KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권1호
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pp.152-167
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2016
This paper investigates the simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT) for two-hop orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) decode-and-forward (DF) relay network, where a relay harvests energy from radio frequency signals transmitted by a source and then uses the harvested energy to assist information transmission from the source to its destination. The power splitting receiver is considered at the relay. To explore the performance limit of such a SWIPT-enabled system, a resource allocation (RA) optimization problem is formulated to maximize the achievable information rate of the system, where the power allocation, the subcarrier pairing and the power splitting factor are jointly optimized. As the problem is non-convex and there is no known solution method, we first decompose it into two separate subproblems and then design an efficient RA algorithm. Simulation results demonstrate that our proposed algorithm can achieve the maximum achievable rate of the system and also show that to achieve a better system performance, the relay node should be deployed near the source in the SWIPT-enabled two-hop OFDM DF relay system, which is very different from that in conventional non-SWIPT system where the relay should be deployed at the midpoint of the line between the source and the destination.
본 논문에서는 3.1~10.6 GHz 대역에서 14개 LO 신호를 발생하는 MB-OFDM UWB 시스템용 LO 생성 회로에 대한 새로운 구조를 제안한다. 제안하는 LO 생성 회로는 저전력 설계를 위해 하나의 PLL을 사용하면서 주파수 합성과정에서 반드시 필요로 하는 비선형 회로의 숫자를 최소화하고, 동시에 주파수 합성과정에서 발생되는 주요 spurious를 UWB 대역 밖에 존재시킴으로서 spurious 문제를 보다 근본적으로 해결하였다. 제안하는 LO 생성 회로는 $0.13-{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계 되었으며, 1.5 V의 공급전압으로부터 93~103 mW의 전력을 소모한다. 모의실험 결과, 모든 14개의 LO 신호 스펙트럼에서 최소 41 dBc 이상의 in-band spurious suppression과 3 nsec 이하의 밴드간 스위칭 시간을 갖는다.
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.
본 논문에서는 OFDM 신호의 높은 PAPR과 전력 증폭기의 비선형성에 의한 신호의 왜곡과 스펙트럼의 확산을 방지하기 위하여 $rho$차 역필터 구조를 사용하는 전치 보상기를 구현하는 방안을 제시한다. 메모리가 없는 고전력 증폭기를 다항식으로 모델링 하고 전치 보상기로써 비선형 증폭기 특성의 역모델인 $rho$차 역필터 구조를 이용한다. $rho$차 역필터 구조는 비선형 시스템이 다항식으로 모델링 된다면 다항식의 계수만으로 구현될 수 있으므로 많은 메모리가 필요 없다. 비선형 전력 증폭기 모델의 계수 갱신을 위하여는 LMS, RLS 알고리듬을 모두 사용할 수 있으며 계수의 개수가 적어 수렴 속도가 빠르고 복소 계산이 필요 없으므로 계산도 간단하다.
Similar to Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), a Single Carrier with Frequency Domain Equalization (SC-FDE) system is computationally efficient since equalization is performed on a block of data in the frequency domain. In coherent QAM schemes, the mean phase rotation error caused by the residual carrier frequency offset may lead to serious degradation. When the frequency equalizer is combined with the mean phase error tracking algorithm, its performance can be enhanced noticeably.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제9권2호
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pp.61-65
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2009
Successive interference cancellation(SIC) for the uplink of MC-CDMA mobile communications systems is an effective method to improve performance. We propose a successive interference cancellation(SIC) technique for the uplink of MC-CDMA mobile systems with multiple receive antennas. The destination uses optimum combining(OC) to combine the signals from an OFDM Demodulator with multiple receiving antennas, and applies SIC processing to the combined signals. Achieved interference cancellation order is depends on the signal to interference-plus-noise ratio (SINR) at the output of the optimum combiner. Monte-Carlo simulations are employed to verify the proposed technique.
In this paper, we consider subcarrier-index modulation (SIM) for precoded orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) with a few activated subcarriers per user and its generalization to multi-carrier multiple access systems. The resulting multiple access is called sparse index multiple access (SIMA). SIMA can be considered as a combination of multi-carrier code division multiple access (MC-CDMA) and SIM. Thus, SIMA is able to exploit a path diversity gain by (random) spreading over multiple carriers as MC-CDMA. To detect multiple users' signals, a low-complexity detection method is proposed by exploiting the notion of compressive sensing (CS). The derived low-complexity detection method is based on the orthogonal matching pursuit (OMP) algorithm, which is one of greedy algorithms used to estimate sparse signals in CS. From simulation results, we can observe that SIMA can perform better than MC-CDMA when the ratio of the number of users to the number of multi-carrier is low.
FFT(Fast Fourier Transform)는 IEEE 802.22와 같은 여러 무선표준에서 사용되는 OFDM 시스템의 주요 블록 중 하나이다. FFT의 전력소모 감소, 면적감소, 고속동작을 위해 새로운 FFT 아키텍처 개발, twiddle factor 곱셈을 위한 곱셈기의 수나 면적감소, 제어회로의 단순화 등에 초점을 둔 FFT 프로세서의 구현에 관한 연구가 지속적으로 진행되어왔다. FFT의 입력포인트 수 N이 증가함에 따라 $log_2N$ 개의 각 FFT 스테이지 구현에 사용되는 시프트레지스터(또는, 페모리)가 차지하는 비중이 전체 FFT회로의 70%이상이 되며 이러한 메모리들은 FFT의 처음 두 스테이지에 집중되어 두 스테이지의 메모리가 전체 메모리의 75%를 차지한다. 본 논문에서는 OFDM 송신부의 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)에서 요구되는 메모리 사이즈를 감소시키기 위해 입력변조신호, 파일럿(pilot)신호, 널(null) 신호의 mapping을 IFFT와 결합하는 새로운 기법을 제안한다. Cognitive radio 시스템에 적용하기 위한 2048포인트 IFFT를 제안한 방법으로 설계하고 메모리가 차지하는 면적에서 기존의 방법과 비교하여 38.5%이상의 이득을 가짐을 보인다.
본 논문에서는 직교 주파수분할다중화의 첨두전력 대 평균전력비 감소를 위한 부분전송열 방식에서 연산 복잡도를 줄이기 위한 부블럭분할법이 제안된다. 여기서는 부블럭의 부분부대역에 랜덤하게 복소신호를 할당하고 이들을 반복적으로 연결시킨다. 그리고 보간 형태로 활성화된 부대역을 이용하여 변조함으로써 연산량이 감소된다. 모의실험 결과 제안된 방법은 기존의 방법과 거의 유사한 첨두전력 대 평균전력비 감소성능을 나타내었다. 그러나 부분전송열 직교 주파수분할다중화의 단일 심벌 전송에 요구되는 연산복잡도는 기존의 방법에 크게 감소됨을 알 수 있었다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권2호
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pp.583-599
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2015
We apply the Bayesian matching pursuit (BMP) algorithm to the estimation of time-frequency selective channels in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. By exploiting prior statistics and sparse characteristics of propagation channels, the Bayesian method provides a more accurate and efficient detection of the channel status information (CSI) than do conventional sparse channel estimation methods that are based on compressive sensing (CS) technologies. Using a reasonable approximation of the system model and a skillfully designed pilot arrangement, the proposed estimation scheme is able to address the Doppler-induced inter-carrier interference (ICI) with a relatively low complexity. Moreover, to further reduce the computational cost of the channel estimation, we make some modifications to the BMP algorithm. The modified algorithm can make good use of the group-sparse structure of doubly selective channels and thus reconstruct the CSI more efficiently than does the original BMP algorithm, which treats the sparse signals in the conventional manner and ignores the specific structure of their sparsity patterns. Numerical results demonstrate that the proposed Bayesian estimation has a good performance over rapidly time-varying channels.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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