• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권6호
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• pp.2908-2924
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• 2019

Multiple input multiple output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) is widely applied in wireless communication by virtue of its excellent properties in data transmission rate and transmission accuracy. However, as a major drawback of MIMO-OFDM systems, the high peak-to-average power ratio (PAPR) complicates the design of the power amplifier at the receiver end. Some available PAPR reduction methods such as selective mapping (SLM) suffer from high computational complexity. In this paper, a low-complexity SLM method based on active constellation extension (ACE) and joint space-time selective mapping (AST-SLM) for reducing PAPR in Alamouti STBC MIMO-OFDM systems is proposed. In SLM scheme, two IFFT operations are required for obtaining each transmission sequence pair, and the selected phase vector is transmitted as side information(SI). However, in the proposed AST-SLM method, only a few IFFT operations are required for generating all the transmission sequence pairs. The complexity of AST-SLM is at least 86% less than SLM. In addition, the SI needed in AST-SLM is at least 92.1% less than SLM by using the presented blind detection scheme to estimate SI. We show, analytically and with simulations, that AST-SLM can achieve significant performance of PAPR reduction and close performance of bit error rate (BER) compared to SLM scheme.

• 정보보호학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.3-12
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• 2001

본 논문은 무선채널에서 안전한 암호통신을 위해 동기식 스트림 암호시스템을 설계하였다 페이딩 채널에서 설계된 스트립 암호를 통해 암호문을 전송할 때 한 주기 동안 발생하는 동기패턴, 세션키, 암호문 정보에 적합한 인터리빙 기 법을 설계하여 전송함으로써 버스트 오류로부터 암호문을 보호하고 전송성능을 개선하여 robust한 암호통신을 가능하도록 하였다. 본 논문에서는 동적인 인터리빙 depth를 갖는 DAA를 적용함으로써 정적인 인터리빙 depth를 갖는 SAA (static allocation algorithm)보다 전송성능 개선을 얻었다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.617-627
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• 2021

Underwater Acoustic Channels (UAC) have inherent sparse characteristics. The traditional adaptive equalization techniques do not utilize this feature to improve the performance. In this paper we consider the Variable Adaptive Subgradient Projection (V-ASPM) method to derive a new sparse equalization algorithm based on the Minimum Symbol Error Rate (MSER) criterion. Compared with the original MSER algorithm, our proposed scheme adds sparse matrix to the iterative formula, which can assign independent step-sizes to the equalizer taps. How to obtain such proper sparse matrix is also analyzed. On this basis, the selection scheme of the sparse matrix is obtained by combining the variable step-sizes and equalizer sparsity measure. We call the new algorithm Sparse-Control Proportional-MSER (SC-PMSER) equalizer. Finally, the proposed SC-PMSER equalizer is embedded into a turbo receiver, which perform turbo decoding, Digital Phase-Locked Loop (DPLL), time-reversal receiving and multi-reception diversity. Simulation and real-field experimental results show that the proposed algorithm has better performance in convergence speed and Bit Error Rate (BER).

• Current Optics and Photonics
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• 제7권4호
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• pp.345-353
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• 2023

We propose a turbulence-tolerant Manchester on-off keying (M-OOK) transmission for free-space optical (FSO) communication. At the transmitter end, a M-OOK signal featuring a spectrum with low-frequency components absent is modulated and transmitted into a turbulent channel. At the receiver end, a low-pass filter (LPF) -based adaptive-threshold decision (ATD) with LPF-extracted channel-state information (CSI) and a high-pass filter (HPF)-based fixed-threshold decision (FTD) are employed to compensate for the effects of turbulence, owing to the low-frequency spectral characteristics of the turbulent channel. The performance of LPF-based ATD and HPF-based FTD are evaluated for various cutoff frequencies for the LPF and HPF. Besides, the proposed M-OOK transmission is compared to conventional non-return-to-zero OOK (NRZ-OOK) for different data rates. The proposed technique is verified in simulation. The simulation results show that the proposed M-OOK detection with optimized cutoff frequencies of LPF and HPF has better bit-error-rate (BER) performance compared to NRZ-OOK, and it is close to the theoretical ATD with the knowledge of precise CSI under various degrees of turbulence effects.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12A호
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• pp.941-948
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• 2009

3GPP LTE 시스템에서는 상향링크로 PAPR 효율이 좋은 SC-FDMA를 채택, 표준을 진행해왔다. 하지만, SC-FDMA는 주파수 영역에서 심한 왜곡이 생길 경우 OFDMA보다 성능이 저하된다는 단점이 있다. LTE에서 LTE-Advanced로 개량되면서 이를 보완하기 위해 셀 중심지역에서는 OFDMA를 사용하고, 셀 경계지역에서는 PAPR 효율이 좋은 SC-FDMA를 사용하자는 제안이 나왔다. 본 논문에서는 상향링크에서 Hybrid OFDMA/SC-FDMA를 기반으로 릴레이를 이용했을 경우의 성능을 측정하고 릴레이와 이동국의 위치에 따라 성능을 최대로 할 수 있는 전송방식을 제안한다. 주어진 시뮬레이션 환경에서 이동국과 릴레이 위치에 따라 선택되는 전송방식의 BLER 성능 및 송신전력을 비교하였고, 릴레이의 위치에 따라 적절한 전송 방식을 선택했을 때 성능이 최대가 되는 것을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1061-1068
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• 2019

협력 네트워크는 송신기로부터 수신기로 신호를 전송할 때 여러 중계기를 이용하여 신호를 전송하고 수신기에서 이 신호를 결합하여 복조함으로써 통신성능 향상과 데이터 전송률을 높이는 장점을 제공한다. 일반적으로 송신기에서 수신기로 신호를 전송할 때 중계기가 송신기로부터 수신된 신호를 증폭/재변조 후 수신기로 보내는 반복적인 신호 전송형태가 널리 사용된다. 본 논문에서는 두 가지 신호전송 방식을 혼합하여 신호를 전송하는 협력 네트워크에서의 성능을 분석한다. 즉, 송신기와 중계기사이에서는 일반 변조방식을 사용하고, 중계기와 수신기 사이에서는 공간 시간 코드 방식을 적용한다. 변조방식은 시스템의 복잡도를 줄이기 위해 채널상태정보를 이용하지 않는 차등변조 방식을 이용한다. 다양한 개수의 중계기가 있을 경우에 대한 성능을 비트오류율을 이용하여 분석하며, 송신기와 중계기 및 중계기와 수신기 사이에서 서로 다른 세기로 신호를 보낼 때의 성능을 비교한다. 또한 다양한 신호세기 및 중계기의 개수를 동시에 고려한 성능에 대해서도 논의한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권6A호
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• pp.614-622
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• 2004

본 논문에서는 OFDM 시스템의 성능을 개선하기 위한 주파수 다이버시터 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 송신기에서 간단한 심볼 부호화 과정을 통해 상관도가 가장 낮은 두 부채널로 특정한 위상차를 갖는 심볼을 전송함으로써, 수신기에서 간단한 신호처리 과정을 통해 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 기법으로 대역효율 감소 없이 기존 OFGM 시스템의 성능을 개선하였다. 또한, 제안한 기법의 성능 저하 원인인 위상차 추정 오류를 최소화하기 위한 최적 위상값을 제시하였으며, 비트 오류를 최소화하기 위한 비트/심볼 변환기법을 제안하였다. 그 결과 추가적인 부호화 및 복호화에 의해 시스템의 복잡도가 조금 증가하지만 기존 시스템의 성능 개선 측면에서 우수하다고 판단되며, 제안한 기법을 적용한 27x/1Rx STBC-OFDM(Space Time Block Coded - OFDM) 시스템의 성능이 기존 27x/1Rx STBC-OFDM 시스템 보다 성능이 우수함을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권12A호
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• pp.1182-1188
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• 2006

적응 변조 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송 기법은 각 부반송파의 채널 상태에 따라 변조방식을 적절히 변화시켜 무선 채널의 다중 경로 페이딩에 의해 의한 영향을 최소화하여 시스템의 성능을 증가시키는 방식이다. 시스템이 적응적으로 전송하기위해서는 단말기에서 각 부반송파(subcarrier)별 채널 상태 정보 (Channel State Information : CSI)를 되먹임 채널을 통해 실시간으로 기지국으로 전송해 주어야한다. 하지만, 단말기에서 데이터를 처리할 때 걸리는 시간과, 단말기에서 기지국으로 CSI를 되먹임(feedback) 할 때 걸리는 시간으로 인한 되먹임 지연(feedback delay) d가 발생하게 된다. 이 되먹임 지연은 CSI 정보의 불일치를 발생시켜 적응 OFDM 시스템의 성능저하를 일으킨다. 본 논문에서는 CSI의 되먹임 지연 $d(\geq2)$를 적절히 보상하는 주파수 축 멀티 스탭 채널 예측기를 제안하고 이를 적응 전송 OFDM 시스템에 적용하고 모의실험을 통하여 기존의 OFDM 시스템, 기존의 채널 예측방식과의 성능을 MSE(mean square error), 비트오율(bit error rate : BER) 및 채널용량을 바탕으로 비교한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권2호
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• pp.299-306
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• 2017

실수 M진 QAM 시스템은 PAPR을 낮추고 M 값을 점진적으로 증가시켜 채널 상태에 따라 전송 효율을 효과적으로 높일 수 있는 장점을 가지고 있으나, 분석의 복잡성으로 인해 근사적인 성능 분석만 수행되었다. 본 논문에서는 성상도 상의 신호 점들의 사용 빈도 차이로 인해 발생하는 경계선의 변화를 고려하는 정확한 성능분석을 수행한다. 그리고 PAPR에서 확연히 우수한 성능을 가지고 있는 2 시간 차원 ($3{\times}2^m$)진 QAM (홀수 m) 시스템의 성상도를 제안한다. 성능분석에 있어서 실수 M진 QAM에 대한 신호 점의 오류율과 비트 오류율을 m 값에 대하여 일반화하고 기존의 $2^k$진 QAM (정수 k)간의 성능을 비교한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권12C호
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• pp.1181-1185
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• 2005

MIMO-OFDM 시스템은 차세대 무선 통신 시스템의 성능을 높일 수 있는 효과적인 기술로 고려되어 지고 있다. 이러한 이유로 본 논문에서는 고속 통신에 용이한 VBLAST가 적용된 OFDM 시스템을 고려하였다. OFDM 전송 방식은 고속의 전송률 및 페이딩 극복 특성이 우수한 반면에 높은 PAR 특성으로 인한 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점은 IFFT 수행시 동일 위상의 확률적인 가산으로 인해 시간 축에서 peak power가 발생되기 때문이다. 현재까지 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 PAR 감쇄 기법들이 개발되었고, 그 중 스크램블링 기법이 가장 대표적인 방식으로 사용되어진다. 기존적 스크램블링 방식은 단일 안테나 시스템에 적합하도록 설계되어 있어 다중안테나 시스템에 적용할 경우 매우 복잡한 처리과정을 야기한다. 본 논문에서는 스크램블링 방식 중 구현의 용의성을 고려한 방법인 SLM 방식을 이용하여 MIMO-OFDM 시스템에서의 효율적인 PAR 감쇄 기법을 제안한다. 제안된 기법은 사이드 정보를 매우 정확하게 검출해 낼 수 있어 전체적인 시스템의 성능에 향상을 가져온다.