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.
최근에 Standard 톤 방식의 FTS(Flight Termination System)는 보안 및 다수의 발사체가 동시에 운영될 때 문제가 있음이 보고되어, 차세대 FTS의 도입이 검토되고 있다. 본 논문에서는 차세대 FTS로 도입이 검토되고 있는 EFTS(Enhanced FTS)의 변조 방식 및 채널 코드에 따른 BER 성능을 비교하였다. EFTS의 변조 방식으로는 비동기 BFSK, 동기 BPSK, 비동기 DPSK, 동기 CPFSK 그리고 비동기 CPFSK의 성능을 비교 검토하였으며, 채널 코드로는 컨볼류션널, RS 그리고 BCH의 성능을 비교하였다. EFTS의 변조 방식의 성능 시뮬레이션 결과 동기 방식이 비동기 방식에 비해 우수한 성능을 가짐을 확인하였다. 그러나 동기 방식은 발사체의 환경에서 동기의 획득 및 유지문제 그리고 동기를 위해서 추가적으로 사용되는 부품들의 신뢰성을 고려하면 도입이 어렵다. 비동기 방식에서는 DPSK, 비동기 CPFSK 그리고 비동기 BFSK 순서로 BER 성능이 좋은 것으로 시뮬레이션되었다. 그러나 DPSK 변조의 경우 PEP(Peak Enveop Power)가 약 2.6dB(rolloff 0.5인 경우)로 CPFSK의 PEP 1.8dB 보다 크기 때문에 송신기의 구성측면에서 불리하다. 채널 코드에 따른 성능 시뮬레이션 결과를 보면 컨볼루션널 코드가 다소 좋은 성능을 보이지만, 원하는 BER을 갖는 $E_b/N_0$ 부근에서는 RS의 BER 성능 개선 정도가 더 우수함을 확인하였다.
짧은 참조 신호를 이용한 차동 카오스 편이 변조 (SR-DCSK)는 DCSK의 변형으로, 추가적인 복잡성 없이 데이터 전송 속도를 높이고 에너지 효율성을 향상시킨다. 그러나 최적 길이의 기준 신호를 적용해도 기존 DCSK 대비 SR-DCSK의 BER성능의 장점은 보이지 않는다. 본 논문에서는 기준 신호와 정보를 가진 신호에 각각 두 개의 스케일 계수 (scale coefficient)를 적용하여 SR-DCSK의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 그리고 제안된 방법의 성능은 가우스 근삿법을 사용하여 BER로 분석한다. 그 후 도출한 BER 표현식을 기반으로, 주어진 시스템 파라미터에 대해 BER을 최소화하여 두 계수의 비율을 최적화한다. 제안된 방법의 BER은 두 스케일 계수의 최적 비율을 적용할 때 SR-DCSK 보다 많은 부분 개선되었다는 것을 시뮬레이션 결과로 확인한다.
본 논문에서는 이중 선택적 채널 OFDM 시스템을 위한 블록 선형 MMSE(Minimum Mean Square Error) 등화 방식의 성능을 컴퓨터 모의실험을 통하여 분석한다. 블록 선형 MMSE 등화 방식의 BER(Bit Error Rate) 성능은 SNR(Signal-to-Noise Ratio)이 증가함에 따라 BER이 처음에는 감소하다가 SNR이 일정 값을 넘어서면 BER이 오히려 증가하는 다소 특이한 현상을 나타낸다. 본 논문에서는 블록 선형 MMSE 등화 과정에 포함된 선형연립방정식 계수 행렬의 상태수(condition number) 분석을 통하여 이러한 블록 선형 MMSE 등화 방식의 BER 특성을 규명하고 높은 SNR 값에서의 BER 성능 저하를 개선하는 새로운 방안을 제시한다.
This paper proposes a novel decision feedback differential phase detection (DF-DPD) for M-ary DPSK. A conventional differential phase detection method for M-ary Differential Phase Shift Keying (DPSK) can simplify the receiver architecture. However, it possesses a poorer bit error rate (BER) performance than coherent detection because of the prior noisy phase sample. Multiple-symbol differential detection methods, such as maximum likelihood differential phase detection, Viterbi-DPD, and DF-DPD using L-1 previous detected symbols, have attempted to improve BER performance. As the detection length, L, increases, the BER performance of the DF-DPD improves but the complexity of the architecture increases dramatically. This paper proposes a simplified DF-DPD architecture replacing the conventional delay and additional architecture with an accumulator. The proposed architecture also improves BER performance by minimizing the current differential phase noise through the accumulation of previous differential phase noise samples. The simulation results show that the BER performance of the proposed architecture approaches that of a coherent detection with differential decoding.
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.
Chirp 확산 대역에서 (chirp spread spectrum: CSS) 데이터 전송량을 증가시키기 위해 사용되는 오버랩 기법은 인접 심벌 간 간섭을 (intersymbol interference: ISI) 유발하여 심각한 비트 오류율 (bit error rate: BER) 성능 저하를 초래한다. 따라서 효과적으로 오버랩 기법을 사용하기 위해서는 요구되는 BER 성능 기준에 따라 적절한 횟수로 오버랩을 실시하여야 한다. 본 논문에서는 근사화 된 가우시안 Q 함수를 바탕으로 오버랩 횟수를 매개변수로 가지는 오버랩 기법이 적용된 CSS 시스템의 닫힌꼴 BER 성능 수식을 유도한다. 유도한 닫힌꼴 BER 성능 수식의 정확성은 모의실험 결과와의 비교를 통하여 검증한다.
페이딩 채널에서 야기되는 진폭 및 위상 왜곡을 예측하여 보상하는 PSAM(Pilot Symbol Assisted Modulation)방식의 경우에는 fast 페이딩 채널에서 도플러확산에 의해 심한 성능 저하를 갖는다. 이에 대한 문제점을 분석하고, 이를 개선하기 위한 페이딩 보상 방식을 제안한다. 도플러 확산은 BER 성능을 저하시키는 주된 원인이 된다. 기존의 PSAM 방식과 비교해 보면, 한 심벌 주기 이내의 지연파의 간섭이 있는 환경에서는 기존 PSAM 방식은 도플러확산에 의해 BER이 $10^{-1}$ 정도의 매우 심각한 성능저하를 보이지만 제안된 방식은 도플러 확산이 클수록 성능저하는 발생하지만 기존 방식에 비해 BER이 $10^{-2}$ 이하로 성능이 우수함을 알 수 있다.
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.
International Journal of Advanced Culture Technology
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제10권3호
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pp.307-312
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2022
The commercialization of the fifth generation (5G) mobile systems has quested enabling technologies, such as intelligent reflecting surface (IRS) transmissions, towards the sixth generation (6G) networks. In this paper, we present a bit-error rate (BER) performance analysis on IRS transmissions in 5G non-orthogonal multiple access (NOMA) networks. First, we derive a closed-form expression for the BER of IRS-NOMA transmissions under Rician fading channels. Then, by Monte Carlo simulations, we validate the proposed approximate BER expression, and show numerically that the derived BER expression is in good agreement with Monte Carlo simulations. Furthermore, we also analyze the BER performance of IRS-NOMA networks under Rician fading channels with different numbers of reflecting elements, and demonstrate that the performances improve monotonically as the number of reflecting devices increases.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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