• 제목/요약/키워드: Cyclostationary Noise

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무선센서네트워크를 위한 신호 에너지 기반 사이클로스테이셔너리 스펙트럼 검출 (Signal Energy-based Cyclostationary Spectrum Sensing for Wireless Sensor Networks)

  • 응웬 꽉 끼엔;전태현
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.119-122
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    • 2016
  • 특징 검출 기법은 원하는 신호에 대한 부분적인 정보가 수신단에 알려진 상황에서 정확도 높은 검출이 가능한 기법으로 알려져 있다. 이러한 방식의 검출 기법은 잡음이 강한 환경을 위해 제안되었다. 사이클로스테이셔너리 검출은 인지 무선 시스템에서 스펙트럼 검출 기법의 하나의 예이다. 그러나 이 기법은 원하는 신호에 대한 많은 양의 정보와 처리 시간을 요구한다. 반면, 에너지 검출 기반의 스펙트럼 검출은 단순한 기법으로 널리 알려져 있다. 그러나 에너지 검출은 잡음의 영향을 많이 받으며 이로 인한 검출 오류가 많이 발생하게 된다. 본 논문에서는 에너지와 사이클로스테이셔너리 기반의 기법을 결합하여 검출의 정확도를 높이는 한편 계산량과 처리 시간을 감소시키는 기법을 제안한다. 2단계의 문턱값을 이용하여 사이클로스테이셔너리 기법의 복잡도와 처리시간을 단축하여 시스템의 전송 효율을 증가시킨다. 시뮬레이션 결과 에너지 기반 사이클로스테이셔너리 검출 기법은 신호 검출에 소요되는 시간을 상당히 감소시키는 반면 시스템의 성능을 향상시킴을 보여준다.

Performance Analysis of Cyclostationary Interference Suppression for Multiuser Wired Communication Systems

  • Im, Gi-Hong;Won, Hui-Chul
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제6권2호
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    • pp.93-105
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    • 2004
  • This paper discusses cyclostationary interference suppression for multiuser wired communication systems. Crosstalk interference from digital signals in multipair cables has been shown to be cyclostationary. Many crosstalk equalization or suppression techniques have been proposed which make implicit use of the cyclostationarity of the crosstalk interferer. In this paper, the convergence and steady-state behaviors of a fractionally spaced equalizer (FSE) in the presence of multiple cyclostationary crosstalk interference are thoroughly analyzed by using the equalizer's eigenstructure. The eigenvalues with multiple cyclostationary interference depend upon the folded signal and interferer power spectra, the cross power spectrum between the signal and the interferer, and tile cross power spectrum between the interferers, which results in significantly different initial convergence and steady-state behaviors as compared to the stationary noise case. The performance of the equalizer varies depending on the relative clock phase of the symbol clocks used by the signal and multiple interferers. Measued characteristics as well as analytical model of NEXT/FEXT channel are used to compute the optimum and worst relative clock phases among the signal and multiple interferers.

가산성 주기정상성 잡음이 있을 때 Zero Forcing 기반에서의 송수신단 동시 최적화 (Joint Tx-Rx Optimization in Additive Cyclostationary Noise with Zero Forcing Criterion)

  • 윤여훈;조준호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권7A호
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    • pp.724-729
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    • 2007
  • 가산성 주기정상성 잡음이 있을 때 zero forcing (ZF) 기반에서의 송수신단 동시 최적화를 고려한다. 주기정상성 잡음의 주기는 심볼 전송율의 역수라고 가정하고 자기 상관함수는 양의 정부호로 가정한다. 전송되는 데이터 수열은 광의의정상성(WSS: wide-sense stationary)을 가지는 유색 확률과정으로 모델링 하고 채널은 주파수 선택적 충격 응답을 가지는 선형 시불변 시스템으로 모델링 한다. ZF와 송신 전력 제약 아래 평균제곱오차 (MSE: mean square error)를 최소화하는 최적 송수신 파형을 유도하고 모의 실험 결과를 통해 수신파형만 최적화 한 경우와 가산성 주기정상성 잡음을 정상성 잡음으로 간주한 경우 보다 성능이 더 좋아짐을 보인다.

A Spectral Correlation Based Detection Method for Spectrum Sensing in Cognitive Radio

  • 한저;송정익;손성환;김재명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권7C호
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    • pp.672-679
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    • 2006
  • Cognitive radio, which is designed to dynamically adapt its transmission to the environments, is believed to be one of the fundamental techniques for future spectrum utilization. As the first step of cognitive radio, spectrum sensing is treated as the most important technique, through which cognition is well explained. In this paper, we propose a spectral correlation based detection method for spectrum sensing. An unlicensed secondary user system operating in TV broadcast bands is taken as an example. Based on the cyclostationarity of communication signals, spectral correlation function is used to minimize the effect of random noise and interference. Energy measurement and peak detection based criteria are proposed. Simulation results show that the proposed detection method outperforms the energy detection and is more suitable for spectrum sensing in cognitive radios.

Maximum Likelihood and Signal-Selective TDOA Estimation for Noncircular Signals

  • Wen, Fei;Wan, Qun
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제15권3호
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    • pp.245-251
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    • 2013
  • This paper addresses the issue of time-difference-of-arrival (TDOA) estimation for complex noncircular signals. First, under the wide-sense stationary assumption, we derive the maximum likelihood (ML) estimator and the Cramer-Rao lower bound for Gaussian noncircular signals in Gaussian circular noise. The ML estimator uses the second-order statistics information of a noncircular signal more comprehensively when compared with the cross-correlation (CC) and the conjugate CC estimators. Further, we present a scheme to modify the traditional signal-selective TDOA methods for noncircular signals on the basis of the cyclostationarity of man-made signals. This scheme simultaneously exploits the information contained in both the cyclic cross-correlation (CCC) and the conjugate CCC of a noncircular signal.

Chirped BPSK 시스템의 항재밍 성능 분석 (Anti-Jamming Performance Analysis of Chirped BPSK System)

  • 유형만;윤성렬;정병기;김용로;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.906-911
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    • 2001
  • 본 논문에서는 비화 통신을 위하여 chirp 방식을 이용한 BPSK 시스템의 LPI(low probability of intercept)와 AJ(anti jamming) 성능을 분석하였다. Chirp 방식은 주파수를 전체 확산대역 내에서 임의적으로 변화시켜 신호의 주기적인 특성을 제거하기 때문에, feature parameter인 chip rate를 검출하는데 용이한 DAM(delay and multiplier)과 반송파 주파수 검출에 용이한 SC(Squaring Circuit)에 대항하여 뛰어난 LPI 특성을 가진다. chirp parameter의 변화에 따른 LPI 특성으로 chirp duration(Tc)이 커질수록 좋은 LPI 성능을 보인다. PBNJ(partial band noise jammer)환경에서, chirp 방식이 이론적인 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) 방식에 비하여 AJ 성능이 우수함을 시뮬레이션으로 확인하였다. PBNJ와 MTJ(multi-tone jammer)를 비교하였을 때, chirped BPSK 시스템이 동일 JSR(jammer to signal power ratio)에서 MTJ에 더 우수한 AJ 성능이 있다.

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Joint Transmitter and Receiver Optimization for Improper-Complex Second-Order Stationary Data Sequence

  • Yeo, Jeongho;Cho, Joon Ho;Lehnert, James S.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제17권1호
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    • pp.1-11
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    • 2015
  • In this paper, the transmission of an improper-complex second-order stationary data sequence is considered over a strictly band-limited frequency-selective channel. It is assumed that the transmitter employs linear modulation and that the channel output is corrupted by additive proper-complex cyclostationary noise. Under the average transmit power constraint, the problem of minimizing the mean-squared error at the output of a widely linear receiver is formulated in the time domain to find the optimal transmit and receive waveforms. The optimization problem is converted into a frequency-domain problem by using the vectorized Fourier transform technique and put into the form of a double minimization. First, the widely linear receiver is optimized that requires, unlike the linear receiver design with only one waveform, the design of two receive waveforms. Then, the optimal transmit waveform for the linear modulator is derived by introducing the notion of the impropriety frequency function of a discrete-time random process and by performing a line search combined with an iterative algorithm. The optimal solution shows that both the periodic spectral correlation due to the cyclostationarity and the symmetric spectral correlation about the origin due to the impropriety are well exploited.

무선인지기반 위성시스템을 위한 주파수 검출방법 (A Spectral Correlation Method for Cognitive Radio based Satellite system.)

  • 송정익;한저;손성환;이경탁;김재명
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.5-11
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    • 2006
  • 무선인지기술은 환경에 능동적으로 적응하여 스펙트럼 이용을 효율적으로 할 수 있도록 하는 기술이다. 무선인지 기술의 가장 중요한 첫 단계는 센싱 부분으로서 본 논문에서는 주파수 상관관계를 이용한 방법을 제안하였다. 통신신호의 주기적인 특성을 기반으로 잡음과 간섭의 효과를 최소화하기 위해 주파수 상관함수를 사용하였다. 이미 알려진 에너지 측정 방법의 동작특성을 보이고 시뮬레이션을 통하여 제안된 측정 방법과 기존의 방법을 비교하여 무선인지환경을 이용한 스펙트럼 센싱의 효율성을 보인다.

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Adaptive Cooperative Spectrum Sensing Based on SNR Estimation in Cognitive Radio Networks

  • Ni, Shuiping;Chang, Huigang;Xu, Yuping
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제15권3호
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    • pp.604-615
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    • 2019
  • Single-user spectrum sensing is susceptible to multipath effects, shadow effects, hidden terminals and other unfavorable factors, leading to misjudgment of perceived results. In order to increase the detection accuracy and reduce spectrum sensing cost, we propose an adaptive cooperative sensing strategy based on an estimated signal-to-noise ratio (SNR). Which can adaptive select different sensing strategy during the local sensing phase. When the estimated SNR is higher than the selection threshold, adaptive double threshold energy detector (ED) is implemented, otherwise cyclostationary feature detector is performed. Due to the fact that only a better sensing strategy is implemented in a period, the detection accuracy is improved under the condition of low SNR with low complexity. The local sensing node transmits the perceived results through the control channel to the fusion center (FC), and uses voting rule to make the hard decision. Thus the transmission bandwidth is effectively saved. Simulation results show that the proposed scheme can effectively improve the system detection probability, shorten the average sensing time, and has better robustness without largely increasing the costs of sensing system.