In this paper, we investigate design criteria and the performance of the space-frequency bit-interleaved coded modulation (SF-BICM) systems in frequency-selective Rayleigh fading channels. To determine the key parameters that affect the performance of SF-BICM, we derive the pairwise error probability (PEP) in terms of the determinant of the matrix corresponding to any two codewords. We prove that the bit-interleavers do the function of distributing the nonzero bits uniformly such that two or more nonzero bits are seldom distributed into the symbols that are transmitted in the same frequency bin. This implies that the bit-interleavers transform an SF-BICM system into an equivalent 1-antenna system. Based on this, we present design criteria of SFBICM systems that maximizes the diversity order and the coding gain. Then, we analyze the performance of SF-BICM for the case of 2-transmit antennas and 2-multipaths by deriving a frame error rate (FER) bound. The derived bound is accurate and requires only the distance spectrum of the constituent codes of SF-BICM. Numerical results reveal that the bound is tight enough to estimate the performance of SF-BICM very accurately.
This paper proposes new probability models for wideband code division multiple access (W-CDMA) signals. The performance of a W-CDMA system is evaluated by calculating the average bit error rate(BER) which is derived from the probability distribution of the W-CDMA receiver output. If a probability model of the receiver output is available, the performance evaluation becomes much simpler and it enables diverse analyses of the system for channel coding and other purposes. In this paper, probability distributions of W-CDMA signals, more specifically those of the receiver output, are represented as Rayleigh and noncentral chi distribution, considering various bandwidths and channel environments. The adequacy of a probability model is verified by chi-square test of 1% significance level. The BER of the system obtained from the simulation results is compared to that obtained from the probability model to demonstrate the usefulness of the proposed models.
The error probability for coherent frequency-hopped spread-spectrum multiple-access communications is computed. We employ PSK as a modulation scheme. The channel capacity is performance measure and the minimum bit signal-to-noise ratio for reliable communications is obtained.
WDM 시스템에서 일반적인 디지털 전송기법인 OOK와 FSK 전송신호를 수신하는 수신기를 해석하였다. 성능평가 방법으로는 다양한 에러확률을 대역폭과 비트수의 함수인 m으로 표현하여 수신기의 성능평가를 수행하였다. 시뮬레이션 결과, $10^{-4}$의 에러확률인 m=10 인 경우 OOK 신호에 대한 수신감도는 $1.7{\times}10^2$, FSK의 경우는 $2.2{\times}10^2$, 그리고 $10^{-9}$의 에러확률인 m=25의 경우, OOK와 FSK의 경우 각각 $2.15{\times}10^2$, $3.07{\times}10^2$의 성능을 갖는 것으로 확인되었다. 이를 통해, 광통신 시스템의 기준에러확률인 $10^{-9}$을 기준으로 할 때, 23Gb/S의 전송이 가능함을 보였고, 코딩이득이 $10^{8}$이고, 코드율이 0.8인 경우에는 75Gb/s의 전송용량이 가능함을 확인하였다.
직교 진폭 변조 (QAM)은 현재 유무선 통신 시스템에서 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 정방형 QAM, TQAM, ${\Theta}$-QAM을 포함하는 일반화된 TQAM을 제안한다. 따라서, 다른 QAM 계열에 비교해서 임의의 일반 삼각형 격자 구조를 갖는 이 일반화된 TQAM은 신호점 배치에서 다양한 구조를 제공한다. 변조 지수 M 의 일반화된 TQAM에 대한 BER을 정확한 closed-form 수식으로 유도하며 이 수식을 이용하여 최적의 신호점 배치 방안을 제시한다. 마지막으로, 이 유도한 수식 결과에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교 검증한다.
본 논문에서는 2-홉 릴레이 시스템에서 릴레이 노드와 목적지 노드가 모두 임의의 수를 갖는 간섭원들의 영향을 받는 상황을 고려한다. 특히 릴레이 채널과 액세스 채널, 그리고 간섭 채널들이 모두 레일리 페이딩을 겪는다고 가정할 때, 증폭-후-전달(amplify-and-forward: AF) 릴레이 시스템의 불능 확률에 대한 정확한 수식을 도출하고, 나아가 불능 확률의 상한 식(upper bound)과 하한 식(lower bound)을 도출한다. 또한 도출된 불능 확률의 상한 식과 하한 식을 이용하여 AF 릴레이 시스템의 비트 오류율 성능에 대한 상한 식과 하한 식을 도출한다. 그리고 도출된 AF 릴레이 시스템의 불능 확률과 비트 오류율 성능에 대한 상한 식과 하한 식의 정확도를 모의실험을 통해 확인한다.
본 논문에서는 사용자 모바일 장치를 중계기로 사용할 경우 발생할 수 있는 간섭 제약에 대해 정의하였다. 또한, 사용자 모바일 장치에서 발생하는 간섭을 완화하기위해 장치 선택 및 전력 할당 기법을 적용하였다. 제안된 전송 알고리즘을 적용할 경우 간섭을 완화시킬 수 있다. 또한, 간섭이 약한 채널에 적용할 경우 통신망 과부하 문제를 해결 할 수 있다. 따라서 추가적인 중계기 설치 없이 사용자 모바일 장치만으로 네트워크 용량을 증가시킬 수 있다. 마지막 으로, 제안한 프로토콜을 레일리 페이딩 환경에서 비트오류율(Bit Error Rate)과 아웃티지 확률(Outage Probability)을 통해 시스템의 성능을 평가한다.
광통신 시스템에서 신호와 부가적인 잡음의 통계적인 특성에 대해 다양한 방법으로 평가하는 것은 시스템의 성능 최적화를 위해 필수적인데, 본 연구에서는 수신기의 성능 평가 방법으로 다양한 에러 확률을 대역폭과 비트수의 함수(m)로 표현하여 수신기의 성능을 평가를 통하여 광통신시스템에서 사용되고 있는 PIN 수신기의 수신감도를 해석하였고 시뮬레이션을 통해 이를 확인하였다. 그 결과 m=20인 경우, PIN 수신기의 수신 감도는 주어진 에러 확률을 유지하기 위해 대략 $9.2{\times}10^4$ 광자/비트 정도가 필요함을 확인 할 수 있었다.
Using a method recently reported in the literature for analyzing the bit error probability (BEP) performance of noncoherent Mary orthogonal signals with square-law combining in the presence of independent and identically distributed Nakagami-m faded paths, we are able to reformulate this method so as to apply to a generalized fading channel in which the fading in each path need not be identically distributed nor even distributed ac-cording to the same family of distribution. The method leads to exact expressions for the BEP in the form of a finite-range integral whose integrand involves the moment generating function of the combined signal-to-noise ratio and which can therefore be readily evaluated numerically. The mathematical formalism is illustrated by applying the method to some selected numerical examples of interest showing the impact of the multipath intensity profile (MIP) as well as the fading correlation profile (FCP) on the BEP performance of M-ary orthogonal signal over Nakagami-m fading channels. Thses numerical results show that both MIP and FCP induce a non-negligible degradition in the BEP and have therefore to be taken into account for the accurate prediction of the performance of such systems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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