• Title/Summary/Keyword: Effective SNR

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Performance Optimization of Two-Way AF Relaying in Asymmetric Fading Channels

  • Qi, Yanyan;Wang, Xiaoxiang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권12호
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    • pp.4432-4450
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    • 2014
  • It is widely observed that in practical wireless cooperative communication systems, different links may experience different fading characteristics. In this paper, we investigate into the outage probability and channel capacity of two-way amplify-and-forward (TWAF) relaying systems operating over a mixed asymmetric Rician and Rayleigh fading scenario, with different amplification policies (AP) adopted at the relay, respectively. As TWAF relay network carries concurrent traffics towards two opposite directions, both end-to-end and overall performance metrics were considered. In detail, both uniform exact expressions and simplified asymptotic expressions for the end-to-end outage probability (OP) were presented, based on which the system overall OP was studied under the condition of the two source nodes having non-identical traffic requirements. Furthermore, exact expressions for tight lower bounds as well as high SNR approximations of channel capacity of the considered scenario were presented. For both OP and channel capacity, with different APs, effective power allocation (PA) schemes under different constraints were given to optimize the system performance. Extensive simulations were carried out to verify the analytical results and to demonstrate the impact of channel asymmetry on the system performance.

Evaluation of an Efficient Channel Estimator for the STTD Schemes

  • Kim, Seong-Hwan;Na, Cheol-Hun;Ryoo, Sang-Jin;Hwang, In-Tae
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제5권3호
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    • pp.185-193
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    • 2007
  • This paper evaluates the performance combining space-time transmit diversity (STTD) and an efficient channel estimator (ECE) for wideband code division multiple access (WCDMA) systems in various mobile channels. Using decision variable (DV), we also derive the analytic bit error rate (BER) and mean square error (MSE) for WCDMA applying ECE for STTD schemes. The simulation results show that the ECE performance is superior to the previous works in [1] as because we use additional pilot diversity which is so called secondary common control physical channel (S-CCPCH). The performance in case of the channel estimator using only one-channel or two-channel is worse than that of an ECE as about the maximum 4 dB at BER 1.0E-3 satisfying voice service over Rician fading channel. Our results show that, even with ICE, an ECE algorithm are effective in improving the output SNR and significantly reduce the error floor. In addition, the simulation results investigated in this paper also reveal that WCDMA combining an ECE and the STTD scheme could provide appreciable performance improvements in Rayleigh fading channel.

다중홉 Ad-hoc 환경에서 에너지 효율적인 릴레이 선택 방안 (Energy Efficient Relay Selection in a Multi-hop Ad-hoc Environment)

  • 정해범;김송희;김덕경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권5B호
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    • pp.327-337
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    • 2012
  • 릴레이를 사용한 시스템에서 최적의 릴레이 위치에 대한 연구가 많이 진행되어 왔지만, 지금까지는 송신단과 릴레이의 전송 전력의 합이 제한된 경우에 전송 용량을 최대화하는 연구가 대부분이었다. 그러나 Ad-hoc 네트워크와 같이 릴레이가 제한된 용량의 배터리를 에너지원으로 사용하는 경우, 에너지 소모를 효율적으로 절약하는 것이 필요하다. 본 논문은 AF(Amplify-and-Forward) 릴레이를 사용한 두 홉 시스템에서 수신단의 신호 대 잡음비가 고정된 경우, 특정 전송 품질을 만족시키기 위해 릴레이에서 사용하는 전력을 최소화하는 최적 릴레이 위치 선정 방안을 제안한다. 모의실험을 통해 Ad-hoc 환경에서의 제안된 기법이 에너지 소모 측면에서 더 효율적임을 보이고, 다중 홉으로 확장된 시스템에서 제안된 기법의 경우 더 낮은 전송실패확률을 갖는 것을 확인한다.

JP 격자필터를 이용한 ANC-ALE 모형 설계 (A Design of ANC-ALE Model Using the JP Lattie Filter)

  • 정준철;심수보
    • 한국통신학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1219-1228
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    • 1991
  • 적응 필터를 이용한 잡음제거기 모형은 실제의 경우 잡음신호원 으로부터 주신호입력까지 경로 전달함수와 잡음제거기의 잡음신호입력 까지의 경로 전달함수가 모두 존재한다. 종래의 잡음제거기 모형에서 한쪽의 경로 전달함수만을 고려한점을 개선하여 제안된 새 모형에서 두 방향의 전달함수가 모두 존재하는 것으로 하여 적응 잡음제거기의 최적 전달함수를 유도하였다. 적응 필터는 적응 속도가 빠른 JP 격자필터를 이용하였고 ANC-ALE 모형에 의해 SNR이 더욱 개선됨을 나타내었으며 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 아울러 dc bias가 특별한 신호에 대해 잡음제거기에 더욱 효과적으로 작용함을 보였다.

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신호 대 잡음비를 이용한 Adjusted Step Size NLMS알고리즘에 관한 연구 (Research about Adjusted Step Size NLMS Algorithm Using SNR)

  • 이재균;박재훈;이채욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권4C호
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    • pp.305-311
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    • 2008
  • 본 논문에서는 실시간 자동차 환경에서 VSSNLMS(variable step size normalized least mean square)를 이용하여 적응 잡음 제거 알고리즘을 제안한다. 기본적인 ANC(adaptive noise canceller)알고리즘인 LMS알고리즘은 알고리즘의 간단성 때문에 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 LMS알고리즘은 수렴율과 실시간 환경에서의 정확성 사이에서 문제를 가지고 있다. 이러한 문제를 풀기 위해, 비정장성 환경에서 잡음제거를 위해 VSSLMS알고리즘이 사용된다. 본 논문에서 실시간 데이터 입력 시스템을 사용하여 컴퓨터 시뮬레이션 함으로써, VSSLMS알고리즘이 LMS알고리즘에 비해 수렴율과 정확성 이 모두에 더 효율적이라는 것을 입증한다.

An Improved RF Detection Algorithm Using EMD-based WT

  • Lv, Xue;Wang, Zekun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권8호
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    • pp.3862-3879
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    • 2019
  • More and more problems for public security have occurred due to the limited solutions for drone detection especially for micro-drone in long range conditions. This paper aims at dealing with drones detection using a radar system. The radio frequency (RF) signals emitted by a controller can be acquired using the radar, which are usually too weak to extract. To detect the drone successfully, the static clutters and linear trend terms are suppressed based on the background estimation algorithm and linear trend suppression. The principal component analysis technique is used to classify the noises and effective RF signals. The automatic gain control technique is used to enhance the signal to noise ratios (SNR) of RF signals. Meanwhile, the empirical mode decomposition (EMD) based wavelet transform (WT) is developed to decrease the influences of the Gaussian white noises. Then, both the azimuth information between the drone and radar and the bandwidth of the RF signals are acquired based on the statistical analysis algorithm developed in this paper. Meanwhile, the proposed accumulation algorithm can also provide the bandwidth estimation, which can be used to make a decision accurately whether there are drones or not in the detection environments based on the probability theory. The detection performance is validated with several experiments conducted outdoors with strong interferences.

Meta learning-based open-set identification system for specific emitter identification in non-cooperative scenarios

  • Xie, Cunxiang;Zhang, Limin;Zhong, Zhaogen
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권5호
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    • pp.1755-1777
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    • 2022
  • The development of wireless communication technology has led to the underutilization of radio spectra. To address this limitation, an intelligent cognitive radio network was developed. Specific emitter identification (SEI) is a key technology in this network. However, in realistic non-cooperative scenarios, the system may detect signal classes beyond those in the training database, and only a few labeled signal samples are available for network training, both of which deteriorate identification performance. To overcome these challenges, a meta-learning-based open-set identification system is proposed for SEI. First, the received signals were pre-processed using bi-spectral analysis and a Radon transform to obtain signal representation vectors, which were then fed into an open-set SEI network. This network consisted of a deep feature extractor and an intrinsic feature memorizer that can detect signals of unknown classes and classify signals of different known classes. The training loss functions and the procedures of the open-set SEI network were then designed for parameter optimization. Considering the few-shot problems of open-set SEI, meta-training loss functions and meta-training procedures that require only a few labeled signal samples were further developed for open-set SEI network training. The experimental results demonstrate that this approach outperforms other state-of-the-art SEI methods in open-set scenarios. In addition, excellent open-set SEI performance was achieved using at least 50 training signal samples, and effective operation in low signal-to-noise ratio (SNR) environments was demonstrated.

Multi-resolution bolt preload monitoring based on the acoustoelastic effect of ultrasonic guided waves

  • Fu, Ruili;Mao, Ruiwei;Yuan, Bo;Chen, Dongdong;Huo, Linsheng
    • Smart Structures and Systems
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    • 제30권5호
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    • pp.513-520
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    • 2022
  • During the long-time service of a bolt, its preload may suffer slight perturbations or significant reductions. It is a dilemma to monitor preload changes at high resolution and full scale. Approaches for bolt preload monitoring with multi-resolution should be developed. In this paper, a simple and effective multi-resolution bolt preload monitoring approach using ultrasonic guided waves (UGW) is proposed. A linear relationship between the time-of-flight (TOF) variation of multi-reflected waves and preload is derived to theoretically reveal the multi-resolution properties of UGW. The variations of TOF before and after the slight preload perturbations are extracted by using a global evaluation method. Experimental results show that the signal-to-noise ratio (SNR) of the 1st, 2nd, and 3rd-reflected UGWs is larger than 20 dB. The resolution of the 2nd-reflected UGW is higher than that of the 1st-reflected UGW and lower than that of the 3rd-reflected UGW. The ultimate detectable resolutions of bolt preload (DRBP) of the 1st and 3th-reflected UGWs are 0.9% and 0.5%, respectively. By using the 1st and 3th-reflected guided waves, the bolt looseness with different degrees can be monitored simultaneously.

IMT-2000 3GPP 시스템을 위한 간단한 다중 전송률 병렬형 간섭제거기 (A Simple Multi-rate Parallel Interference Canceller for the IMT-2000 3GPP System)

  • 김진겸;오성근;선우명훈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권12호
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    • pp.10-19
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    • 2001
  • 본 논문에서는 IMT(international mobile telecommunications)-2000 3GPP(3rd generation partnership project) 규격에 따른 전송률이 서로 다른 다수의 사용자 신호들을 효과적으로 처리할 수 있는 간단한 병렬형 간섭제거기를 제안한다. 제안한 방식은 다중 전송률 처리를 위하여 모든 사용자들에 공통적이며 전송률이 가장 낮은 제어채널의 한 심벌을 기준블록으로 설정하여 기준블록 단위마다 병렬로 간섭제거를 수행한다. 또한, 사용자간 비동기 환경에서 자신보다 짧은 지연을 갖는 간섭 사용자의 다음 기준블록에 의하여 발생하는 간섭을 미리 판정하고 재생하여 제거함으로써 간섭제거 성능을 개선할 수 있는 효과적인 사전 제거 기법을 제안한다. 제안된 사전 제거 기법을 사용한 다중 전송률 처리 병렬형 간섭제거기의 효율적인 구현을 위하여 샘플단위의 파이프라인을 도입하여 기준블록 주기로 판정하고, 이어서 샘플단위로 재생성하고 샘플단위로 간섭제거를 수행함으로써 최소의 하드웨어를 필요로 하는 파이프라인 구조를 제안한다. 모의실험을 통하여 저l안한 간섭제거기의 신호 대 잡음비 및 사용자 수에 따른 비트 오류율 성능을 분석한다.

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Folding-Interpolation 기법을 이용한 1.8V 6-bit 1GS/s 60mW 0.27$mm^2$ CMOS A/D 변환기의 설계 (Design of an 1.8V 6-bit 1GS/s 60mW CMOS A/D Converter Using Folding-Interpolation Technique)

  • 정민호;문준호;황상훈;송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권11호
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    • pp.74-81
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    • 2007
  • 본 논문에서는, 1.8V 6-bit 1GSPS CMOS A/D 변환기를 제안한다. 제안하는 A/D 변환기는 저 전력소모를 위해 폴딩 구조의 A/D 변환기로 구현되었으며, 특히 전압구동 인터폴레이션 기법을 사용하여 전력소모를 최소화 하였다. 또한 전체 A/D 변환기의 전력소모 감소를 위해 새로운 폴더 감소회로를 제안하여 기존의 폴딩 A/D 변환기에 비해 폴더 및 프리앰프 수를 절반으로 줄였고, 새로운 프리앰프 평균화 기법과 폴딩에 적합한 레이아웃 기법을 제안하여 전체 A/D 변환기의 성능을 향상시켰다. 설계된 A/D 변환기는 1GSPS의 변환속도에서 500MHz의 ERBW를 가지며, 이때의 전력소모는 60mW이였다. 측정결과 INL은 $\pm$0.5 LSB, DNL은 $\pm$0.7 LSB 이내의 정적 특성을 보였으며 Fin=100MHz의 샘플링 300MHz에서 SNR=34.1dB의 동적 특성을 나타내었다. 제안하는 A/D 변환기는 0.18um CMOS공정으로 제작되었으며 ADC 코어의 유효 칩 면적은 $0.27mm^2$ 이다.