• 제목/요약/키워드: Bit Error Probability

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Derivation and Analysis of the BER Closed Form in the OFDM Communication System with IQ Imbalance

  • Hieu Nguyen Thanh;Kang Byung-Su;Lee Kwang-Chun;Ryu Heung-Gyoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제6권3호
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    • pp.182-188
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    • 2006
  • Orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) is very useful for the wireless communication system. However, OFDM is very sensitive to the radio frequency impairments. One of the most important major impairments is the IQ imbalance between in-phase(l) and quadrature(Q) branches in the up and down-conversion. IQ imbalance can be divided into phase and amplitude imbalances. These imbalances make constellation of signal to expand and rotate. The performance of system is severely degraded. In this paper, a closed-form for the bit error probability of the OFDM signal in IQ imbalance environment is derived in terms of the function of phase and amplitude imbalance parameters. So, it will be convenient and useful to evaluate the performance of OFDM communication system with IQ imbalance. It is confirmed that computer simulation results closely match with the results of the analytical derivation. When phase imbalance $\varphi=20^{\circ}$, amplitude imbalance $\varepsilon=0.1$; 0.3; 0.4; 0.5, BER at $10^{-5}$ is severely degraded by 1.8 dB, 3.12 dB, 4.72, and 8.44 dB, respectively.

Spectrum Sharing-Based Multi-Hop Decode-and-Forward Relay Networks under Interference Constraints: Performance Analysis and Relay Position Optimization

  • Bao, Vo Nguyen Quoc;Thanh, Tran Thien;Nguyen, Tuan Duc;Vu, Thanh Dinh
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제15권3호
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    • pp.266-275
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    • 2013
  • The exact closed-form expressions for outage probability and bit error rate of spectrum sharing-based multi-hop decode-and-forward (DF) relay networks in non-identical Rayleigh fading channels are derived. We also provide the approximate closed-form expression for the system ergodic capacity. Utilizing these tractable analytical formulas, we can study the impact of key network parameters on the performance of cognitive multi-hop relay networks under interference constraints. Using a linear network model, we derive an optimum relay position scheme by numerically solving an optimization problem of balancing average signal-to-noise ratio (SNR) of each hop. The numerical results show that the optimal scheme leads to SNR performance gains of more than 1 dB. All the analytical expressions are verified by Monte-Carlo simulations confirming the advantage of multihop DF relaying networks in cognitive environments.

다중 경로 페이딩 채널의 시뮬레이션 모델 (A Simulation Model of Multipath Fading Channels)

  • 임승각;김윤석
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.374-381
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    • 1995
  • 디지탈 무전 통신 시스템을 설계하는 경우 원하는 송신 전력, 전송 속도와 비트 오율등 원하는 통신 품질을 얻기 위해서는 무선 채널의 영향을 고려하여야 한다. 무선 채널에서 통신 품질을 열화시키는 주된 원인으로는 송신점과 수신점 사이를 연결하는 다중 경로에 의한 페이딩을 들 수 있으므로 시스템 설계시에는 페이딩 현상을 정확하 게 나타내기 위한 채널의 모델이 필요하게 된다. 본 논문은 채널에서 발생되는 다중 경로 페이딩 현상과 지연 시간을 고려하는 채널 시뮬레이터 모델의 구성에 관한 것이 다. 제안된 모델의 성능 분석을 위하여 송신을 이용한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬 레이션 결과 페이딩 수신 신호를 확률밀도 함수, 레벨 교차율, 평균 페이딩 지속시간 분포에서 이론치와 유사함을 얻을 수 있었다.

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Generalized Quadrature Spatial Modulation Scheme Using Antenna Grouping

  • Castillo-Soria, Francisco Ruben;Cortez-Gonzalez, Joaquin;Ramirez-Gutierrez, Raymundo;Maciel-Barboza, Fermin Marcelo;Soriano-Equigua, Leonel
    • ETRI Journal
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    • 제39권5호
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    • pp.707-717
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    • 2017
  • This paper presents a novel generalized quadrature spatial modulation (GQSM) transmission scheme using antenna grouping. The proposed GQSM scheme combines QSM and conventional spatial multiplexing (SMux) techniques in order to improve the spectral efficiency (SE) of the system. Analytical and simulation results show that the proposed transmission scheme has minimal losses in terms of the average bit error probability along with the advantage of an increased SE compared with previous SM and QSM schemes. For the case studies, this advantage represents a reduction of up to 81% in terms of the number of required transmit antennas compared with QSM. In addition, a detection architecture based on the ordered successive interference cancellation scheme and the QR decomposition is presented. The proposed QRD-M adaptive algorithm showed a near-maximum-likelihood performance with a complexity reduction of approximately 90%.

케이블 모뎀 상향 채널을 위한 S-DMT의 성능 비교 분석 (Performance Analysis of S-DMT for Cable Modem Upstram Channel)

  • 김형직;김성준;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권4B호
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    • pp.257-269
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    • 2003
  • S-DMT는 새롭게 부각되고 있는 ADSL 시스템의 전송 방법으로 상향 채널에 적용할 수 있는 케이블 모뎀 기술로서 고속의 멀티미디어 통신을 가능하게 한다. 본 논문에서는 S-DMT의 송수신 동작 과정을 분석하고 케이블 상향 채널을 잘 반영할 수 있는 $\varepsilon$-복합 임펄스 모델을 적용하여 S-DMT의 비트 에러 확률을 유도하였다. 이 분석 결과는 모의 실험 결과와 잘 일치함을 보인다. 또한 16,32,64 QAM 에 대한 S-DMT의 Eb/No 이득 성능을 기존의 TDMA 방식과 비교하였다.

다중 사용자 환경에서 TH-PAM UWB 시스템의 데이터 및 이미지 전송 성능 분석에 관한 연구 (A Study on Analysis and Applications of Multi-user TH-PAM UWB System)

  • 배진화;성태경;김철성;김동식;원영수;조형래
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2008년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.69-73
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중 사용자 시간 도약 펄스 위치 변조(TH-PAM) 초광대역 시스템(UWB System)의 동작을 분석한다. 이상적인 AWGN 채널 환경과 상관 수신기로 TH-PAM과 TH-PPM의 동작을 분석하였다. 두 UWB 시스템의 BER 특성을 나타내는 표준 규칙을 얻기 위하여 전력 스펙트럼 밀도 함수(PSD)를 사용하였으며 시스템 매개 변수들에 실행을 관련시키는 함수를 얻을 수 있었다. 시스템의 Data와 image 전송의 시뮬레이션 결과로 이론적인 분석을 한다.

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초고속 광 코드분할 다원접속 네트웍용 최적 2차 코드 생성 알고리즘 제안 및 연구 (Analysis on the optimal 2-dimensional code generation algorithm for high-speed optical CDMA network)

  • 신종윤;박남규
    • 한국광학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.435-441
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    • 2002
  • 본 논문에서는 초고속 광 코드분할 다원접속(OCDMA)네트웍을 위해 최적 2차원 코드 생성 알고리즘을 제안하고, 동시 사용자에 의한 다중접속간섭뿐만 아니라 백색잡음, 스펙트럼 효율을 고려한 성능을 평가하였다. 그 결과 조합론을 이용한 생성 알고리즘으로 얻어 낼 수 있는 최적 2차원 코드는 초고속 광 네트윅을 위한 코드에 적합하며, 기존 제안된 코드들에 비해서 비트 오류율이 같거나 작으면서 코드길이가 짧고 상대적으로 많은 코드 수를 가진다. 이는 WDM 시스템보다도 스펙트럼을 효율적으로 사용할 가능성을 보여준다. 또한 수신단, 채널 등의 백색 잡음을 고려한 보다 정밀한 비트 오류율을 유도하고 이를 이용하여 동시 사용자 수와 적절한 신호 대 잡음비에서 최적의 비트오류율을 얻기 위한 수신단에서의 최적의 문턱값을 찾아낼 수 있다.

A Design and Implementation of Software Defined Radio for Rapid Prototyping of GNSS Receiver

  • Park, Kwi Woo;Yang, Jin-Mo;Park, Chansik
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제7권4호
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    • pp.189-203
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    • 2018
  • In this paper, a Software Defined Radio (SDR) architecture was designed and implemented for rapid prototyping of GNSS receiver. The proposed SDR can receive various GNSS and direct sequence spread spectrum (DSSS) signals without software modification by expanded input parameters containing information of the desired signal. Input parameters include code information, center frequency, message format, etc. To receive various signal by parameter controlling, a correlator, a data bit extractor and a receiver channel were designed considering the expanded input parameters. In navigation signal processing, pseudorange was measured based on Coordinated Universal Time (UTC) and appropriate navigation message decoder was selected by message format of input parameter so that receiver position can be calculated even if SDR is set up various GNSS combination. To validate the proposed SDR, the software was implemented using C++, CUDA C based on GPU and USRP. Experimentation has confirmed that changing the input parameters allows GPS, GLONASS, and BDS satellite signals to be received. The precision of the position from implemented SDR were measured below 5 m (Circular Error Probability; CEP) for all scenarios. This means that the implemented SDR operated normally. The implemented SDR will be used in a variety of fields by allowing prototyping of various GNSS signal only by changing input parameters.

DCSK 카오스 변조를 이용한 디지털 통신 시스템의 설계 (Design of digital communication systems using DCSK chaotic modulation)

  • 장은영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.565-570
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    • 2015
  • 확산 스펙트럼 통신은 낮은 도청확률과 작은 잡음 채널의 영향 때문에 많은 시스템에서 사용이 증가하고 있다. 기존의 디지털 확산 스펙트럼 시스템의 한계 중 하나는 동기 코드 확산에 대한 필요성이다. 카오스 통신 시스템은 동기 없이 구현 할 수 있고 보안성도 우수하며 간단한 송수신기 구조로 디지털 확산 스펙트럼 통신에 많이 사용하고 있다. 본 논문에서는 카오스 신호를 디지털 통신시스템에 사용하기 위해 디지털 변복조의 반송파 대신 사용하였으며 여러 가지의 카오스 변조 방식들 중에서 차동 CSK(Differential Chaos Shift Keying) 사용한다. DCSK 복조기는 카오스 신호 위상을 복구 할 필요 없이 데이터를 감지하기 때문에 효율적이다. 또한 Matlab/Simulink를 이용하여 DCSK 변조기 및 복조기의 설계하고 성능을 분석하고 송신신호의 수신 신호를 비교하여 송수신 신호가 같은 것을 확인하고 확산 인자에 따른 BER의 성능을 평가한다.

임펄스 잡음과 나카가미 페이딩이 존재할 때 다이버시티 기법과 오류정정 부호를 이용한 무선통신 DS/CDMA 시스템의 오율 특성 (Performance of Radio Communication DS/CDMA System with Diversity Technique and BCH Coding under Impulsive Noise and Nakagami Fading)

  • 김지웅;강희조;이권현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.539-549
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    • 1999
  • 본 논문에서는 다중접속간섭. 임펼스 잡음과 나카가미 페이딩 환경에서 DS/CDMA DQPSK 통선시스댐의 B BER 성능을 분석하였다. 고려되는 DS/CDMA DQPSK 통신시스템은 제안한 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 최대비 합성(MRC) 다이버시티 수신기법과 오류 정정 BCH 부호화 기법을 채용하였다. 유도한 오율 식을 이용하여 DS/CDMA DQPSK 통신시스댐의 성능을 구하여, 임펄스 지수( A), 가우시안 잡음 전력 대 임펄스 잡음 전력비($\Gamma'$), 다중접속간섭(K), 나카가미 페이딩 파라미터(m), MRC 다이버시티 가지수 (L), 부호의 오류 정정 능력(f), 직접확산 처리 이득(N)과 선호 전력 대 잡음 전력비( $E_b/N_O$)을 함수 로 하여 오율 그래프로 나타내고 분석하였다. 분석한 결과, 제안하는 시스댐의 성능은 무선통신시스댐환경에 서 다중접속간섭, 임펼스 잡음과 나카가미 페이멍에 의해 영향을 받을 수 있다. 또한 희망하는 선호의 전력이 나 임펄스 지수, 가우시안 잡음 천력 대 임펼스 잡음 전력비를 증가시켜 DS/CDMA DQPSK 통신시스댐의 BER 성능을 개선할 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 다중접속간섭, 임펄스 잡음과 나카가미 페이딩의 영 향을 억압하기 위해서는 MRC 다이버시티 수산된 DS/CDMA DQPSK 통신시스댐보다는 BCH05.7) 부호화 기법을 적용한 DS/CDMA DQPSK 시스댐이 효율적임을 알 수 있었다.

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