• 제목/요약/키워드: Minimum BER

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DS-CDMA 시스템을 위한 혼합 LMSF 블라인드 다중 사용자 검출 (Mixed LMSF Blind Multiuser Detector for DS-CDMA Systems)

  • 박성욱;박종욱
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제43권2호
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    • pp.75-79
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    • 2006
  • 블라인드 기법은 훈련열 없이 검출하고자 하는 사용자의 최소한의 정보만을 가지고 정보 검출이 가능한 방법이다. 본 논문에서는 직접 대역 확산 코드 분할 다중 접속 시스템에서 다중사용자 간섭을 제거하기 위해서, 혼합된 비용함수를 사용하는 블라인드 다중사용자 검출기를 제안하였다. 제안된 블라인드 다중사용자 검출기의 비용함수는 LMS와 LMF를 혼합한 형태로 이루어져있으며, 제안된 다중사용자 검출기의 성능을 평가하기 위해서 가우시안 채널 하에서 BER을 비교 하였다. 모의실험 결과, 사용자가 20 명 존재하는 경우, 제안된 블라인드 검출기가 블라인드 MOE 다중사용자 검출기에 비해 약 3dB정도 더 나은 성능을 지님을 확인 할 수 있었다.

ISI and PAPR Immune IEEE 802.11p Channels Based on Single-Carrier Frequency Domain Equalizer

  • Ali, Ahmed;Dong, Wang;Renfa, Li;Eldesouky, Esraa
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권11호
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    • pp.5513-5529
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    • 2016
  • Doppler Effect is a prominent obstacle in vehicular networks, which dramatically increase the Bit-Error-Rate (BER). This problem is accompanied with the presence of the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) systems in which the Doppler shift interrupts the subcarriers orthogonality. Additionally, Inter-Symbol Interference (ISI) and high Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) are likely to occur which corrupt the received signal. In this paper, the single-carrier combined with the frequency domain equalizer (SC-FDE) is utilized as an alternative to the OFDM over the IEEE 802.11p uplink vehicular channels. The Minimum Mean Squared Error (MMSE) and Zero-Forcing (ZF) are employed in order to study the impact of these equalization techniques along with the SC-FDE on the propagation medium. In addition, we aim to enhance the BER, improve the transmitted signal quality and achieve ISI and PAPR mitigation. The proposed schemes are investigated and we found that the MMSE outperforms the ZF equalization under different Doppler shift effects and modulations.

Cyclic Shift Based Tone Reservation PAPR Reduction Scheme with Embedding Side Information for FBMC-OQAM Systems

  • Shi, Yongpeng;Xia, Yujie;Gao, Ya;Cui, Jianhua
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권8호
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    • pp.2879-2899
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    • 2021
  • The tone reservation (TR) scheme is an attractive method to reduce peak-to-average power ratio (PAPR) in the filter bank multicarrier with offset quadrature amplitude modulation (FBMC-OQAM) systems. However, the high PAPR of FBMC signal will severely degrades system performance. To address this issue, a cyclic shift based TR (CS-TR) scheme with embedding side information (SI) is proposed to reduce the PAPR of FBMC signals. At the transmitter, four candidate signals are first generated based on cyclic shift of the output of inverse discrete Fourier transform (IDFT), and the SI of the selected signal with minimum peak power among the four candidate signals is embedded in sparse symbols with quadrature phase-shift keying constellation. Then, the TR weighted by optimal scaling factor is employed to further reduce PAPR of the selected signal. At the receiver, a reliable SI detector is presented by determining the phase rotation of SI embedding symbols, and the transmitted data blocks can be correctly demodulated according to the detected SI. Simulation results show that the proposed scheme significantly outperforms the existing TR schemes in both PAPR reduction and bit error rate (BER) performances. In addition, the proposed scheme with detected SI can achieve the same BER performance compared to the one with perfect SI.

다중 사용자 OFDM 시스템을 위한 개선된 부반송파 할당 알고리즘 (Improved Subcarrier Allocation Algorithm for Multiuser OFDM Systems)

  • 이재윤;윤동원;박상규;현광민
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권9호
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    • pp.9-16
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    • 2007
  • 본 논문에서는 제한된 자원 하에서 최대한 많은 사용자의 QoS를 만족시키면서 전체 데이터 전송률 및 스펙트럼 효율을 최대화 하는 부반송파 할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 먼저, BER, 사용자의 최소 요구 데이터 전송률, 채널 이득정보를 이용하여 서비스를 받을 수 있는 사용자들의 후보를 미리 정하여 보다 안정적인 서비스가 이루어질 수 있도록 하였으며, 그 다음, 그 후보 사용자에게 부반송파를 할당하고, 전송 가능한 전체 데이터 율의 감소가 최소화되도록 재 할당한다. 제안된 부반송파 할당 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 더 많은 사용자를 지원하며, 우수한 성능의 스펙트럼 효율 및 전체 데이터 전송률을 갖는다.

동기식 IMT-2000을 위한 MC-CDMA의 성능 개선 (Performance Improvement of MC-CDMA System for Synchronous IMT-2000 System)

  • 방성일
    • 전기전자학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.196-203
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    • 1999
  • 본 논문에서는 북미식 차세대 이동통신 방식인 동기식 IMT-2000을 위한 실내 및 실외 전송환경하에서 DS-CDMA 및 MC-CDMA의 오율특성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 고찰하였다. 즉 RAKE 수신기를 채택한 DS-CDMA 방식과 EGC(equal gain combining), MRC(maximum ratio combining) 및 개선된 MMSEC(minimum mean square error combining) 방식에 대해 단일 및 다중 사용자와 부 반송파의 수에 따른 비트 오율특성을 분석 하였다. 그 결과 MMSEC 방식이 다른 방식에 비해 페이딩 채널에서 오율이 $2{\times}10^{-3}$ 일 때 약 5 [dB], 동기식 IMT-2000을 위한 실내 및 실외 전송채널의 경우에는 약 6[dB] 개선됨을 보였다. 또한 다중 사용자의 수가 증가함에 따라 MMSEC를 적용한 MC-CDMA 방식이 가장 우수함을 확인하였다.

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다중 확산 부호를 사용한 DS-CDMA에 대한 주파수 선택적 페이딩 채널에서 주파수 영역 터보 등화 기법 (Frequency Domain Turbo Equalization for Multicode DS-CDMA in Frequency Selective Fading Channel)

  • 이준경;이택주;채혁진;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권1C호
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    • pp.102-109
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    • 2008
  • 무선 이동 통신에서 여러 가지 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서는 더 높은 수준의 전송률을 필요로 하게 된다. DS-CDMA에서 전송률을 증가 시키는 방법으로 다중 확산 부호의 사용을 생각할 수 있다. 그러나 다중 경로 채널에서는 사용된 다중 확산 부호 간의 직교성이 파괴되어 코드 간 간섭을 일으키게 된다. 이 코드 간 간섭 현상은 다중 확산 부호를 사용한 DS-CDMA의 비트 오류 성능(BER)을 크게 떨어뜨린다. 일반적인 다중부호 DS-CDMA 시스템은 레이크(Rake) 수신기와 터보 디코더를 사용하는데, 이 방법으로는 코드 간 간섭 현상(ICI)으로 발생되는 오류 마루(error floor)를 극복 할 수 없다. 본 논문에서는 다중 확산 부호를 사용한 DS-CDMA 시스템에 대하여 최소 평균 제곱 오류(MMSE)를 기반으로 한 주파수 영역 터보 등화 기법(FDTE-MMSE)을 제안하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 성능을 확인하였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 다중 경로 채널의 길이가 1보다 클 경우, 높은 $E_b/N_0$에서 FDTE-MMSE의 성능이 레이크 수신기와 터보 디코더를 결합하여 사용한 경우 보다 더욱 우수한 것으로 나타났다.

계층변조를 적용한 협력 중계 통신시스템의 최적 전송기법 (Optimal Transmission Method in Cooperative Relay Communication Systems with Hierarchical Modulation)

  • 전민철;이수경;서보석
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.224-231
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    • 2010
  • 이 논문에서는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)의 부반송파에 계층변조를 적용한 협력 중계 통신시스템의 성능을 분석한다. 협력 중계 통신시스템의 전송구조는 두 개의 시간 슬롯으로 구성된다. 첫 번째 시간 슬롯에서는 송신단이 변조된 신호를 중계기와 수신단으로 동시에 전송한다. 중계기는 송신단으로부터 수신한 신호를 복조하고 재변조 하여 두 번째 시간 슬롯동안 재변조된 신호를 수신단으로 전송한다. 협력 중계 통신시스템에서 송신단-중계기 채널과 송신단-수신단 채널의 SNR(signal to noise power ratio)은 다르다. 송신단은 두 채널의 SNR에 적합한 변조방식을 동시에 이용하기 위해 계층변조 방식을 사용한다. 계층변조를 사용하는 협력 중계 통신시스템의 비트 오율(bit error rate)은 계층변조의 비균등 비율에 의해 달라진다. 이 논문에서는 기존의 계층변조 방식의 비균등 비율에 대한 비트 오율 값을 이용하여 계층변조를 적용한 협력 중계 통신시스템의 비트오율을 유도하고, 모의실험을 통해 최소 BER을 얻을 수 있는 계층변조의 최적 비균등 비율을 찾는다. 또한 중계기의 위치에 따라 제안한 시스템의 성능을 분석하고 이 결과를 바탕으로 시스템의 성능을 최대화할 수 있는 중계기의 위치를 찾는다.

상향링크 SIMO 시스템에서 공간 및 주파수 다이버시티 이득에 따른 SC-FDMA의 BER 성능 분석 (Analysis of BER According to Spatial and Frequency Diversity Gain in Uplink SC-FDMA with SIMO Systems)

  • 이진희;최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권9호
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    • pp.535-547
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    • 2014
  • 상향링크 SIMO(Single Input Multiple Output) 시스템의 SC-FDMA 기법에서 공간 및 주파수 다이버시티 이득에 따른 BER(Bit Error Ratio) 성능 변화를 분석한다. 본 논문에서 분석한 주요내용은 다음과 같다. 첫째, 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 동시에 수행할 수 있는 통합된 시스템과 공간 다이버시티 컴바이닝과 주파수 다이버시티 컴바이닝을 순서대로 수행하는 단계별 시스템이 동등한 성능을 가지는 것을 확인한다. 단계별 시스템의 주파수 다이버시티 컴바이닝 기법과 통합된 시스템의 다이버시티 컴바이닝 기법이 동일할 때, 단계별 시스템에서 주파수 다이버시티 컴바이닝보다 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행하면서 공간 다이버시티 컴바이닝 기법을 MRC(Maximal Ratio Combining)로 하면 두 시스템의 성능이 동일함을 신호 모형화 결과를 통해 증명한다. 둘째, 신호 모형화 결과와 BER 실험 결과를 통해 공간 다이버시티 이득과 주파수 다이버시티 이득이 각각 성능에 어떤 영향을 미치는지 분석한다. 부반송파 개수가 증가함에 따라 주파수 다이버시티 이득이 증가함을 알 수 있고 이는 주파수 다이버시티 기법이 ZF(Zero Forcing)일 때의 성능과 MMSE(Minimum Mean Square Error)일 때의 성능 차이는 유지하면서 높은 SNR(Signal to Noise Ratio) 영역의 성능 향상에 영향을 미치는 것을 보인다. 그리고 수신안테나 개수의 증가는 공간 다이버시티 이득을 증가시키며 공간 다이버시티 이득의 증가는 모든 SNR 영역의 성능을 향상시키면서 주파수 다이버시티 컴바이닝이 ZF일 때와 MMSE일 때의 성능 차이를 줄이는데 영향을 미침을 보여준다. 마지막으로, 공간 다이버시티 이득이 신호 모형화 유도과정에서 어떤 영향을 미치는지 분석하여 수신안테나 개수가 6개 이상이면 주파수 다이버시티 컴바이닝을 ZF으로 했을 때의 성능이 MMSE로 했을 때의 성능을 대체할 수 있음을 확인할 수 있다.

Adjustable Multiple Relay Selection Based on Steady-State Mean Square Joint Error for Cooperative Communication

  • Liu, Zhiyong;Zhang, Qinyu;Mu, Liwei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권9호
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    • pp.4326-4341
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    • 2016
  • In this paper, an adjustable multiple relay selection (MRS) scheme for cooperative communication with amplify-and-forward (AF) relay under frequency selective channels is proposed. In the proposed scheme, the relays are ordered firstly by the steady-state mean square error (MSE), then the relays are sequentially selected out from N relays and the number of cooperating relays is adjusted dynamically according to the steady-state mean square joint error (MSJE). The aim of this work is to dynamically estimate the optimum number No of cooperating relays. Optimum means the minimum number of cooperating relays, No, achieving the minimum level of steady-state MSJE. Numerical results verify the analyses and show that the scheme can adaptively adjust the number of cooperating relays, and outperform conventional relay selection schemes. Hence, the proposed scheme provides better tradeoff between BER performance and spectral efficiency and to save more energy in cooperative wireless networks.

레이리 페이딩 채널상에서 MSK 혹은 QPSK 변조 방식의 하이브리드 DS/SFH 확산 스펙트럼 시스템의 다중톤 재밍 성능 분석 (MTJ Performance Analysis of Hybrid DS/SFH Spread-Spectrum System using MSK or QPSK Modulation over Rayleigh Fading Channel)

  • Ryu, Heung-Gyoon;Chung, Byung-Ki
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.492-499
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    • 2002
  • 다중톤 재밍이 있는 경우, 레이리 페이딩 채널상에서 MSK 혹은 QPSK 변조 방식을 사용하는 하이브리드 DS/SFH 확산 스펙트럼 시스템의 성능분석과 비교를 연구한다. 신호대 잡음비, 재머전력재 신호전력비(JSR) 그리고 기타 시스템 파라미터를 이용하여 신호대 잡음과 간섭비(SNIR)를 유도하여 Rake 수신기가 있을 때와 없을 때의 BER 성능을 분석한다. 수치 분석 결과, 재머전력재 신호전력비(JSR)가 작을 때는 MSK와 QPSK 변조 방식 사이의 성능은 별차이가 없으나, 재머전력재 신호전력비(JSR)가 커짐에 따라서 큰 성은의 차이가 나타난다. Rake 수신기가 없을 때는 DS 처리 이득이 커짐에 따라서 두 변조 방식의 성능이 약간씩 개선된다. 재머전력재 신호전력비(JSR)가 작을 때는 DS 처리이득만이 최선의 성능을 좌우하지만, 재머전력재 신호전력비(JSR)가 클 때는 BER을 최소시키는 최적의 DS처리이득이 있다. Rake 수신기가 있는 경우에는, 모든 조건에서 MSK변조방식을 사용하는 하이브리드 DS/SFH 확산 스펙트럼 시스템이 QPSK 변조 방식을 사용하는 경우보다 항재밍 성능이 강하고 더 큰 성능 개선이 있음을 보인다.