본 논문은 수중에서 은밀성을 확보하기 위해 FSK(Frequency Shift Keying)를 이용하여 돌고래 휘슬음을 모방하는 통신 기법과 다중경로 결합 이득을 이용하여 BER(Bit Error Rate) 성능을 높이는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 휘슬음을 짧은 시간 구간으로 나누고 그 구간에 심볼의 직교성을 보장하는 FSK 변조신호를 만든다. 그리고 휘슬음을 모방할 때 다중경로 채널에서 심볼간의 ISI(Inter Symbol Interference)가 줄어드는 특징을 이용하여 다중경로 결합 이득을 얻는 방법이다. 제안한 방법의 성능을 보이기 위해 전산모의실험과 실제 호수실험을 진행하였다. 전산모의실험을 통해 다중경로에 의해 추가적인 다중경로 결합 이득이 발생함을 보였다. 호수 실험에서는 제안된 FSK 방법이 20 msec의 심볼 길이와 900 Hz의 변조 대역을 갖는 경우 다중경로 결합 이득을 얻어 0.002의 BER갖고 0.185의 BER을 갖는 CSS(Chirp Spread Spectrum)보다 우수함을 보였다. 그리고 모방한 신호와 실제 휘슬 신호의 시간-주파수 영역에서 평균 상호 상관 값을 통해 모방도를 분석하여 제안된 FSK방법이 CSS방법에 비해 높은 모방도를 보였다.
기존의 대표적인 디지털 통신방식으로 주파수 편이 변조(FSK: frequency shift keying), 위상 편이 변조(PSK: phase shift keying), 진폭 편이 변조(ASK: amplitude shift keying) 방식들이 있다. 본 논문에서는 디지털 통신에서 스케일링 함수(scaling function)와 웨이브릿(wavelet)을 이용한 새로운 웨이브릿 편이 변조(wavelet shift keying) 시스템을 제안한다. 웨이브릿 변환은 저주파 계수와 고주파 계수로 구성된다. 입력이 1인 신호에 대하여 임펄스 응답을 구하면, 스케일링 함수와 웨이브릿 함수로 나누어진다. 스케일링 함수를 1로, 웨이브릿 함수를 0으로 할당하여 2진 데이터를 변조한다. 모의실험 결과 제안한 알고리즘이 잡음에 강인함을 확인하였다.
본 논문에서는 수신기에서 채널 추정을 필요로 하지 않는 MWSK (M-ary orthogonal Walsh sequence keying)를 적용한 ST-MWSK (space-time MWSK)를 제안한다. ST-MWSK의 noncoherent ML (maximum-likelihood) 검출기의 계산 복잡도는 기존의 ST-FSK (ST frequency-shift keying) 방식에 비해 크게 줄어든다. 또한 ST-MWSK는 ST-FSK와 거의 동일한 성능을 나타낸다.
한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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pp.89-92
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2001
본 논문에서는 프로그램-가능한(programmable) 소프트웨어 무선(software radio)$^{[1]}$ 디지털 통신을 위한 연구로, ASK(Amplitude Shift Keying), FSK(frequency Shift Keying), 그리고 PSK (Phase Shift Keying) 변조$^{[2]-[4]}$를 DSP(Digital Signal Processor)를 사용하여 프로그램-가능한 소프트웨어(알고리즘)로 구현하였다. 세개 의 서로 다른 변조 방식들, ASK, FSK, 그리고 PSK를 하나의 DSP에 구현하여 선택적 변조가 가능하도록 하였다. 사용된 DSP는 모토롤라(Motorola) 사의, 24-비트, 40 MHz에서 20 MIPS(Million Instruction per Second)로 동작하는 DSP56002$^{[5]-[6]}$이고, A/D (Analog to Digital) 와 D/A(Digital to Analog) 변환기는 크리스털(Crystal)사의 16-비트 그리고 최대 샘플링(sampling) 주파수 50 kHz인 CS4215 코덱 칩(codec chip)$^{[8]}$ 이 사용되었다.
기존의 대표적인 디지털 통신방식으로 주파수 편이 변조(FSK: Frequency Shift Keying), 위상 편이 변조(PSK-Phase Shift Keying), 진폭 편이 변조(ASK: Amplitude Shift Keying) 방식들이 있다. 본 논문에서는 디지털 통신에서 2진 정합필터를 이용하여 웨이브릿 편이변조 신호를 복원하는 알고리즘을 제안한다. 웨이브릿 편이 변조 시스템은 스케일링 함수(scaling function)와 웨이브릿(wavelet)을 이용한다. 스케일링 함수를 1로, 웨이브릿 함수를 0으로 할당하여 2진 데이터를 변조한다. 기존의 웨이브릿 편이 변조시스템에서는 복원을 위해 후처리가 필요하였다. 본 논문에서는 웨이브릿 편이 변조 수신기에서 2진 정합필터를 이용하여 웨이브릿 편이 변조 신호를 복원한다. 그래서 별도의 후처리 과정 없이 복원이 가능하였다. 모의실험 결과 제안한 알고리즘이 타당함을 확인하였다.
Xiangjun, Xin;Andre, Paulo Sergio de Brito;Teixeira, Antonio Luis Jesus;Monteiro, Paulo P.;Rocha, Jose R. F. da
ETRI Journal
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제27권3호
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pp.267-272
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2005
The transmission performance of optical labeling based on a combined frequency shift keying/amplitude shift keying (FSK/ASK) format is studied by numerical simulation. The simulation demonstrates that the bit-error ratio (BER) characteristic of an ASK signal is limited by the extinction ratio, received optical power, and dispersion, simultaneously. However, an FSK signal is mainly limited by the extinction ratio (ER) and received optical power when the peak spectrum, which is used to detect the FSK signal, is relatively narrow.
Journal of information and communication convergence engineering
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제9권5호
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pp.556-561
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2011
This paper presents a new method for shift keying using the combination of scaling function and wavelet named scaling wavelet shift keying (SWSK). An algorithm for SWSK modulation is carried out where the scaling function and the wavelet are encoded to 1 and 0 in accordance with the binary input, respectively. Signal energy, correlation coefficient and error probability of SWSK are derived from error probability of frequency shift keying(FSK). The performance is analyzed in terms of error probability and it is simulated in accordance with the kind of the wavelet. Based on the results, we can conclude that the proposed scheme is superior to the performance of the conventional schemes.
본 논문은 도로상의 차량용 지능형 후방 감시를 위한 레이더의 신호 처리 기법에 관하여 소개한다. 주파수변조 연속 파형(Frequency Modulation Continuous Wave: FMCW) 신호에 주파수 편이(Frequency Shift Keying: FSK) 변조 방식을 결합한 선형 주파수 변조-주파수 편이(Linear Frequency Modulation-Frequency Shift Keying, LFM-FSK) 신호를 차량의 차로 변경 보조 장치에 적용하여 도로 상의 차량의 거리 및 각도와 속도를 추정할 수 있다. 또한 이 신호는 후방 차량 감시에 용이하게 사용할 수 있다. FMCW 신호는 높은 거리 분해능을 가지는 장점이 있지만, 다중 표적 상황에서 고스트 표적이 발생하는 문제점이 있다. 또한 FSK 신호는 높은 속도 분해능을 가지며 고스트 현상을 피할 수 있지만, 레이더의 가시선 방향에 다중 표적이 존재할 때 구분하지 못하는 문제점이 있다. LFM-FSK 신호를 이용하면 다중 표적 상황에서 높은 거리 분해능과 속도 분해능을 가지면서 고스트 발생의 문제를 완벽히 해결할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 위의 LFM-FSK 신호가 차량의 차선 변경 보조장치적용에 적합함을 보여준다.
본 논문에서는 적으로부터 은밀히 아군에게 통신 신호를 전송하기 위해서 Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) 기반 돌고래 휘슬음 모방 변조 기법을 제안하였다. 제안한 방법은 돌고래 휘슬음을 여러 개의 OFDM 심볼과 대응되는 시간 슬롯들로 나눈 후, 매 슬롯에서 돌고래 휘슬음이 위치한 주파수 대역을 갖는 부반송파에 Differential Phase Shift Keying(DPSK) 심볼을 매핑하여 변조한다. 제안한 방법은 기존의 Chirp Spread Spectrum(CSS)와 Frequency Shift Keying(FSK) 기반의 돌고래 휘슬음 모방 변조 기법들에서 발생하는 주파수 윤곽의 불연속성을 줄일 수 있고, 변조 차수를 증가시켜도 모방 성능 열화량이 작다는 장점이 있다. 전산 모의실험을 통해 제안 방법의 Bit Error Rate(BER)과 모방 성능이 기존의 CSS와 FSK에 비해 우수함을 보였다.
이 논문에서는 M-FSK(frequency shift keying) 변조신호를 자동으로 분류하는데 필요한 효율적인 첨두 검출 방법을 제안하였다. 다른 디지털 변조신호와 FSK 신호는 진폭 스펙트럼의 특성을 이용하여 분류할 수 있다. FSK 신호의 진폭 스펙트럼은 다른 디지털 변조신호와 다르게 변조차수와 동일한 수의 첨두를 나타낸다. 일반적으로 신호의 첨두를 검출하기 위해서는 임계치가 필요한데, 변조인식과 같이 사전에 신호에 대한 정보가 없는 경우 임계치를 정하기 어려운 점이 있다. 이 논문에서는 진폭 스펙트럼의 히스토그램을 이용하여 자동으로 간단하게 임계치를 결정하는 방법을 제시하였다. 모의실험 결과 적은 수의 표본과 잡음이 많은 환경에서도 매우 우수한 분류확률을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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