• 제목/요약/키워드: Fading Channel

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페이딩 채널에서 선택 합성 다이버시티 기법과 길쌈 부호화 기법을 채용한 16 QAM 신호의 수신 성능 개선에 관한 연구 (A Study on Performance Improvement of Convolution coded 16 QAM Signal Reception with Maximum ratio combining Diversity in Fading Channel)

  • 이호영;김언곤
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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    • pp.467-472
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    • 2008
  • 본 논문에서는 라이시안 페이딩 환경에서 선택 합성 다이버시티를 사용하여 최적 검파 기법을 적용한 길쌈 부호화된 16 QAM 신호의 오율 성능을 해석하였다. 라이시안 페이팅 환경에서 선택 합성 다이버시티를 사용하여 길쌈 부호화 기법을 채용한 16 QAM 신호의 성능을 기존의 검파 기법을 이용하여 분석하고, 페이딩의 크기와 부가되는 잡음 변화에 따라 수신 검출 레벨을 조정하는 기법을 사용하여 성능의 개선 정도를 해석하였다. 분석의 결과로서 라이시안 페이딩의 크기와 잡음의 변화와 특성에 따라 수신 검출 레벨을 조정함으로서 이동 무선 데이터 통신 채널 환경을 극복할 수 있는 성능 개선 효과가 있음을 확인하였다.

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Novel Approach for Modeling Wireless Fading Channels Using a Finite State Markov Chain

  • Salam, Ahmed Abdul;Sheriff, Ray;Al-Araji, Saleh;Mezher, Kahtan;Nasir, Qassim
    • ETRI Journal
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    • 제39권5호
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    • pp.718-728
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    • 2017
  • Empirical modeling of wireless fading channels using common schemes such as autoregression and the finite state Markov chain (FSMC) is investigated. The conceptual background of both channel structures and the establishment of their mutual dependence in a confined manner are presented. The novel contribution lies in the proposal of a new approach for deriving the state transition probabilities borrowed from economic disciplines, which has not been studied so far with respect to the modeling of FSMC wireless fading channels. The proposed approach is based on equal portioning of the received signal-to-noise ratio, realized by using an alternative probability construction that was initially highlighted by Tauchen. The associated statistical procedure shows that a first-order FSMC with a limited number of channel states can satisfactorily approximate fading. The computational overheads of the proposed technique are analyzed and proven to be less demanding compared to the conventional FSMC approach based on the level crossing rate. Simulations confirm the analytical results and promising performance of the new channel model based on the Tauchen approach without extra complexity costs.

OFDM 시스템에서 주파수 선택적 페이딩 채널과 RF 불완전 변환 극복을 위한 기저대역 신호보상 기법 (Baseband Signal Compensation Scheme for Frequency Selective Fading Channel and RF Impairments in OFDM System)

  • 김재길;김정빈;황진용;신동철;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1C호
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    • pp.55-64
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    • 2010
  • 본 논문에서는 직접변환 RF 송수신기를 채용하는 직교주파수분할다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 송수신기의 IQ 불균형과 수신기의 위상잡음, 그리고 주파수 선택적 페이딩에 의한 채널 왜곡을 종합적으로 분석하여 기저대역에서 이들 왜곡을 보상하는 보상기법을 제안한다. 제안된 보상기법은 훈련심벌을 이용하여 합성 왜곡성분을 추정하는 초기 왜곡추정과 데이터 심벌에 포함되는 파일럿 심벌을 이용한 잔여 왜곡성분 추정과정을 포함하고 있으며 이들을 종합하여 합성왜곡성분을 제거한다. 시뮬레이션 결과로부터 제안된 보상기법은 IQ 불균형, 위상잡음과 주파수 선택적 페이딩 채널이 혼합된 신호왜곡을 동시에 보상할 수 있음을 확인하였다.

레일리 페이딩 채널에서 파일럿 기법과 LDPC 코딩이 적용된 COFDM-CDMA의 성능 분석 (Performance of pilot-assisted coded-OFDM-CDMA using low-density parity-check coding in Rayleigh fading channels)

  • 안영신;최재호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권5C호
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    • pp.532-538
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    • 2003
  • 본 논문에서는 다중 경로 이동통신 환경에서 LDPC 코드를 COFDM-CDMA에 적용하는 기법을 제안한다. LDPC 코드는 부호화율이 증가함에 따라 AWGN 채널이나 플랫 페이딩 채널에서는 우수한 복호화 성능을 나타내지만 수신 신호의 품질이 상대적으로 열악한 다중 경로 페이딩 채널의 경우에서는 LDPC 코딩의 성능 또한 상대적으로 저하된다. SNR이 16 ㏈ 이하인 다중 경로 이동통신 환경에서 부호화율이 1:3 이하인 LDPC 코드의 복호 기능을 만분의 일 이차의 BER로 낮추기 위해서는 LDPC 코드의 패리티 정보와 함께 COFDM-CDMA 수신기의 등화기 탭 값 갱신을 위한 채널 추정 파일럿 정보를 전송 심벌에 포함시켜야 한다. 예를 들어, 일반적인 1:3 LDPC 코드로 부호화된 전송 심벌의 데이터와 패리티의 비율이 1:3이라면 제안한 방식의 LDPC 채널 부호화기는 데이터, 패리티 및 파일럿의 비율이 1:2:1이 된다. 전송 심벌에 포함되는 파일럿 정보는 채널 추정 및 등화기 탭 값 갱신에 사용될 뿐 만 아니라 이 정보를 패리티 정보와 함께 LDPC 코드의 복호화에도 사용함으로써 동일한 데이터 전송율에서 1:3, LDPC 코드보다 더 우수한 성능을 얻을 수 있다. 다중 경로 레일리 페이딩 채널 환경에서 제안한 기법을 COFDM-CDMA 시스템에 적용하여 그 성능을 분석한 결과, 제안한 방식의 성능이 순수한 LDPC 코드를 적용한 시스템에 비하여 SRN 대 BER 측면에서 더 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다.

An Optimal Power-Throughput Tradeoff Study for MIMO Fading Ad-Hoc Networks

  • Yousefi'zadeh, Homayoun;Jafarkhani, Hamid
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권4호
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    • pp.334-345
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    • 2010
  • In this paper, we study optimal tradeoffs of achievable throughput versus consumed power in wireless ad-hoc networks formed by a collection of multiple antenna nodes. Relying on adaptive modulation and/or dynamic channel coding rate allocation techniques for multiple antenna systems, we examine the maximization of throughput under power constraints as well as the minimization of transmission power under throughput constraints. In our examination, we also consider the impacts of enforcing quality of service requirements expressed in the form of channel coding block loss constraints. In order to properly model temporally correlated loss observed in fading wireless channels, we propose the use of finite-state Markov chains. Details of fading statistics of signal-to-interference-noise ratio, an important indicator of transmission quality, are presented. Further, we objectively inspect complexity versus accuracy tradeoff of solving our proposed optimization problems at a global as oppose to a local topology level. Our numerical simulations profile and compare the performance of a variety of scenarios for a number of sample network topologies.

상관관계가 존재하는 두 개의 레일리 채널에 대한 페이딩 시뮬레이션 (A New Deterministic Simulation Model for Two Correlated Rayleigh Fading Channels)

  • 위정화;박용진;김동우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권4C호
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    • pp.321-328
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    • 2010
  • 본 논문에서는 이동 통신에서 주로 쓰이는 하향/상향링크(downlink/uplink)처럼 상호 간의 상관관계가 존재하는 두 개의 채널에 대한 시뮬레이션 방법을 제안한다. 제안된 방법은 기존 방법의 문제점인 채널 간의 상관관계가 수학적 기준모델과 일치하지 않는 점을 개선한 방법이다. 레일리 페이딩 채널 시뮬레이션 모델은 유한개의 삼각함수의 합을 이용한 SOS(Sum-of-Sinusoids) 방법을 사용하였다. 이 방법은 페이딩 신호의 샘플들을 발생할 때 효율적인 방법으로 알려져 있으며 수학적 기준모델에 대한 정확한 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있다. 제안된 모델은 기준모델의 이론적인 상관관계와 시뮬레이터로부터 얻은 채널 간의 상관관계의 오차를 줄이기 위해 MSE를 최소화하는 방식을 이용하면서 평균전력을 이론치와 같게 유지하는 방법이다. 실험결과를 통해 제안한 방법이 기존의 방법보다 기준모델의 수학적 상관관계를 더욱 정확히 모사하는 것을 확인하였다.

주파수 비선택적 레일리 페이딩 채널에서의 타이밍 복구회로를 고려한 PSA-TC-8PSK의 성능 분석 (Performance Analysis of Pilot Symbol Assisted Trellis-Coded 8PSK with Timing Recovery Circuits on the Frequency-Nonselective Rayleigh Fading Channel)

  • 이병로
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.419-425
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    • 2001
  • 이동통신에서 다중경로에 의한 페이딩 현상은 시스템의 성능에 영향을 주는 큰 원인 중의 하나이다. 이런 페이딩 채널에서의 성능저하를 개선하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 채널 페이딩을 추정하여 보상하는 방식에서는 파일럿 심벌을 이용하는 PSAM(pilot symbol assisted modulation) 방식이 널리 이용되고 있으며 TCM(trellis-coded modulation)은 전송 대역폭의 증가 없이 철저한 부호화 이득을 얻을 수 있는 부호화와 변조 과정이 결합된 전송 기술이다. 본 논문에서는 주파수 비선택적 레일리 페이딩 채널에서 PSAM과 TCM을 사용하는 PSA-TC-8PSK의 성능을 분석하였다. 페이딩의 추정을 위한 보간 방법에는 오차의 분산을 최소화하는 Wiener 필터를 사용하였으며 필터의 탭수, 파일럿 심벌 주기, 도플러 주파수가 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 완전 디지털 방식의 구현이 가능한 심벌 타이밍 복구 회로를 구성하여 심벌 타이밍 에러가 전체 성능에 미치는 영향을 분석하였다.

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DSP-FPGA 구조를 갖는 다중경로 페이딩 채널 시뮬레이터 구현 (Implementation of a Real-time Multipath Fading Channel Simulator Using a Hybrid DSP-FPGA Architecture)

  • 이주현;이찬길
    • 한국음향학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.17-23
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    • 2004
  • 일반적으로 무선 이동 채널은 협대역 스펙트럼을 갖는 복소 랜덤 프로세스로 모델링된다. 본 논문에서는 TMS320C6414 DSP칩과 XC2VP30 FPGA칩을 사용한 페이딩 신호의 실시간발생에 대해 기술한다. 여기서 제시된 시뮬레이터는 플랫 페이딩 및 주파수 선택성 페이딩 채널의 일반적인 모델로 그 대상으로 하였으며 여러 다양한 채널 왜곡 현상을 모사할 수 있도록 설계되었다. 시뮬레이터는 다음 세가지 기본적인 채널 특성을 포함한다; 레일리 페이딩, log-normal shadowing, 주파수 선택성 페이딩. DSP의 연산부담을 최소로 하면서 이동 채널의 통계 특성을 재현하기 위해 multi-rate신호처리 기법이 사용되었다. 채널 파라미터 값을 변화시키면서 많은 실험을 행하였고, 시뮬레이터에서 실시간 출력된 채널 포락선들의 각 통계 특성이 이론치와 일치됨을 확인했다.

쉐도우 라이시안 페이딩 채널에서 M-ary DPSK 신호의 다중 차동 궤환 검파 (Multiple Differential Feedback Detection of M-ary DPSK Signal in Shadowed Rician Fading Channel)

  • 박문수;김환용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.61-70
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    • 1996
  • M-ary DPSK는 대역 효율이 우수한 디지탈 변조 기법이고, 최큰에는 이용 가능한 무선 대역폭이 제한된 이동 위성통신 시스댐 분야의 응용에서 관심이 모아지고 있다. 동기 검파 방식은 잡음 환경에서 우수한 오류 성능을 제공하지만 페이딩 환경에서는 낀 포착 시간을 필요로 한다.본 논문에서는 라이시안 페이딩과 쉐도우 라이시안 페이딩 채널에서 다중 차동 궤환 검파 기법을 사용한 M-ary DPSK 신호의 오류 성능을 분석하였다. 다중 차동 궤환 검파 기법은 일반적인 차동 수신기의 복잡도를 증가시켜서 차동 수신과 동기 수선 사이의 성능 차이를 줄일 수 있는 효율적인 기법이다. 다중 심볼 최대 우도 검파 기법과 비교할 때 다중 차동 궤환 검파 기법은 H/W 구현상에서 매우 간단한 구조를 갖는다. 특히 이 기법은 잡음과 빠른 페이딩 채널 사이에서 시간과 공간에서 변할 수 있는 육상 이동위성 채널에 적용할 수 있다.

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16Kbps SBC의 Rayleigh 페이딩 채널에러에 대한 강인성 연구 (A Study on the Robustness of a 16Kbps SBC over the Rayleigh fading Channel Error)

  • 오수환;이상욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.287-295
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    • 1986
  • 본 논문에서는 디지털 이동 무선통신을 위한 음성신호와 부호화 기법으로 SBC(sub-bnad coding)를 제안하고, SBC의 레일리(Rayleigh) 페이딩 채널에서의 음질의 강인성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 조사하였다. 먼저 레일리 페이딩 채널, 시뮬레이터 및 16-ary DPSK(differential phase shift key) 수신기 모델을 제시한 후, 모델의 타당성을 이론치와 비교하여 입증하였다. 채널에러에 대한 영향은 SNR, LPC(linear predictive codin) 거리척도 및 주관적인 청각조사를 통해 검토하였다. BER(bit error rate) =$10_{-3}$, $10_{-2}$, 5$ imes$$10_{-2}$에 대한 시뮬레이션결과 BER=$10_{-2}$에서도 음성의 이해도는 확인되었으며, BER=5$ imes$$10_{-2}$에서도 음성통신에 사용하기는 충분하였다. 따라서 SBC는 ECC(error correction code) 사용없이 BER=$10_{-4}$~$10_{-2}$정도의 레일리 페이딩 채널에서 디지탈 이동무선통신에 응용이 가능함을 알 수 있었다.

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