현식이 필수적이다. 지금까지, 많은 연구에서 다중 사용자 간섭은 가우시안 근사에 의하여 모델링되었다. 그러나 이 방법은 매우 큰 오차를 수반하는 것으로 알려져 있다. MAI에 대한 정확한 모델링을 위한 여러 논문이 발표되었지만, 비트 오율 계산 시 매우 많은 시간이 걸리는 문제점이 있다. 이 논문에서 BPSK를 이용하는 UWB-TH 시스템의 비트 오율을 계산하기 위한 간단한 표현식을 제시한다. 이때, 다중 사용자 간섭은 가우시안 근사에 바탕을 둔 특성함수 방법으로 설명되었다. 이 방법을 이용하면 UWB-TH 시스템의 비트 오율을 쉽고 빠르게 그리고 보다 정확히 계산할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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