• 제목/요약/키워드: 3-D constellation

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3차원 신호 전송시스템의 성능 (Performance of a 3-Dimensional Signal Transmission System)

  • 권혁찬;강석근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.2021-2026
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    • 2016
  • 본 논문에서는 3차원 신호의 전송을 위한 시스템 모델을 제시하고 성능을 분석한다. 2차원 신호와는 달리 3차원 신호를 표현할 수 있는 직교형식의 부재로 인하여 여기서는 직교 기저함수를 이용하여 3차원 신호를 전송한다. 초고 차레벨 격자형 신호성상도를 이용한 모의실험 결과, 3차원 전송시스템은 2차원 시스템에 비하여 현저히 향상된 오류 성능을 가지는 것으로 확인되었다. 이러한 성능 향상은 3차원 격자형 신호성상도의 심볼간 최소 유클리드 거리가 직교진폭변조 성상도에 비하여 훨씬 증가된 것이 주요 원인인 것으로 판단된다. 이를 확인하기 위하여 최소 유클리드 거리를 비교한 결과, 3차원 1024진 성상도는 직교진폭변조 성상도에 비하여 약 2.6배 증가된 최소 유클리드 거리를 가지는 것으로 나타났다. 또한 4096진 성상도의 경우 3차원 성상도의 최소 유클리드 거리는 2차원 성상도에 비하여 약 3.2배 증가하였다.

Rotationally Invariant Space-Time Trellis Codes with 4-D Rectangular Constellations for High Data Rate Wireless Communications

  • Sterian, Corneliu Eugen D.;Wang, Cheng-Xiang;Johnsen, Ragnar;Patzold, Matthias
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제6권3호
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    • pp.258-268
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    • 2004
  • We demonstrate rotationally invariant space-time (ST) trellis codes with a 4-D rectangular signal constellation for data transmission over fading channels using two transmit antennas. The rotational invariance is a good property to have that may alleviate the task of the carrier phase tracking circuit in the receiver. The transmitted data stream is segmented into eight bit blocks and quadrature amplitude modulated using a 256 point 4-D signal constellation whose 2-D constituent constellation is a 16 point square constellation doubly partitioned. The 4-D signal constellation is simply the Cartesian product of the 2-D signal constellation with it-self and has 32 subsets. The partition is performed on one side into four subsets A, B, C, and D with increased minimum-squared Euclidian distance, and on the other side into four rings, where each ring includes four points of equal energy. We propose both linear and nonlinear ST trellis codes and perform simulations using an appropriate multiple-input multiple-output (MIMO) channel model. The 4-D ST codes constructed here demonstrate about the same frame error rate (FER) performance as their 2-D counterparts, having however the added value of rotational invariance.

상진폭 특성을 가지는 새로운 3차원 16진 신호성상도의 설계 (Design of a New 3-D 16-ary Signal Constellation with Constant Envelope)

  • 최재철;강석근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.2149-2156
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    • 2011
  • 본 논문에서는 디지털통신을 위한 새로운 3차원 16진 신호성상도의 설계방법을 제시하고 그 성능을 분석한다. 기존의 성상도와는 달리 새로운 성상도는 모든 신호점들이 구의 표면에 균일하게 분포하므로 상진폭과 대칭적 구조 특성을 동시에 만족한다. 신호성상도의 평균전력을 정규화시킨 경우 제시된 16진 신호성상도는 기존의 비상진폭(non-constant envelope) 성상도들에 비하여 최대 11.4% 가량 증가된 최소 유클리드 거리를 가지는 것으로 나타났다. 이로 인하여 가산성 백색 가우시안잡음 환경에서 제안된 신호성상도가 적용된 디지털 통신시스템의 심볼오율은 기존 성상도를 이용하는 시스템에 비하여 1.2dB 가량 향상됨을 확인할 수 있다. 유클리드 거리 측면에서 최적화된 기존 상진폭 신호성상도에서는 신호점들이 구의 표면에 균일하게 분포하지 않는 반면 새로운 성상도는 3차원 신호공간에서 완전 대칭인 신호점 분포를 가진다. 이와 함께 기존의 성상도에 비하여 제안된 성상도에서는 설계에 요구되는 연산복잡도가 거의 없는 장점도 있다. 따라서 제안된 3차원 16진 신호성상도는 편광편이키잉과 같이 상진폭 특성이 요구되는 디지털 통신시스템에 적합한 것으로 판단된다.

3차원 직교 주파수분할다중화의 설계 (Design of 3-Dimensional Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

  • 강석근
    • 방송공학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.677-680
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    • 2008
  • 본 논문에서는 3차원 신호사상기를 이용하는 직교 주파수분할다중화가 제안된다. 여기서 신호사상기는 포앵카레 구면에 위치한 신호점들로 구성된다. 성상도 상의 신호점들이 균일하게 분포되고 동일한 평균전력을 가지도록 정규화된 경우 3차원 성상도의 신호점 간 최소 유클리드 거리는 2차원 신호성상도에 비하여 훨씬 커진다. 모의실험 결과, 제안된 3차원 직교 주파수분할다중화는 기존 시스템에 비하여 훨씬 향상된 심볼 오류성능을 가지는 것을 확인할 수 있다.

A Novel Active User Identification Method for Space based Constellation Network

  • Kenan, Zhang;Xingqian, Li;Kai, Ding;Li, Li
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권12호
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    • pp.212-216
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    • 2022
  • Space based constellation network is a kind of ad hoc network in which users are self-organized without center node. In space based constellation network, users are allowed to enter or leave the network at any given time. Thus, the number of active users is an unknown and time-varying parameter, and the performance of the network depends on how accurately this parameter is estimated. The so-called problem of active user identification, which consists of determining the number and identities of users transmitting in space based constellation network is discussed and a novel active user identification method is proposed in this paper. Active user identification code generated by transmitter address code and receiver address code is used to spread spectrum. Subspace-based method is used to process received signal and judgment model is established to identify active users according to the processing results. The proposed method is simulated under AWGN channel, Rician channel and Rayleigh channel respectively. Numerical results indicate that the proposed method obtains at least 1.16dB Eb/N0 gains compared with reference methods when miss alarm rate reaches 10-3.

Fact constellation 스키마와 트리 기반 XML 모델을 적용한 실험실 레벨의 단백질 데이터 통합 기법 (An Approach for Integrated Modeling of Protein Data using a Fact Constellation Schema and a Tree based XML Model)

  • 박성희;이영화;류근호
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제11D권3호
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    • pp.519-532
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    • 2004
  • 유전자 및 단백질간의 복잡한 상호작용에 의해 기능이 결정되는 생명정보 데이터의 특성으로 인하여 생명정보 데이터 분석을 위해서는 이질적인 데이터를 통합적으로 분석할 수 있는 통합시스템이 요구된다. 따라서 이 논문에서는 생물학 실험실 레벨에서 단백질 구조 관련 데이터를 통합할 수 있도록 XML 모델기반에 웨어하우스 미디에이터 통합시스템을 제안한다. 제안 시스템은 fact constellation 모델을 기반하여 이질적인 소스에 대한 통합 모델링을 진행하고 통합 스키마를 XML 스키마로 변환하여 유지한다. 또한 통합 데이터베이스에 포함된 소스 데이터의 변경 및 출처에 대한 추적 관리를 위해 데이터의 점진적 갱신방법과 서열에 대한 버전관리를 이용한다. 실제로 이 시스템을 단백질 구조(PDB), 서열(Swiss-Prot)과 도메인 분류데이터(CATH) 통합에 적용한 통합 모델링 과정을 보여준다.

A Maximum A Posterior Probability based Multiuser Detection Method in Space based Constellation Network

  • Kenan, Zhang;Xingqian, Li;Kai, Ding;Li, Li
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권12호
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    • pp.51-56
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    • 2022
  • In space based constellation network, users are allowed to enter or leave the network arbitrarily. Hence, the number, identities and transmitted data of active users vary with time and have considerable impacts on the receiver's performance. The so-called problem of multiuser detection means identifying the identity of each active user and detecting the data transmitted by each active user. Traditional methods assume that the number of active users is equal to the maximum number of users that the network can hold. The model of traditional methods are simple and the performance are suboptimal. In this paper a Maximum A Posteriori Probability (MAP) based multiuser detection method is proposed. The proposed method models the activity state of users as Markov chain and transforms multiuser detection into searching optimal path in grid map with BCJR algorithm. Simulation results indicate that the proposed method obtains 2.6dB and 1dB Eb/N0 gains respectively when activity detection error rate and symbol error rate reach 10-3, comparing with reference methods.

신호좌표를 최적화한 Trellis 부호를 적용한 DS/SSMA 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Trellis Coded DS/SSMA System Using Asymmetric Signal Constellation)

  • 진익수;곽흥식;조관;황금찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.2147-2159
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    • 1994
  • 본 논문에서는 Feedforward형 Trellis 부호기를 사용하여, 신호좌표를 최적화한 DS/SSMA 시스템을 제안하고, AWGN 채널에서 비트오율을 유도하였다. 2-상태와 4-상태에서, Trellis 부호화된 4 PSK(부호율 1/2), 8-PSK(부호율 2/3)를 선정하여, 신호좌표를 최적화하지 않고 Feedback형 Trellis 부호기를 사용한 Boudreau의 시스템과 비교하였다. TCM의 해석은 일반화된 전달함수 방법을 이용하였으며, 다중간섭신호의 해석에는 n차의 모멘트를 구하여 계산하는 모멘트 방법을 사용하였다. 분석한 결과, 제안된 시스템의 성능을 Boudreau의 시스템보다 항상 우수하였다. 비트 오율이 Pn=10 일때 AWGN 채널에서 $0.2dB\sim2.4dB$ 정도의 성능개선을 보였다.

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조밀도가 증가된 3차원 십자격자형 신호성상도의 설계 (Design of 3-Dimensional Cross-Lattice Signal Constellations with Increased Compactness)

  • 이상;강석근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.715-720
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    • 2016
  • 본 논문에서는 조밀도가 증가된 3차원 십자격자형 신호성상도의 설계 방법을 제시하고 분석한다. 우수한 성형이득을 얻기 위하여 여기서는 기존 성상도에서 최외곽에 위치한 심볼들을 빈 면과 움푹 들어간 모서리로 이동시킨다. 제시된 신호성상도는 심볼 간 최소 유클리드 거리를 동일하게 유지하면서도 기존 성상도에 비하여 크기에 따라 3~5% 감소된 평균전력과 최대 25%까지 감소된 체적을 가지는 것으로 나타났다. 이와 같은 조밀도의 증가로 인하여 새로운 성상도는 기존 성상도에 비하여 감소된 평균전력을 가진다. 그 결과, 제시된 십자격자형 신호성상도는 디지털 전송시스템의 심볼오류성능을 0.4 [dB] 가량 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 따라서 제안된 3차원 격자형 신호성상도는 저전력 및 고신뢰성이 요구되는 디지털 통신시스템에 적합한 것으로 사료된다.

블라인드 적응 등화를 위한 CCA와 RMMA 알고리즘의 성능 비교 (A Performance Comparison of CCA and RMMA Algorithm for Blind Adaptive Equalization)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.51-56
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    • 2019
  • 본 논문은 nonconstant modulus 특성의 높은 스펙트럼 효율을 갖는 16-QAM 신호 전송 시 채널에 의한 부호간 간섭을 줄이기 위한 CCA (Compact Constellation Algorithm)와 RMMA (Region-based MMA) 블라인드 적응 등화 알고리즘의 성능 비교에 관한 것이다. CCA는 결정 장치의 출력인 sliced symbol과 16개의 모든 신호점들을 compact화한 통계적 심볼을 이용하여 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호의 분산을 줄여 초기 수렴과 misadjustment를 개선하지만 연산량이 증대되며, RMMA는 신호점이 속하는 영역을 기준으로 4개의 constant modulus 신호로 변환한 후 오차 신호를 얻으므로 빠른 수렴속도와 misadjustment 및 채널 추적 능력이 연산량 증가없이 개선되는 효과를 얻을 수 있다. 논문에서는 동일한 채널에서 이들 알고리즘을 구현한 후 블라인드 적응 등화 성능을 등화기 출력 신호의 성상도, 잔류 isi양, MSE 및 SER을 적용하여 비교하였다. 시뮬레이션의 결과 출력 신호 성상도, 잔류 isi 및 MSE에서는 RMMA가 CCA보다 우월하였지만 수렴 속도는 약1.3배 정도 늦어짐을 알 수 있었다. 또한 잡음에 대한 robustness를 나타내는 SER 성능에서는 SNR이 적을때는 CCA가 우월하지만 6dB 이상에서는 RMMA가 우월하였다.