• 제목/요약/키워드: BER Analysis

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OFDM 통신 시스템에서 비선형 왜곡분석의 새로운 분석기법 (A New Method on the Nonlinear Distortion Analysis in the OFDM Communication System)

  • 이동훈;정기호;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.538-545
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    • 2002
  • OFDM 통신 시스템에서는 피크전력 대 평균전력비(Peak to Average Power Ratio, PAPR)가 커짐에 따라 전력증폭기에서 비선형 왜곡이 발생되므로 이를 포함한 전송 성능평가가 중요하다. 본 논문에서는 전력증폭기에서 비선형 왜곡이 있는 OFDM 시스템의 성능을 평가하는 새로운 혼합 분석기법을 제안한다. 즉, 제안된 혼합 분석기법은 시뮬레이션을 이용하여 먼저 PAPR의 확률밀도함수와 비선형 잡음의 분산과 평균을 구하고, 이를 이용하여 해석적(analytical) 방법으로 전체 BER을 구하는 방법이다. QPSK 또는 16-QAM 변조방식의 OFDM 시스템에서, 반도체전력증폭기(Solid-State-Power Amplifier, SSPA)의 등가모델을 적용하고, PAPR을 파라미터로 사용하여 IBO 크기에 따른 BER을 분석한다. 제안 방법이 기존의 Monte-Carlo 시뮬레이션에 의한 BER과 거의 동일한 분석 결과를 보이고, 기존 방법보다 BER곡선을 얻는데 필요한 시간이 상당히 감소됨을 보인다

도플러 주파수에 의한 무인 비행체의 통신 성능 분석 (Communication performance analysis of unmanned aerial vehicle by Doppler frequency)

  • 이희권;염성관;김용갑
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.612-618
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    • 2019
  • 무인 이동체 관련 산업은 4차 산업혁명 기술발전과 더불어 공공 및 민간 수요의 급증으로 시장이 폭발적으로 성장하고 있다. 뿐만 아니라 통신 서비스에도 무인 이동체가 활용되고 있다. 본 논문에서는 도플러 주파수의 특성에 따른 무인 비행체의 통신 성능을 분석하였다. 무인 비행체의 기하학적 모델을 이용하여 도플러 주파수를 계산하고, 제어기의 위치를 원점으로 고속의 무인 비행체를 고려하여 시속 10km, 30km, 300km, 1000km의 도플러 주파수와 AWGN에 의한 BER 성능을 측정하였다. 도플러 주파수 모델은 Dent 모델을 이용하였으며, 가산성 백색 가우시안 잡음(AWGN)을 추가하여 송신단과 수신단의 비트 오차를 확인하였다. 저속의 무인 비행체는 일반적으로 0.2의 BER 성능을 나타내었으며, 고속의 무인 비행체는 일반적으로 0.06의 BER 성능을 나타내었다. 동일한 속도에서 주파수 대역이 증가하면 BER 성능은 증가하였으며, 동일한 주파수 대역에서 속도가 증가하면 BER 성능은 감소됨을 확인하였다. 이는 이론적으로 예상 가능한 BER 성능 예측을 시뮬레이션 결과를 통해 확인하였다. 2.6GHz, 5GHz, 28GHz 각각의 주파수 대역에서 도플러 주파수에 의한 BER 특성과 제어기 함수에 의한 BER 특성을 확인하였으며, 무인 비행체의 이동시 발생하는 도플러 주파수는 제어기의 위치와 가까운 곳에서 통신 성능에 많은 영향을 미치는 것을 확인하였다.

W-CDMA HSDPA수신기의 직렬간섭제거 알고리즘의 오류율 성능해석 (BER performance analysis of successive interference cancellation(SIC) algorithm for W-CDMA HSDPA receiver)

  • 구제길
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권1호
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    • pp.13-22
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    • 2004
  • 논문은 W-CDMA 고속 다운링크 패킷접속(HSDPA: high-speed downlink packet access) 시스템에서 다중경로 간섭성분에 대해 직렬간섭제거(SIC successive interference cancellation) 알고리즘을 적용하여 오류율 성능을 유도하고 수치해석으로 성능을 분석한 것이다. 성능분석 결과에 의하면, 다중경로수가 증가함에 따라 오류율 성능이 급격하게 포화됨을 알 수 있었고, 확산이득(PG)이 증가할수록 성능향상이 매우 커짐을 확인하였다. 두개의 다중경로와 평균 오류율 $1.0{\times}10^{-3}$에서 확산이득 PG=64와 128의 경우 기존 검출방식에 비해 직렬간섭제거 성능이 각각 7dB와 1.4dB이상 우수함을 보였다. 파일럿 채널과 데이터 채널들에 할당하는 가중치가 '1'에 가까울수록 오류율 성능이 포화됨을 알 수 있었다. 그리고 다중코드수(K)가 증가할수록 다중경로수에 비례한 간섭전력 증가로 인해 성능저하가 커졌다. 또한 상대적으로 뒤에 도달한 다중경로의 페이딩 채널이득이 적을수록 성능이 향상됨을 알 수 있었다 이상과 같은 성능분석 결과에 따르면 고속전송을 위한 다중코드, 낮은 처리이득 및 채널 페이딩 등의 환경에서 성능향상을 위해서는 다중경로 간섭제거가 필수적임을 알 수 있었다.

동기식 HSDPA시스템의 그룹단위 반복 다중경로 간섭제거 알고리즘의 오류율 성능해석 (BER Performance Analysis of Groupwise Iterative- Multipath Interference Cancellation(GWI-MPIC) Algorithm for Coherent HSDPA System)

  • 구제길
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.231-241
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    • 2004
  • 논문은 W-CDMA 시스템의 동기식 고속 다운링크 패킷접속(HSDPA: high-speed downlink packet access) 시스템에서 다중경로 간섭성분 제거를 위한 그룹단위 반복 다중경로 간섭제거(GWI-MPIC: Goupwise iterative-multipath interference cancellation) 알고리즘을 적용하여 오류율 성능을 유도하고 수치해석으로 성능을 분석한 것이다. GWI-MPIC 알고리즘은 다중경로 직렬간섭제거(SIC: successive interference cancellation) 알고리즘 성능과 비교하였다. 성능분석에 따르면, 간섭제거 가중인자($\beta$$_{h}$)에 따른 성능이 ‘$\beta$$_{h}$=0.8’에서 최적 평균 BER 성능을 얻었으며, 그 결과를 다른 성능분석에 적용하였다. 다중경로수 ‘L=6’에서 오류율 성능이 급격히 저하되었으나 경로수가 증가할수록 직렬간섭제거(SIC) 알고리즘 성능보다 우수함을 알 수 있었다. 다중코드 ‘K=8’ 이상에서는 다중경로수에 비례한 간섭 전력의 증가로 성능 저하가 두드러졌다. 그리고 확산이득 ‘PG=128’인 경우 다중경로 수 ‘L=2’와 평균 BER =1.0${\times}$$10^{-5}$에서 직렬간섭제거 알고리즘 성능보다 3 ㏈ 정도 우수한 결과를 얻었다. 또한 다중경로 페이딩 채널이득이 선형단조 감소한 경우, 뒤에 도달한 다중경로의 페이딩 채널이득이 적게 되어 일정이득(‘1’) 변화 성능보다 우수한 결과를 나타냈다.타냈다.

자동보정 기능을 가진 Quadrature 수신기의 BER 해석 (BER Analysis of a Quadrature Receiver with an Autocalibration Function)

  • 권순만;이종무;천종민;박민국;김종문
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.457-459
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    • 2005
  • In this paper the BER consideration of a quadrature receiver that has an autocalibration method is considered. The analysis is based on the derivation of the statistical characteristics of the imbalances in gain and phase between in-phase and quadrature components that may cause severe performance degradation of the receiver. The density. mean and variance functions of the estimates of gain and phase imbalances are discussed. Then it is shown that the estimates are asymptotically minimum variance unbiased with respect to the integration time in sampling. A brief consideration on the BER calculation follows.

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직류 성분 편차 및 주파수 편차가 존재하는 OFDM 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of OFDM Systems in the Presence of DC Offset and Frequency Offset)

  • 최승국
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.900-905
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    • 2008
  • 직류 성분 편차와 반송 주파수 편차가 모두 존재하는 OFDM 시스템에서의 비트 오류율 특성을 분석한다. 16-QAM 변조 방식을 이용하며 파일럿 심볼을 사용하여 채널을 추정하는 실제 OFDM 시스템에서 직류 성분 편차 및 반송 주파수 편차의 크기들에 따라 변화되는 비트 오류율 특성을 구한다. 분석 결과를 이상적인 OFDM 시스템의 성능과 비교한 결과, 반송 주파수 편차의 크기는 0.01 이하가, 그리고 직류 성분 편차의 크기는 0.007 이하가 요구되는 것을 알 수 있다.

Nakagami 페이딩 채널에서 멀티코드 DS/CDMA-BPSK 신호의 성능 분석 (Performance Analysis of Multicode DS/CDMA-BPSK Signal in Nakagami Fading Channel)

  • 조성언
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.201-209
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    • 2000
  • 본 논문에서는 다중 사용자 간섭과 Nakagami 페이딩이 존재하는 채널 환경에서 멀티코드 DS/CDMA - BPSK 통신 시스템의 BER 성능을 분석하였다. 논문에서는 데이터의 전송속도를 증가시키기 위하여 멀티코드 기법을 DS/CBMA-BPSK 통신 시스템에 적용하였다. 다중사용자의 수와 Nakagami 페이딩의 지수 그리고 데이터 전송 속도의 영향을 분석하기 위하여 멀티코드 DS/CDMA-BPSK 통신시스템의 BER 성능을 그래프로 나타내었다. 얻어진 결과로부터 DS/CDMA-BPSK 신호의 전송속도는 멀티코드 기법을 적용하여 개선됨을 알 수 있었다. 그리고 멀티코드 DS/CDMA-BPSK 통신시스템의 BER 성능을 저해하는 주요한 파라미터는 페이딩의 심도보다는 다중 사용자 간섭의 영향임을 알 수 있었다.

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OFDM-FDMA통신 시스템에서 PAPR 저감을 위한 Clipping 기법과 잡음 분석 (Clipping Scheme and Noise Analysis for the PAPR Reduction of OFDM-FDMA Communication System)

  • ;박종현;윤기후;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.1026-1033
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    • 2004
  • Clipping은 고속 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 통신 시스템에서 비선형 왜곡 방지를 위한 단순하고 편리한 PAPR(peak-to average power ratio) 저감 방법이다. 그러나, clipping 방법은 BER 성능을 저해 하는 clip 잡음을 발생한다. 잡음은 대역내 clipping 잡음과 대역외 clipping 잡음으로 분류된다. 본 논문에서는 OFDM-FDMA 통신 시스템의 ffrward link의 clipping 잡음 특성을 분석하고 BER 성능을 이론적으로 분석한다. HPA를 통과한 clipped OFDM-FDMA신호의 BER성능을 분석한다. 시뮬레이션 결과를 통해서 OFDM-FDMA 시스템의 BER성능이 clipping 방법에 의한 성능 저하를 연구하였다. 본 연구의 결과로, 우리는 원하는 BER성능을 얻기 위한 알맞은 IBO(input back-off) 값과 CR(clip ratio)을 선택할 수 있다.

비대칭 2PAM의 설계와 성능 분석: 5G 네트워크의 비직교 다중 접속 관점에서 (On Design and Performance Analysis of Asymmetric 2PAM: 5G Network NOMA Perspective)

  • 정규혁
    • 융합정보논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.24-31
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    • 2020
  • 비직교 다중 접속에서 약 채널 사용자의 저하된 성능은 문제로 제기되고 있다. 본 논문에서는, 수용 가능한 정도의 강 채널 사용자의 BER 손실로, 비직교 다중 접속의 약 채널 사용자의 BER 성능을 향상시키기 위해, 비대칭 2PAM을 제안한다. 먼저, 비대칭 2PAM을 설계하고, 총 할당 전력을 계산한 후, 제안된 기법의 BER에 대한 폐쇄형 수식을 구한다. 다음, 강 채널 사용자의 적은 BER 저하로, 약 채널 사용자의 BER이 향상되었음을 보여준다. 또한, 강 채널 사용자의 3 dB 의 SNR 저하로 약 채널 사용자의 SNR 이득이 10 dB 에 달하는 것을 보여줌으로서 제안된 기법의 우수성을 입증한다. 결과적으로, 5G 시스템의 비직교 다중 접속에서 비대칭 2PAM이 고려될 수도 있다. 향후 연구 주제로서, 제안된 기술에 대한 최대 전송률을 분석하는 것은 의미있는 연구일 수 있다.

임의의 사각형 QAM의 일반화된 비트 오율 분석 (Generalized BER Analysis of Arbitrary Rectangular QAM)

  • 윤동원;조경국;서기범
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권10A호
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    • pp.962-968
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    • 2002
  • 무선통신 환경의 한정된 주파수 자원에서 신뢰성 있는 고속의 통신방식이 요구되고 있다. 직교 진폭 변조 (QAM) 는 대역폭의 증가없이 고속의 데이터 처리가 가능한 유용한 변조 방식이다. 이제까지 사각형(rectangular) 직교 진폭 변조 (R-QAM) 신호의 일반화된 BER 식은 유도된바 없다. 이 논문에서는 가산성 백색 가우시안 잡음 환경에서 그레이 부호화된 R-QAM의 일반화된 closed-from 형태의 EBR식을 유도하고 분석한다. 먼저 I-ary PAN 신호에 대하여 Irk 4, 8, 16 일 때의 유도하고 이 결과들로부터 유도 과정의 규칙성을 찾아내며, 그 규칙성들로부터 임의의 I-ary PAM 신호에 대한 일반화된 BER 식을 유도한다. R-QAM 신호는 각각 독립적인 동상 성분의 I-ary PAM 과 직교 성분의 J-ary PAM으로 구성되기 때문에 I-ary PAM 의 일반화된 BER 식으로부터 R-QAM 신호에 대한 일반화된 BER 식을 구한다. 또한 SNR이 높을 때에 지배적인 항을 고려한 간단한 근사식도 유도한다.