본 논문에서는 다중 입출력 안테나 OFDM 통신시스템에서 가상 기준 신호(virtual pilot signal)를 사용하는 한 연판정 지향 채널 추정 기법을 제안한다. 기준 신호만을 이용하여 채널을 추정하는 기존 방식과 달리 제안하는 기법은 기준 신호와 데이터를 동시에 사용하여 채널을 추정한다. 또한, 제안하는 기법에서 채널을 추정하기 위해 사용할 데이터를 선택하는 알고리즘을 제안한다. 모의실험을 통해 제안하는 기법이 기존 채널 추정에 비해 향상된 성능을 갖는 것을 확인할 수 있다.
본 논문에서는 다중사용자 multiple-input-multiple output(MIMO) 하향링크 채널 환경에서 시스템 용량을 향상시키기 위한 프리코딩(preceding) 기법에 관해 논의한다. 다중사용자 MIMO 시스템에서는 시스템 용량을 향상시키기 위한 다양한 프리코딩 기법들이 연구되어 왔다. 블록 대각화(Block Diagonalization) 프리코딩 기법은 다중사용자 MIMO broadcast 채널 환경에서 만들어진 여러 가지 프리코딩 기법 중 하나로 특이값 분해를 이용하여 제로-포싱(zero-forcing)을 하는 간단한 방법으로 구성되어 있다. 그러나 블록 대각화 기법은 복잡도가 낮아진 만큼 시스템 용량이 저하되는 단점을 갖고 있으며, 이러한 현상은 시스템 용량의 저하는 안테나들 사이에 상관도가 높을 때 더 심각해진다. 따라서 본 논문에서는 블록 대각화 기법을 수정하여 시스템 용량을 향상시킬 수 있는 프리코딩 기법을 제안한다. 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안하는 방법이 기존의 블록 대각화 기법에 비해 높은 시스템 용량 성능을 보임을 확인할 수 있다.
본 논문에서는 새로운 2레벨 탐색 스피어 디코딩 알고리즘과 그 하드웨어 구조를 제안한다. 제안된 알고리즘은 심볼검출 시에 성능향상에 영향을 줄 수 있는 유용한 후보군이 이전 단계에서 버려지는 것을 피하기 위해서, 2 레벨 트리탐색을 동시에 수행한다. 시뮬레이션 결과, 제안된 알고리즘이 BER 측면에서 기존의 알고리즘보다 성능이 우수함을 확인할 수 있었다. 제안된 하드웨어 구조는 낮은 복잡도와 고정된 throughput을 갖는 구조로써 BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM의 변조방식을 지원한다. 하드웨어 측면에서 큰 복잡도를 갖는 정렬 블럭은 다른 블럭과 하드웨어를 공유함으로써 면적을 감소시켰고, 제안된 하드웨어 구조는 기존의 구조들과 비교했을 때 면적이 감소되고 성능이 향상됨을 확인하였다.
터보 처리는 무선 단일 입출력 통신 시스템과 마찬가지로 무선 다중 입출력 (MIMO: multi-input multi-output)통신 시스템에서도 재귀 처리를 통하여 Shannon Limit 근접하는 방법으로 알려져 왔다. 재귀 처리는 복호와 간섭 제거의 상호 영향을 극대화시킬 수 있으나 LDPC (Low Density Parity Check) 부호는 내부의 복호 처리의 지연으로 인해 터보 처리에 사용되지 않고 있다. 본 논문에서는 고속 무선 통신을 위한 터보 병렬 시공간 처리를 갖는 LDPC 부호화된 다중 입출력 시스템을 제시하고 낮은 신호 대 잡음 비 (SNR: Signal to Noise Ratio) 에서 복호된 프레임의 신뢰도를 판정하기 위한 평균 연출력 신드롬 (ASS: Average Soft-Output Syndrom) 기법을 제안한다. 모의 실험 결과는 제시된 시스템이 기존 시스템보다 성능이 뛰어나고 제안된 ASS 기법은 낮은 SNR에서 성능저하 없이 터보 처리의 평균 재귀 횟수를 효과적으로 줄이는 것을 보여준다.
Daehee, Won;Koontack, Kim;Eunsung, Lee;Jungja, Kim;Youngjae, Song
Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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제12권1호
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pp.23-35
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2023
Korea Augmentation Satellite System (KASS) is a satellite-based augmentation system (SBAS) that provides approach procedure with vertical guidance-I (APV-I) level corrections and integrity information to Korea territory. KASS is used to monitor navigation performance in real-time, and this paper introduces the design, implementation, and verification process of mission monitoring (MIMO) in KASS. MIMO was developed in compliance with the Minimum Operational Performance Standards of the Radio Technical Commission for Aeronautics for Global Positioning System (GPS)/SBAS airborne equipment. In this study, the MIMO system was verified by comparing and analyzing the outputs of reference tools. Additionally, the definition and derivation method of accuracy, integrity, continuity, and availability subject to MIMO were examined. The internal and external interfaces and functions were then designed and implemented. The GPS data pre-processing was minimized during the implementation to evaluate the navigation performance experienced by general users. Subsequently, tests and verification methods were used to compare the obtained results based on reference tools. The test was performed using the KASS dataset, which included GPS and SBAS observations. The decoding performance of the developed MIMO was identical to that of the reference tools. Additionally, the navigation performance was verified by confirming the similarity in trends. As MIMO is a component of KASS used for real-time monitoring of the navigation performance of SBAS, the KASS operator can identify whether an abnormality exists in the navigation performance in real-time. Moreover, the preliminary identification of the abnormal point during the post-processing of data can improve operational efficiency.
우리는 레일리 페이딩 채널에서 다중 전송 안테나를 사용한 전송 방식을 택한 Alamouti 방식의 전송쌍 에러 확률(Pairwise error probability)을 사용해서 시스템의 성능을 분석해 보았다. 데이터는 시공간 블록 코딩을 사용해서 전송 안테나에 n 개의 배열로 전송되어졌다. 각각의 수신안테나의 수신 신호는 채널의 상태에 따라 변형된 n개의 송신 신호들의 선형결합으로 수신된다. 최대 가능도 복호 알고리즘(Maximum likelihood decoding algorithm)은 신호를 다시 재결합하는 간단한 방법을 사용하였다. 이러한 방식은 시공간 블록코드의 직교적인 성질을 이용한 것이고, 수신기에서의 수신신호가 선형결합이라는 것을 바탕으로 한 것이다. 모의실험을 통해서 시공간 블록 코딩을 사용하고, 다중 안테나를 사용한 시스템에서 우리가 분석한 결과를 확인했다.
In this paper we design an irregular low-density parity-check (LDPC) code for a multi-input multi-output (MIMO) system. The considered MIMO system is minimum mean square error soft-interference cancellation (MMSE-SIC) detector. The MMSE-SIC detector and the LDPC decoder exchange soft information and consist a turbo iterative detection and decoding receiver. Extrinsic information transfer (EXIT) charts are used to obtain the edge degree distribution of the irregular LDPC code which is optimized for the input-output transfer chart of the MMSE-SIC detector. It is shown that the performance of the designed LDPC code is much better than that of conventional LDPC code optimized for the AWGN channel.
In multimedia communication systems, efficient transmission system design should incorporate the use of matching unequal error protection (UEP), since source coders exhibit unequal bit error sensitivity. In this paper, we present UEP schemes which exploit differences in bit error protection levels in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems over frequency selective fading channels. We introduce an UEP scheme which improves the link performance with multiple transmit and receive antennas. Especially, we propose a new receiver structure based on two stage Maximum Likelihood detection (MLD) schemes which can approach the performance of a full search MLD receiver with much reduced computational complexity. In the performance analysis, we derive a generalized pairwise error probability expression for the proposed UEP schemes. Simulation results show that the proposed schemes achieve a significant performance gain over the conventional equal error protection (EEP) scheme.
In this paper, we consider coded layered space-time architecture in MIMO-OFDM channels. Vertical Bell Lab Layered Space-Time(V-BLAST) scheme employing ordered successive interference cancellation(OSIC) algorithm provides very high spectral efficiency with low computational complexity. However, the error propagation is a major drawback constraining the overall performance of the V-BLAST system significantly. Based on this problem, we derive an improved detector using soft bit log-likelihood ratio(LLR) value. Simulation results show that the proposed detector outperforms the conventional V-BLAST scheme under spatially uncorrelated as well as correlated fading channels.
본 논문에서는 ATSC3.0 Layered-Division-Multiplexing Multiple-Inputs-Multiple-Outputs 방송 시스템에서 Core-Layer(CL) 신호 복조 시 기존 Gaussian-Approximation(GA) 기법과 Partial-GA(PGA) 기법을 선택적으로 사용하여 PGA 기법과 성능은 거의 동일하며 복잡도는 더 작은 새로운 Hybrid PGA(HPGA) 복조 기법을 제안하고자 한다. 제안된 복조 기법은 수신단 신호의 Injection Level(IL) 값이 송신 IL보다 높아 CL 신호 입장에서 채널 상태가 좋을 경우 GA 기법을 사용하고, 반대로 수신단 IL 값이 송신 IL보다 낮아 채널 상태나 좋지 않을 경우 성능을 우선한 PGA 기법을 사용하게 된다. 실험 결과 성능은 PGA 기법과 거의 동일하고 복잡도는 PGA 기법의 복잡도 대비 약 25% 정도 작아짐을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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