Bae, Minja;Xue, Dandan;Park, Jihyun;Yoon, Jong Rak
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
/
v.19
no.10
/
pp.2247-2255
/
2015
In very shallow water acoustic communication channel, underwater acoustic (UWA) communication signal is observed as frequency selective fading signal due to time-varying multipath. This induces a time and frequency dependent inter-symbol-interference (ISI) and degrades the UWA system performance. There is no study about how the performances of the error correction codes are related to a multipath fading statistics in very shallow water. In this study, the characteristics of very shallow water multipath fading channel is analyzed and the performances of two different forward error correction (FEC) codes are compared. The convolution code (CC) and Reed-Solomon (RS) code are adopted. Sea experimental results show that RS code is better choice than CC in frequency selective channel with fading.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
/
v.40
no.1
/
pp.187-192
/
2015
Underwater acoustic communication channels have very complex channel characteristics caused by time-varying sea surface, submarine topography, sound speed, and geometry between transmitter and receiver. Especially, the channel has time-variance and doppler effect due to wind and sea current. We have to recognize the channel state and apply it to communication technique for increasing transmission efficiency in the underwater acoustic channel. In this paper, we present the frame recursive modulation and demodulation method using ambiguity function and autocorrelation function to estimate the doppler frequency. Furthermore, we conducted the simulation and sea experiment to evaluate the performance of the proposed method. When the channel coding technique was not used, the bit error rate performance of the proposed method was improved about 32 % compared with conventional method.
In this paper, we study the application of DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) in underwater acoustic communication for robust the ISI(Inter-Symbol Interference. We confirm the application of DSSS in underwater acoustic communication in underwater by the simulation with underwater channel impulse response and experiment. As a simulation result, the BER of QPSK technique is $1.14{\times}10^{-1}$ and the BER of DSSS technique is $6.73{\times}10^{-3}$. And we performed the experiment of DSSS technique in underwater. As a experiment result, the BER of QPSK technique is $3.19{\times}10^{-1}$ and the BER of DSSS technique is $5.17{\times}10^{-4}$.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
/
v.19
no.1
/
pp.50-60
/
2015
A Block-Time-Bounded Time Division Multiple Access (BTB-TDMA) medium access control protocol, which estimates the propagation delay of nodes according to their location and moving velocity information, has been proposed for underwater acoustic networks. BTB-TDMA provides nodes with their transmission schedules by a time block that is a time unit, newly designed for BTB-TDMA. In this paper, we investigate how the receiver collision, that is induced by the asymmetry between node's uplink and downlink propagation delay due to its mobility, affects the performance of BTB-TDMA. To do this, we analytically obtain the collision rate, the channel access delay, and the channel utilization by considering the asymmetry of propagation delay. Then, simulations are extensively performed with respect to the length of a time block by varying the number of nodes, the network range, and the node's velocity. Thus, the simulation results can suggest performance criteria to determine the optimal length of a time block which minimizes the collision rate and concurrently maximizes the channel access delay and the channel utilization.
Seo, Chulwon;Park, Jihyun;Park, Kyu-Chil;Shin, Jungchae;Jung, Jin Woo;Yoon, Jong Rak
The Journal of the Acoustical Society of Korea
/
v.32
no.6
/
pp.494-501
/
2013
The convolution code(CC) of code rate 1/2 as a forward error correction (FEC) in Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) is applied to decrease bit error rate (BER) by background noise and multipath in shallow water acoustic channel. Ratio of transmitting signal bandwidth to channel coherence bandwidth is defined as frequency selectivity index. BER and bit energy-to-noise ratio gain of transmitted signal according to frequency selectivity index are evaluated. In the results of indoor water tank experiment, BER is well matched theoretical results at frequency selectivity index less than about 1.0. And bit energy-to-noise ratio gain is also matched theoretical value of 5 dB. BER is effectively decreased at frequency selective multipath channel with frequency selectivity index higher than 1.0. But bit energy-to-noise ratio greater than a certain size in terms of CC weaving is effective in reducing bit errors. In the results, the defined frequency selectivity index in this study could be applied to evaluate a performance of CC in multipath channel. Also it could effectively reduced BER in a low speed underwater acoustic communication system without an equalizer.
Kim, Jongjoo;Park, Jihyun;Bae, Minja;Park, Kyu-Chil;Yoon, Jong Rak
The Journal of the Acoustical Society of Korea
/
v.35
no.4
/
pp.295-302
/
2016
Underwater acoustic communication channel is often defined as a multipath fading channel since the multipath arrivals from various paths interfere with each other and cause frequency dependent constructive or destructive interference in received signals. Therefore signal-to-noise ratio (SNR) of received signal fluctuates as a function of frequency. In addition, sea surface fluctuation induces frequency dependent time variant signal fading due to coherent component variation of surface bounce path. The frequency shift keying (FSK) system is known to be less sensitive and more robust under these interference and fading, and M-ary frequency shift keying (MFSK) system is adopted to increase a data rate. In this study, a bit error rate (BER) of 4 channels 4FSK system are examined in shallow sea multipath channel. Experimental results show that RS code reduces efficiently the BER of 4FSK system since frequency dependent time-varying fading is characterized to give burst errors. The BER of a different data rate or different source-to-receiver range depends on not only the channel coherent bandwidth but also frequency dependent multipath fading.
Kim, Seung-Geun;Kim, Sea-Moon;Yun, Chang-Ho;Lim, Young-Kon
The Journal of the Acoustical Society of Korea
/
v.29
no.5
/
pp.303-313
/
2010
This paper describes an acoustic communication receiver structure, which is designed for QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) signal with 25 kHz carrier frequency and 5 kHz symbol rate, and takes samples from received signal at 100 kHz sampling rate. Based on the described receiver structure, optimum design parameters, such as number of taps of FF (Feed-Forward) and FB (Feed-Back) filters and forgetting factor of RLS (Recursive Least-Square) algorithm, of joint equalizer are determined to minimize the BER (Bit Error Rate) performance of the joint equalizer output symbols when the acquisition data in shallow water using implemented acoustic transducers is decimated at a rate of 2:1 and then enforced to the input of receiver. The transmission distances are 1.4 km, 2.9 km, and 4.7 km. Analysis results show that the optimum number of taps of FF and FB filters are different according to the distance between source and destination, but the optimum or near optimum value of forgetting factor is 0.997. Therefore, we can reach a conclusion that the proper receiver structure could change the number of taps of FF and FB filters with the fixed forgetting factor 0.997 according to the transmission distance. Another analysis result is that there are an acceptable performance degradation when the 16-tap-length simple filter is used as a low-pass filter of receiver instead of 161-tap-length matched filter.
MIMO (Multiple-Input-Multiple-Output) in underwater acoustic communication has distortion of received signal because of ISI (Inter-Symbol Interference) and crosstalk among transmitters. Time-reversal mirror was used for compensating of signal distortion, but it has a limit in eliminating crosstalk effectively. This paper proposes a time-reversal mirror based on GSC (Generalized Sidelobe Canceller) for removing crosstalk. The FAF05 (The Focused Acoustic Forecasting 05) experimental data has been used to verify the suggested method by comparison with the conventional time-reversal for communication performance, and it is demonstrated that the suggested method produces better communication performance results than conventional time-reversal.
The study aims to develop the underwater wireless telephone system. The system is designed based on the underwater acoustic communication channel parameters such as ambient noise, multipath effect and diver breathing noise. The system adopts SSB modem and its carrier frequency is about 33 kHz in which ambient noise level is low and therefore a high S/N ratio is easily obtained. The source level of the transmitter is designed as 131 dB re 1μPa. Its intelligibility index of sentence shows as 80% or mure in the range of less than 300m in the sea trial.
This paper is concerned with a equalization technique for Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) systems based on a block type pilot arrangement over slow fading channels. The bit rates obtained in underwater channels are relatively modest compared to some other communication channels such as cellular phones or indoor wireless systems. Consequently. the Doppler effect is the important parameter in tracking a channel. In case of a coherent demodulation scheme, the residual mean phase errors due to Doppler frequency may be fatal for the performance of the system. The equalizer could not solely handle mean Doppler shift. To account for the common Doppler effect a phase error tracking loop is used with the frequency equalizer. so that the rotation errors are avoided. Furthermore. simulations show that we can reduce the computational load of the tracking loop with negligible effect on performance.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.