• 제목/요약/키워드: Fading Time

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저궤도 이동위성통신에 있어서의 신호열화 해석 및 이의 보상기술 (Analysis of the Signal Degradations and Its Compensation Techniques in the LEO Mobile Satellite Communication)

  • 강영흥
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.22-34
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    • 1997
  • 저궤도 이동위성 통신시스템의 선호열화는 주로 페이딩 및 도플러 시프트에 기인하므로 이로 인한 신호의 열화 해석 및 이의 보상기볍이 중요하다. 도플러 시프트 보상기로서 블록 복조기는 시간 변화의 도플러 시프트 보상에는 유용하지만 그 보상 능력이 32 ksymbols/ s QAM (또는 QPSK) 선호 전송에 있어서 수백 Hz 정도밖에 되지 않는다. 따라서 본 논문에서는 먼저 페이딩과 도플러 시프트에 기인하는 QAM 신호열화를 분석한 후, 보상기로서 기존의 파일룻 신호를 이용한 페이딩 보상기의 이용과 새로운 도플러 시프트 보상기를 제안하여 그 성능을 분석하였다. 그 결과 제안된 보상기는 수 kHz 이상의 도플러 시프트를 보상할 수 있으며, 기존의 파일롯 신호를 이용한 페이딩 보상기는 레일리 페이딩 뿐만 아니라 강한 라이시안 페이딩 ($K{\leq}10 dB$) 보상회로로서 유용하다는 것을 알 수 있었다. 더욱이 등이득 다이버시티를 이용함으로써 보상기로 완전히 보상할 수 없는 강한 페이딩 및 도플라 시프트하에서도 시스템 성능을 상당히 개선할 수 있었다.

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FER Performance Evaluation and Enhancement of IEEE 802.11 a/g/p WLAN over Multipath Fading Channels in GNU Radio and USRP N200 Environment

  • Alam, Muhammad Morshed;Islam, Mohammad Rakibul;Arafat, Muhammad Yeasir;Ahmed, Feroz
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권1호
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    • pp.178-203
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    • 2018
  • In this paper, authors have been evaluated the Frame Error Rate (FER) performance of IEEE 802.11 a/g/p standard 5 GHz frequency band WLAN over Rayleigh and Rician distributed fading channels in presence of Additive White Gaussian Noise (AWGN). Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) based transceiver is implemented by using real-time signal processing frameworks (IEEE 802.11 Blocks) in GNU Radio Companion (GRC) and Ettus USRP N200 is used to process the symbol over the wireless radio channel. The FER is calculated for each sub-carrier conventional modulation schemes used by OFDM such as BPSK, QPSK, 16, 64-QAM with different punctuated coding rates. More precise SNR is computed by modifying the SNR calculation process of YANS and NIST error rate model to estimate more accurate FER. Here, real-time signal constellations, OFDM signal spectrums etc. are also observed to find the effect of multipath propagation of signals through flat and frequency selective fading channels. To reduce the error rate due to the multipath fading effect and Doppler shifting, channel estimation (CE) and equalization techniques such as Least Square (LS) and training based adaptive Least Mean Square (LMS) algorithm are applied in the receiver. The simulation work is practically verified at GRC by turning into a pair of Software Define Radio (SDR) as a simultaneous transceiver.

적응형 위성통신 시스템 설계를 위한 동적 강우 감쇠 모델 (A Dynamic Rain Attenuation Model for Adaptive Satellite Communication Systems)

  • 장매향;김수영;백정기
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.12-18
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    • 2011
  • 고주파수 대역을 사용하는 위성통신 시스템의 링크 성능 저하의 가장 큰 요인 중의 하나가 강우 감쇠라고 할 수 있으며, 이러한 강우 감쇠를 보상하기 위한 가장 효율적인 방법으로써, 적응형 전송방식을 사용하고 있다. 강우 감쇠에 대처하기 위한 적응형 전송 방식을 개발하고 설계하는데 있어서 중요한 요소 중의 하나가 실제 발생하는 강우 감쇠에 대한 동적 시뮬레이션 모델이다. 본 논문에서는 초 단위 강우 감쇠 실측 데이터에 대한 통계치를 바탕으로 Markov 프로세스 모델을 이용하여 모델링하는 절차를 기술한다. 먼저 실측된 데이터의 통계적 특성을 추출하여 4가지 상태를 가지는 Markov 프로세스를 정의하고, 이를 이용하여 모델링된 데이터와 실측 데이터를 비교 분석한 결과를 제시한다.

OFDM 시스템에서 채널 추정을 위한 파일럿 패턴의 성능 분석 (Performance Analysis of Pilot Patterns for Channel Estimation in OFDM Systems)

  • 최광돈;헌덕수;박상규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권8A호
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    • pp.664-670
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    • 2005
  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송방식은 효율적인 주파수 사용 및 고속의 데이터 전송이 가능한 장점으로 인해 페이딩 환경에서 우수한 성능을 보이지만, 실질적으로는 다중 경로 페이딩 채널의 시간에 따른 변화에 대해 성능 저하가. 발생한다. 이러한 채널의 시간적 변화에 대한 영향을 극복하고, 시스템의 성능을 개선하기 위한 여러 가지 채널 추정: 기법들이 제안되어 왔다. 그러나 채널 추정을 위한 기존의 파일럿 패턴들은 이동체의 속도에 대해 강인한 특성을 지니지 못한다. 본 논문에서는 보편적으로 사용되는 파일럿 패턴들의 이동성에 대한 단점을 극복하고, 도플러 확산으로 비롯된 시변 채널 환경에서 타 기법들에 대하여 우수한 성능을 달성하기 위해 기존 패턴에 변형을 가한 파일럿 패턴을 제안한다. 모의실험 결과를 통해 시변 채널 환경에서 변형된 파일럿 패턴의 성능이 기존의 패턴보다 우수함을 보였다.

Performance of Convolutionally-Coded MIMO Systems with Antenna Selection

  • Hamouda Walaa;Ghrayeb Ali
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제7권3호
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    • pp.307-312
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    • 2005
  • In this work, we study the performance of a serial concatenated scheme comprising a convolutional code (CC) and an orthogonal space-time block code (STBC) separated by an inter-leaver. Specifically, we derive performance bounds for this concatenated scheme, clearly quantify the impact of using a CC in conjunction with a STBC, and compare that to using a STBC code only. Furthermore, we examine the impact of performing antenna selection at the receiver on the diversity order and coding gain of the system. In performing antenna selection, we adopt a selection criterion that is based on maximizing the instantaneous signal-to­noise ratio (SNR) at the receiver. That is, we select a subset of the available receive antennas that maximizes the received SNR. Two channel models are considered in this study: Fast fading and quasi-static fading. For both cases, our analyses show that substantial coding gains can be achieved, which is confirmed through Monte-Carlo simulations. We demonstrate that the spatial diversity is maintained for all cases, whereas the coding gain deteriorates by no more than $10\;log_{10}$ (M / L) dB, all relative to the full complexity multiple-input multiple-output (MIMO) system.

TMS320C542 프로세서를 이용한 실시간 주파수 비선택성 페이딩 채널 시뮬레이터 구현 (Implementation of a Real-time Frequency Non-selective Fading Channel Simulator Using a TMS320C542 Processor)

  • 이준영;이찬길
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권8A호
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    • pp.1187-1194
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    • 1999
  • 일반적으로 무선 이동 채널은 협대역 스펙트럼을 갖는 복소 랜덤 프로세스로 모델링된다. 본 논문에서는 DSP 단일칩을 사용한 페이딩 신호의 실시간 발생에 대해 기술한다. 실시간 시뮬레이터는 단말기 이동 속도, 반송파 주파수, line-of-sight 성분과 다중 경로 성분의 비, 수신 전력의 분산과 같은 시뮬레이션 파라미터를 윈도우상에서 선택할 수 있도록 설계되었다. 최소화된 DSP 연산량으로 이상적인 페이딩 신호를 발생하기 위한 알고리즘과 필터 설계시의 trade-off가 고찰되었다. 실험으로 측정된 페이딩 채널 프로세스의 통계 특성은 이론치와 거의 일치함을 확인할 수 있었다.

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Compensation Algorithm of Arrival Time Mismatch in the Space-Time Coded Systems

  • Kim, Min-Hyuk;Choi, Suk-Soon;Jung, Ji-Won;Lee, Seong-Ro;Cho, Han-Na;Choi, Myeong-Soo
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제6권3호
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    • pp.353-357
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    • 2008
  • One objective in developing the next generation of wireless communication systems is to increase data rates and reliability. A promising way to achieve this is to combine multiple-input and multiple-output signal processing with a space-time coding scheme, which offers higher coding and diversity gains and improves the spectrum efficiency and reliability of a wireless communication system. It is noted, however, that time delay differences and phase differences among different channels increase symbol interference and degrade system performance. In this letter, we investigate phase differences and their effects on multiple-input and multiple-output systems, and propose a compensation algorithm for the Rayleigh fading model to minimize their effects.

이동통신 환경에서 바이트 정렬 가변 길이 터보 코드의 적응 부호화율 적용을 통한 동영상 전송 시스템 (Robust Video Transmission System Employing Byte-Aligned Variable-Length Turbo Codes and Its Code-Rate Adaptation over Mobile Communication Channels)

  • 이창우;김종원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권7C호
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    • pp.921-930
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    • 2004
  • 본 논문에서는 회선교환 방식의 이동통신 환경에서 전송 오류에 강인한 동영상 전송 시스템을 구현하기 위해서 채널의 상태에 따라 적응적으로 부호화율을 변화시키는 터보 코드 기반 오류정정 기법을 제안한다. 제안 시스템에서는 먼저 가변길이의 응용계층 단위(segment)로 생성되는 영상 부호화 스트림에 부합하도록 바이트정렬 가변길이 (byte-aligned variable-length) 터보 코드를 사용한다. 즉 ITU-T H.263+ 동영상 스트림을 GOB (group of block) 별로 나누고 이를 채널 상태에 따라 적절한 바이트정렬 가변길이 터보 코드를 적용하여 보호하는 것이다. 이를 위하여 제안된 동영상 전송 시스템의 압축 부호화율과 오류정정 부호화율 간의 상관관계를 분석하고 정적인 상황에서 최적의 부호화율을 먼저 모색한다. 또한 실제적인 이동통신 채널을 적절하게 근사하는 시변 레일리 페이딩(Rayleigh fading) 채널을 모델링한 다음 채널 변화에 따라 부호화율을 적응적으로 조절하는 기법을 제안한다. 마지막으로 제안된 적응 기법의 적용에 따른 성능 향상을 동영상 전송 성능의 비교를 통하여 검증한다.

나카가미 페이딩 채널하에서 MIMO-OFDM 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of MIMO-OFDM System over Nakagami Fading Channel)

  • 강경식;김원섭;박춘호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.1797-1804
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    • 2011
  • 본 논문에서는 주변 환경에 따라 다양한 채널 상태를 나타낼 수 있는 분산형 나카가미 페이딩 채널하에서 선형의 시공간 블록코드 (Space-Time Block Code) 직교 설계로부터 평균 비트 에러율(Bit Error Rate)성능을 평가하여 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 채널의 안테나 열 구성과 동작환경의 영향을 분석하였고 향상된 BER을 위한 MT 안테나의 설계조건과 페이딩 지수 m을 제안 한다. 시스템 성능의 분석을 위해 M-PSK(M-ary Phase Shift Keying)변조 방식과, M-QAM(M-ary Quadra -ture Amplitude Modulation)변조 방식을 사용 하였고, 분석 식은 각각 적분된 나카가미 페이딩 변수와 적분되지 않은 나카가미 페이딩 변수로부터 시스템의 성능을 비교 분석하였다. 채널 배열의 구성은 행렬의 수식적 계산에 의해 얻게 되며, AOA 확산이 감소하는 것에 따라 STBC(Space - Time Block Codes) BER성능이 감소하며, 이와 같은 손실은 안테나 간격의 증가나, 배열구성의 변경을 통해 보상 될 수 있다.

시변 다중 경로 페이딩 채널에서 OFDM, MC-CDMA의 등화 기법 (An Equalization Technique for OFDM and MC-CDMA in a Slowly Time-Varying Multipath Fading Channel)

  • 최종호;조용수
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1996년도 학술대회
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    • pp.3-7
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    • 1996
  • In this paper, the performances of OFDM and MC-CDMA systems in a slowly-varying multipath fading environment is investigated. Time variation of the multipath channel leads to both a change of an optimal coefficient in one-tap equalizer and a loss of subchannel orthogornality, resulting in significant performance loss. A new simple one-tap equalizer which can reduce the effect of slowly time-varying multipath channel is proposed by taking into account time-variation of multipath profile and modifying the previous equalization techniques. It is demonstrated by computer simulation that the performances of OFDM and MC-CDMA systems can be improved by using the proposed one-tap equalizers when the multipath channel is slowly varying.

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