이 논문에서는, 상관 (correlation) 성질이 비동기 (asynchronous) 4-위상 신호 방식에 알맞은 다상 (polyphase)수열 집합을 제안한다. 제안한 수열과 이진 의사잡음 (pseudo-noise: PN) 수열을 서명수열로 (signature sequence)쓸 때 직접수열 부호분할 다중접속 (direct sequence code division multiple access: DS/CDMA) 시스템의 성능을 견주어 본다. 최대 절대 상관값으로 (maximum magnitude of correlations) 분석한 최악 성능과 모의 실험으로 얻은 평균 비트오류율 성능 모두에서 제안한 수열을 쓰면 이진 의사잡음 수열을 쓸 때보다 시스템 성능이 더 나음을 보인다.
이 논문에서는 직접수열 부호분할 다중접속 계통에서 의사잡음 부호를 획득하는데 알맞은 비모수 방식을 제안한다. 이 방식에서는 매개변수를 쓰지 않기 때문에 시간에 따라 바뀌는 간섭의 분산을 추정하는 과정 없이 검파기의 문턱값을 결정할 수 있다. 이제까지의 검파기와 제안한 검파기의 성능을 수식 결과와 모의 실험 결과로 견주어보았다. 이 결과로부터 간섭의 분산을 정확히 추정할 수 없을 때에는, 제안한 검파기를 쓰는 직접수열 부호분할 다중접속 계통의 성능이 이제까지의 검파기를 쓸 때보다 좋음을 보였다.
실난수 발생기는 소프트웨어로 구현된 의사난수 발생기와는 달리 비결정적인 출력열을 제공하고, 알고리즘의 분해나 노출에 따른 위협이 없으며 의사난수발생기의 시드 값 관리가 불필요하다는 장점 등을 가지고 있다. 그러나 전자회고 잡음을 이용하는 경우 실난수 발생기는 온도나 주변 전자회로 기판 잡음 등으로 인해 지속적으로 편이성을 갖지 않는 안정된 출력 난수열을 얻는 것은 어렵다. 본 논문에서는 실난수 발생기에서 추출된 출력 난수열이 지속적으로 안정화된 출력 수열을 얻기 위한 방안을 연구하였다. 제시한 방안은 출력 난수열 "0"나 "1" 비트의 편이성을 가질 경우 FIPS 140-1에서 제시하고 있는 랜덤성의 조건을 만족하도록 출력 난수열의 랜덤성을 개선하였다.
이 논문에서는 직접수열 부호분할 다중접속 계통에서 의사잡음 부호를 획득하는데 알맞은 비모수 방식을 제안한다. 이 방식에서는 매개변수를 쓰지 않기 때문에 시간에 따라 바뀌는 간섭의 분산을 추정하는 과정 없이 검파기의 문턱값을 결정할 수 있다. 이제까지의 검파기와 제안한 검파기의 성능을 수식 결과와 모의 실험 결과로 견주어보았다. 이 결과로부터 간섭의 분산을 정확히 추정할 수 없을 때에는, 제안한 검파기를 쓰는 직접수열 부호분할 다중접속 계통의 성능이 이제까지의 검파기를 쓸 때보다 좋음을 보였다.
이 논문에서는 부호와 순위를 바탕으로 한 비모수 검파기를 쓰는 직접수열 대역확산 시스템의 의사잡음 부호획득을 다루었다. 먼저 국소 최적 순위 검파기의 검정통계량을 얻고, 점근 점수 함수를 쓰는 국소 준최적 순위 검파기와 변형 부호순위 검파기의 검정통계량을 제외한다. 제안한 국소 준최적 순위 검파기와 변형 부호순위 검파기를 쓴 한 우물기법과 이제까지의 제곱합 검파기와 변형 부호 검파기를 쓴 것을 견주어 본다. 제안한 국소 준최적 순위 검파기와 변형 부호순위 검파기의 성능이 이제까지의 변형 부호 검파기의 성능보다 2-3dB쯤 낮고, 거의 최적임을 모의실험을 통해 확인하였다.
이 논문에서는 DS/SS 통신 시스팀에서의 초기 동기를 위한 효율적인 신경 시스팀이 제시된다. 이 시스팀은 주어진 의사잡음 수열을 이진 필드에서 기하학적으로 분석하여 학습하는 이진 신경회로망을 사용한다. 주어진 시스팀에서의 검출 확률과 오경보 확률을 얻고 실제 모의 시험과 비교하여 구한 식을 검증한다. 또한 초기 동기 시간의 식이 유도되고 직렬 탐색의 2중 적분 시간과 비교하여 더욱 나은 성능을 가짐을 보인다. 또한 동기 수열의 길이와 갯수에 따른 시스팀의 성능을 분석하여 동기 수열의 길이를 늘릴수록, 동기 수열의 갯수를 늘릴수록 성능이 향상됨을 보인다.
이 논문의 1부에 이어, 수신안테나 다양성을 쓰는 직접수열 부호분할 다중접속(direct-sequence code division multiple access: DS/CDMA) 시스템에서 의사잡음(pseudonoise: PN) 부호를 획득할 때 평균값(cell average: CA), 큰값(greatest of: GO), 작은값(smallest of: SO) 일정 오경보 확률(constant false alarm rate: CFAR) 처리기의 성능 특성을 비균질 (nonhomogeneous) 잡음 환경에서 얻고 견주어 본다. 균질 잡음 환경에서와는 다르게, 비균질 잡음 환경에서는 큰값 일정 오경보 확률 처리기가 가장 성능이 좋고, 평균값 일정 오경보 확률 처리기가 그 다음으로 성능이 좋다는 것을 볼 수 있다.
수신안테나 다양성을 쓰는 직접수열 부호분할 다중접속 시스템에서 의사잡음 부호를 획득할 때 평균값, 큰값, 그리고 작은값 일정 오경보 확률 처리기의 성능 특성을 균질 잡음 환경에서 얻고 견주어 본다. 균질 잡음 환경에서는 평균값 일정 오경보 확률 방법이 성능이 가장 좋고 큰값 일정 오경보 확률 방법은 평균값 일정 오경보 확률 방법과 성능이 거의 같다는 것을 모의실험으로 보인다. 이 논문의 2부에서는 비균질 잡음 환경에서 부호획득에 알맞게 평균값, 큰값, 그리고 작은값 일정 오경보 확률 처리기를 다룬다.
CDMA는 여러 사용자가 시간과 주파수를 공유하면서 각 사용자에게 확산코드라고 하는 서로 다른 의사잡음수열(pseudonoise sequence)을 할당한다. 각 사용자는 할당된 확산코드를 이용하여 송신할 신호를 변조한다. 신호를 변조하는데 사용하는 코드를 선택하는 것은 CDMA 시스템의 수행능력을 결정하는 데 있어 매우 중요하다. 왜냐하면 품질이 좋은 수열은 사용자들 사이의 신호들의 간섭을 줄이고 신호를 잘 복호할 수 있도록 하기 때문이다. 수신자는 데이터를 복호하기 위해 수신된 부호를 동기화한다. 서로 독립인 코드를 사용하는 것은 동시 다중접속을 가능하게 한다. 본 논문에서는 확산 스펙트럼 통신에서 다중접속 충돌을 최소화하고, 시스템의 보안을 증가시키고 사용자의 수를 늘이는데 도움을 주는 비선형 수열을 생성하고 상호상관관계를 분석한다.
다중 안테나 시스템에서 UMM (unitary matrix modulation)을 사용한 방법을 USTM (unitary space-time modulation)이라 부른다. OFDM 시스템에서 coherence bandwidth 만큼의 이격을 두고 UMM의 대각 행렬을 이용한 방법이 제안되고 있다. 또한 최근에 디코딩 방법이 간단하고 좋은 성능을 갖는 LDPC (low density parity check) 코드에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서 UMM (unitary matrix modulation)을 사용하고 LDPC 코디드 된 OFDM 시스템을 제안한다. 또한 다중 송신 안테나를 사용하여 송신 diversity 이득을 얻는 것이 아니라, 하나의 송신 안테나를 이용하여 채널의 coherence bandwidth 만큼의 주파수 간격 (splitting)을 두어 채널에 대한 주파수 이득을 고려하여 UMM/OFDM 시스템을 설계 하였다. 이 방법을 이용하여 본 논문에서 제안된 UMM-S/OFDM에 대한 성능 특성을 다중 경로 Rayleigh 페이딩 채널 환경에서 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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