• 제목/요약/키워드: BER Analysis

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OFDM 통신시스템에서 위상 잡음분석 (Phase Noise Analysis in the OFDM Communication System)

  • 이영선;유흥균;정영호;함영권
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.1043-1050
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    • 2004
  • 본 연구에서는 위상 잡음이 OFDM통신 시스템 성능에 미치는 영향에 대해 연구하였다. OFDM통신 시스템의 정확한 분석을 위해 위상 잡음의 2차항을 고려한 비선형 근사 방법을 이용하여 위상 잡음으로 인해 나타나는 현상들을 보다 정확하게 분석하고 정량화 하였다. 분석결과 QPSK-OFDM통신 시스템에서 PLL주파수 합성기의 루프 대역을 5.0 kHz, 1.0 Hlz와 0.5 KHz로 각각 설정했을 때 위상 잡음으로 인해 발생하는 성능 저하 수치를 위상 잡음이 없는 이상적인 경우 AWGN 환경에서의 BER성능과 비교해 보면 BER=$10^{-4}$를 만족하기 위해 약0.6 dB, 1.0 dB와 1.7 dB 정도의 SNR손실이 발생한다. 16QAM 변조방식을 사용한 경우에는 루프 대역이 각각 5 kHz, 1.0 kHz, 그리고 0.5 kHz일 때에 약 1.9dB, 3.2dB, 그리고 6.7dB의 SNR 손실이 발생하게 된다. 기존 선형 근사화 기법과 본 연구에서 QPSK 변조방식을 사용하였을 경우 분산의 크기가 0.02까지는 두 곡선이 거의 비슷한 성능을 보이지만, 0.02 이상 분산 간이 더 커지게 되면 기존 연구와 본 연구 사이에 차이가 발생하게 된다. 또한 해석적 방법에 의한 BER성능 분석결과와 QPSK와 16QAM 변조를 사용하는 OFDM통신 시스템의 시뮬레이션 결과가 동일함을 보인다. 아울러 QPSK-OFDM 통신 시스템 에서 위상 잡음 분산이 0.03 이상이 되면 에러 floor가 생겨서 BER 성능이 악화된다.

Reed-Solomon Code와 Side Information을 이용한 SFH 시스템의 BER 성능 분석 (BER Performance Analysis of SFH System Using Reed-Solomon Code and Side Information)

  • 한상진;김용철;강경원
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.137-140
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    • 2000
  • In this paper. we analyzed the performance of a SFH (slow frequency hopping) system under partial-band jamming, multiple access interference and wide-band random noise. For the correction of burst errors due to channel hit, Reed-Solomon coding followed by block interleaving is employed. Errors-and-erasures decoding with side information is exploited to enhance the correctional capability. We derived a closed-form solution for the BER estimation. Errors resulting from random noise and erasures resulting from burst interference are separately analyzed and finally BER is computed due to these composite noise sources. Estimated BER performance is verified by computer simulation.

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이론적 수중음향 채널모델에서 QPSK 변조의 성능분석 (Analysis of QPSK Performance over a Theoretical Underwater Acoustic Channel)

  • 강희훈;임요웅
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권7호
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    • pp.144-149
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    • 2016
  • 본 논문에서는 수중 음향 채널 모델에서 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 모뎀의 성능을 분석한다. 수중음향채널의 배경잡음과 다양한 환경 파라메터는 수중모뎀의 비트오류율(BER:Bit Error Rate) 성능을 저하시키는 원인이다. 본 논문에서는 이론적인 수중채널모델에서 비부호화된 QPSK와 부호율 2/3의 길쌈부호기를 사용한 부호화된 QPSK의 BER 성능을 분석한다. 수중 음향 통신 시스템의 성능을 개선하기 위해서 파일럿 심볼 기반의 채널 등화 방식을 적용하였다.

다중경로 레일리 패이딩과 임펄스 잡음 환경에서 DS/CDMA 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of DS/CDMA System in Multipath Rayleigh fading and Impulsive Noise Environments)

  • 강희곡;조성준;조성언
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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    • pp.292-296
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    • 2000
  • 본 논문에서는 임펄스 잡음과 다중경로 레일리 페이딩이 함께 존재하는 최악의 채널 환경에서 비동기 DS/CDMA BPSK 시스템의 오율식을 유도하고 수치계산 하여 BER 성능을 분석하였다. 그 결과, 비교적 낮은 신호 대 잡음 전력비 영역에서 시스템의 BER 성능은 임펄스 잡음의 영향으로 크게 열화되지만 페이딩의 영향은 거의 없다. 그러나, 임펄스 잡음의 영향이 작아지는 높은 신호 대 잡음 전력비에서는 페이딩에 의해서 BER 성능이 결정된다. 다중사용자의 간섭도 낮은 신호 대 잡음 전력비 영역에서는 BER 성능에 거의 영향을 미치지 못하지만 높은 신호 대 잡음 전력비 영역에서는 BER 성능을 좌우한다 그러나, 실제 이동통신 시스템에서는 비교적 낮은 신호 전력을 사용하므로, 임펄스 환경에서 페이딩을 경감하기 위한 방법이나, 다중사용자 간섭을 줄이기 위한 기법을 적용하더라도 성능 개선이 거의 되지 않는다.

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레일레이 페이딩 채널에서 2-by-N MIMO-STBC 시스템의 SER/BER 성능 해석 (SER/BER Analysis for 2-by-N MIMO-STBC Systems in Rayleigh Fading Channels)

  • 길계태;이성춘;현광민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권6C호
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    • pp.547-553
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    • 2010
  • In this paper, novel approximated closed-form expressions of the SER(Symbol Error Rate) and BER(Bit Error Rate) are presented for the multi-input multi-output space-time block coding(MIMO-STBC) system employing two transmit and N receive antenna(s) in Rayleigh fading channels. Assuming a zero-forcing equalizer and a single-symbol maximum-likelihood (ML) decoder, the formulas are derived for the SER and BER, and then their approximated counterparts are also derived. In the derivation of the approximated expressions, acurve-fitting model is adopted that can eliminate the integral operators in the exact expressions.

OFDM 무선통신 시스템용 RF발진기의 위상잡음과 BER 관계분석 (Analysis of Phase Noise and BER Characteristics of RF Oscillator on OFDM Wireless Communication Systems)

  • 윤성하;이영철
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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    • pp.149-152
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    • 2005
  • 본 논문은 디지털 마이크로파 다수 반송파 시스템에 적용되는 고안정 국부발진기의 위상잡음에 대해서 분석하였다. 위상잡음의 영향을 분석하기 위해 Lorantizan모델을 사용하여 위상잡음 분산값을 구하였으며, 기저대역 I, Q채널에서 BER과의 특성을 모의실험 하였다. 시스템에 미치는 영향을 알아보기 위해서 BER특성을 분석한 결과, 위상잡음에 따라 영향을 많이 받으며, 특히 고차원 변조방식을 가질수록 위상잡음에 더 영향을 많이 받음을 확인하였다. 모의실험결과 BER을 10$^{-5}$을 기준으로 했을 경우, QPSK 변조방식은 분산값에 따라서 대략 4dB, 16-QAM 변조방식은 대략 9dB 정도의 성능차이를 나타내었다.

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Analysis on Bit Error Rate Performance of Negatively Asymmetric Binary Pulse Amplitude Modulation Non-Orthogonal Multiple Access in 5G Mobile Networks

  • Chung, Kyuhyuk
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제9권4호
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    • pp.307-314
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    • 2021
  • Recently, positively asymmetric binary pulse amplitude modulation (2PAM) has been proposed to improve the bit error rate (BER) performance of the weak channel gain user, with a tolerable BER loss of the strong channel gain user, for non-orthogonal multiple access (NOMA). However, the BER loss of the stronger channel gain user is inevitable in such positively asymmetric 2PAM NOMA scheme. Thus, we propose the negatively asymmetric 2PAM NOMA scheme. First, we derive closed-form expressions for the BERs of the negatively asymmetric 2PAM NOMA. Then, simulations demonstrate that for the stronger channel gain user, the BER of the proposed negatively asymmetric 2PAM NOMA improves, compared to that of the conventional positively asymmetric 2PAM NOMA. Moreover, we also show that for the weaker channel gain user, the BER of the proposed negatively asymmetric 2PAM NOMA is comparable to that of the conventional positively asymmetric 2PAM NOMA, over the power allocation range less than about 10 %.

Correlated Intelligent Reflecting Surface and Improved BER Performance of NOMA

  • Chung, Kyuhyuk
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제14권3호
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    • pp.79-84
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    • 2022
  • Towards the sixth generation (6G) mobile networks, spectrum and energy efficiency of non-orthogonal multiple access (NOMA) transmissions in the fifth generation (5G) wireless system have been improved by intelligent reflecting surface (IRS) technologies. However, the reflecting devices of an IRS tend to be correlated because they are placed close on the surface each other. In this paper, we present an analysis on the correlated IRS in NOMA cellular networks. Specifically, we consider the bit-error rate (BER) performances for correlated-IRS in NOMA networks. First, based on the central limit theorem, we derive an approximate analytical expression of the BER for correlated-IRS NOMA systems, by using the second moment of the channel gain. Then we validate the proposed analytical BER by Monte Carlo simulations, and show that they are in good agreement. In addition, we also show numerically the BER improvement of the correlated-IRS NOMA over the conventional independent-IRS NOMA.

BER Performance Analysis of Intelligent Reflecting Surface NOMA for Strongest Channel Gain User

  • Kyuhyuk, Chung
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제15권4호
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    • pp.84-89
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    • 2023
  • Recently, the sixth generation (6G) networks have become tremendous research topics. Intelligent reflecting surface (IRS) technologies have been envisioned, to increase spectrum and energy efficiency for the fifth generation (5G) mobile networks, towards the sixth generation (6G) communications. In this paper, especially for the strongest channel gain user, we investigate the bit-error rate (BER) of non-orthogonal multiple access (NOMA) systems with intelligent reflecting surface (IRS). First, we derive a BER expression in a closed-form of Q functions. Second, we investigate the BER performance improvement of IRS NOMA systems over NOMA systems versus the power allocation. Moreover, we analyze the BER performance improvement of IRS NOMA systems over NOMA systems versus the number of IRS devices. In results, NOMA equipped with IRS technologies could play an important role in the paradigm shift from 5G mobile networks to 6G mobile networks.

A BER Performance of Analysis and Comparison for Ultra-Narrowband Digital Radio System

  • Chong, Young-Jun;Kang, Min-Soo;You, Sung-Jin;Lim, Dong-Min;Oh, Seung-Hyeub
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제4권2호
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    • pp.72-78
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    • 2004
  • In this paper, we evaluate the performance of the digital modulation schemes described in the APCO Project 25 FDMA specifications which can be used for applying the ultra-narrowband technology to the current domestic simple two-way radio systems, and discuss difficulties in the DSP implementation of the systems. We analyze the effect on the systems' BER performance of receiver non-matched filter and frequency-offset between the transmitter and receiver oscillators. And we present a frequency offset compensation method for improving the system performance. The results of performance analysis showed that the CQPSK of APCO Project 25 using non-matched filter degraded the BER by 0.5~1.0 ㏈ comparing with PI/4 DQPSK using matched filter. In the event of 2 % frequency offset, about 1 ㏈ performance loss was produced at the BER of $$10^{-3}TEX>. With the frequency-offset compensation method implemented in the systems using phase recovery scheme of PSK synchronization detection, the performance degradation of about 1.0 ㏈ was occurred at the BER of $$10^{-3}TEX> for 10 % of frequency offset. The proposed method can be used for the improvement of system performance.