적응형 MMSE(Minimum Mean Square Error) 수신기는 고정된 채널 환경에서 기존의 단일 사용자 CDMA(Code Division Multiple Access) 수신기에 비해 좋은 성능을 보이며 다른 다수 사용자 CDMA 수신기에 비해 간단한 구조를 가진다. 그러나 실제 무선 채널은 페이딩 채널이며, 수신신호의 크기와 위상이 시간에 따라 변하고 충분한 신호대 잡음 비가 항상 보장되지는 않는다. 이 경우 적응형 MMSE 수신기들은 그의 성능이 급격히 저하된다. 적응형 MMSE 수신기의 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 논문에서는 새로운 구조와 적응 알고리듬을 갖는 적응형 MMSE 수신기를 제안하였으며, 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 수신기가 페이딩 환경에서 기존의 MMSE 수신기들에 비해 좋은 성능을 가짐을 확인하였다.
본 논문에서는 MIMO 시스템에서 제안된 SVR-MMSE 검출기법을 MIMO-OFDM 시스템으로 확장, 적용하고 주파수 선택적인 채널에서 성능을 분석한다. 우선 전형적인 MIMO-OFDM 시스템에 대해서 설명하고 이 시스템에서 constant modulus 신호의 검출기법에 대하여 설명을 한다. 기존의 검출 기법인 Zero Forcing, Minimum Mean Square Error 기법과 제안된 SVR-MMSE 검출의 성능을 비교해 보고, Jakes 채널 모델을 사용하여 지연확산을 가지는 다중 경로 페이딩 채널에서 도플러 주파수가 변화함에 따라 검출 기법의 성능을 알아본다. 본 논문에서 제안된 SVR-MMSE를 이용한 MIMO-OFDM 시스템에서의 검출 성능 모의실험 결과, 제안된 알고리즘이 이 시스템에서 우수한 성능을 지니고 있음을 보여주고 있다.
이 논문은 maximum a posteriori (MAP) 비트 검출(bit detection)의 비트 오류 확률 (bit error probability: BEP)과 비트 최소 평균 제곱 오류(bit minimum mean square error: bit MMSE)사이의 관계를 유도한다. BEP는 bit MMSE의 1/4 보다 크고 1/2보다 작음을 유도한다. 이 결론을 이용하면 bit-linear linear-dispersion (BLLD) 부호를 적용한 다중 입출력 (multiple-input multiple-output: MIMO) 통신 시스템에서 가우시안 채널의 mutual information의 미분 값의 하한과 상한을 BEP로부터 얻을 수 있고 나아가서 mutual information의 하한과 상한을 구할 수 있다.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제3권2호
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pp.83-87
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2014
This paper introduces a refined opportunistic interference alignment (OIA) technique that uses minimum mean square error (MMSE) detection at the receivers in multiple-input multiple-output multi-cell uplink networks. In the OIA scheme under consideration, each user performs the optimal transmit beamforming and power control to minimize the level of interference generated to the other-cell base stations, as in the conventional energy-efficient OIA. The result showed that owing to the enhanced receiver structure, the OIA scheme shows much higher sum-rates than those of the conventional OIA with zero-forcing detection for all signal-to-noise ratio regions.
본 논문에서는 sparse 채널에서 대표적인 채널 추정 기법들의 오차 성능을 비교 및 분석한다. 오차 성능을 비교하기 위해 크라머-라오 경계를 이용하여 최소평균자승오차 추정기법의 하한 경계를 구하고 이를 정합 추적 기법의 상한 경계와 분석한다. 분석 결과로부터 추정 탭 개수와 신호 대 잡음비에 따라 기존에 sparse 채널에서 효율적인 추정기법으로 알려진 정합 추적 기법보다 최소평균 자승오차 추정기법의 오차가 적을 수 있음을 보인다. 레일리이 페이딩 분포를 갖는 두 개의 sparse 채널에 대한 전산모의실험 결과 신호 대 잡음비에 따라 두 추정 기법의 오차 성능이 반전되는 경우를 보였다.
다중 반송파 전송시스템에서 수신신호의 지연 확산에 따른 인접 심볼간섭 (ISI)과 인접 채널간섭 (ICI)을 제거하기 위하여 전송프레임에 삽입한 Cyclic Prefix (CP)는 시스템의 전송 효율을 저하한다. 시간영역 등화기는 채널 임펄스 응답 시간을 줄임으로써, 채널의 상태에 상관없이 CP 길이를 최소로 유지하여 시스템의 전송 효율을 개선한다. 본 논문에서는 MMSE (Minimum Mean Square Error) 방식 시간영역 등화기에 Newton 방법을 적용함으로써, 최적의 등화기 탭 계수를 추정하는 연산 시간을 단축할 수 있는 알고리즘을 제안하고 그 성능을 분석하였다.
Spatial multiuser access is investigated for the reverse link of multiuser multiple-input multiple-output (MIMO) systems. In particular, we consider two alternative a aches to spatial multiuser access that adopt the same detection algorithm at the base station: one is a closed-loop approach based on singular value decomposition (SVD) of the channel matrix, whereas the other is an open-loop approach based in space-time block coding (STBC). We develop multiuser detection algorithms for these two spatial multiuser access schemes based on the minimum mean square error (MMSE) criterion. Then, we compare the bit error rate (BER) performance of the two schemes and a single-user MIMO scheme. Interestingly, it is found that the STBC approach can provide much better BER performance than the SVD approach as well as than a single-user MIMO scheme.
Wavelet packet modulation (WPM) is a multicarrier modulation (MCM) technique that has emerged as a potential alternative to the widely used orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) method. Because WPM has overlapped symbols, equalization cannot rely on the use of the cyclic prefix (CP), which is used in OFDM. This study applies linear minimum mean-square error (MMSE) equalization in the time domain instead of in the frequency domain to achieve low computational complexity. With a modest equalizer filter length, the imperfection of MMSE equalization results in subcarrier attenuation and noise amplification, which are considered in the development of a bit-loading algorithm. Analytical expressions for the bit error rate (BER) performance are derived and validated using simulation results. A performance evaluation is carried out in different test scenarios as per Recommendation ITU-R M.1225. Numerical results show that WPM with equalization-aware bit loading outperforms OFDM with bit loading. Because previous comparisons between WPM and OFDM did not include bit loading, the results obtained provide additional evidence of the benefits of WPM over OFDM.
본 논문은 2.4Ghz 대역을 사용하는 WBAN (Wireless Body Area Network) 환경에서 동일 채널을 사용하는 경우에 발생하는 간섭을 제거하기 위한 방법을 MMSE (Minimum Mean Square Error), OC (Optimal Combining), ML (Maximum Likelihood) 을 비교 분석하였으며, 또한 IEEE 802.15.6에서 정의된 시나리오 및 채널 모델에 대해서 분석하였다. 모의 실험결과 ML 알고리즘이 가장 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다. 하지만 ML 과 OC 의 경우 간섭채널의 정보를 알아야 하기 때문에 MMSE 에 비해 복잡도가 크다는 단점이 있다. 그래서 WBAN 환경에 적용하는데 어려움이 있다. 따라서 복잡도와 성능사이에 적당한 trade-off 를 만족하는 간섭제거 알고리즘을 연구해야 할 것이다.
본 논문에서는 평균제곱오차(mean-square-error)를 최소화하며, 여러 사용자 양방향 통신(bidirectional communications)을 지원하는, 증폭-후-전달(amplify-and-forward) 중계기의 송수신 가중치 행렬을 제안한다. 또한, 시스템 전송량을 최대화하는 각 사용자 빔포밍(beamforming) 벡터를 설계한다. 모의실험을 통해 제안한 중계기 가중치로 여러 사용자간 상호채널간섭(co-channel interference)과 양방향 통신에서 발생하는 자기간섭(self-interference)을 효과적으로 줄일 수 있음을 보이고, 또한, 제안한 빔포밍 방식이 공간 다중화(spatial multiplexing) 방식에 비해 증폭-후-전달 중계기 양방향 통신에 적합함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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