• 제목/요약/키워드: Parallel demodulation

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비동기 복조 DS/CDMA 역방향 링크에서 채널 추정 및 다중 사용자 검파를 이용한 성능 개선 (Performance Improvement for Nonchoherent DS/CDMA Reverse Links using Channel Estimation and Multiuser Detection)

  • 홍대기;윤석현;홍대식;강창언
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.755-764
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    • 2001
  • 본 논문에서는 M-ary 직교 변조를 사용하는 직접 확산 코드 분할 다중 접속 (DS/CDMA: Direct Sequence/Code Division Multiple Access) 시스템을 위한 최대 근사 (Maximum Lkelihood : ML) 결정 궤환 채널 추정(Decision Feedback Channel Estimation : DFCE) 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 결정 궤환 정보로서 RAKE 수신기의 최대 결합 출력을 사용한다. 제안된 시스템으로부터 추정된 채널 값을 이용하면 파일럿의 삽입없이 RAKE 수신기에서 동기 검파 (coherent demodulation)를 할 수 있고, 동시에 최대 비 결합(Maximum Ration Combining : MRC) 기법을 사용할 수 있다. 그러나 제안된 DFCE 다중 사용자 환경에서 다중 사용자 간섭 (Multiple Access Interference: MAI)으로 인해 심각한 성능의 저하가 발생한다. 이런 문제를 해결하기 위해 다단 병렬 간섭 제거기(Multistage Parallel Interference Cancellation : PIC)를 제안된 시스템과 결합해 본다. 제안된 DFCE에서 추정된 정확한 채널 값은 동기식 검파뿐 아니라 PIC에서 다중 사용자 간섭 신호의 재 생성(regeneration)을 위해서도 쓰인다. 이럴 경우 PIC와 EFCF간에 서로 도움을 주는 이중 효과를 얻게 된다. 실험결과에 의하면 제안된 시스템은 기존의 비동기 검파(noncoherent demodulation) 방식에 비해 다단 PIC를 쓰지 않는 동기 검파의 경우 IE-02의 E$_{b}$/N$_{0}$에서 수용 가능한 사용자 수가 5명에서 약 10으로 2배 증가함을 확인할 수 있었으며, 다단 PIC를 사용한 동기 검파의 경우 약 30명으로 6배 정도가 증가함을 확인할 수 있었다.

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NOMA Transceiver Design for Highway Transportation in Mobile Hotspot Networks

  • Hui, Bing;Kim, Junhyeong;Choi, Sung-Woo;Chung, Heesang;Kim, Ilgyu;Lee, Hoon
    • ETRI Journal
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    • 제38권6호
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    • pp.1042-1051
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    • 2016
  • The mobile hotspot network (MHN), which is capable of providing a data rate of gigabits per second at high speed, is considered a potential use case of the future enhanced mobile broadband for 5G. Because a unidirectional network deployment has been considered for an MHN, non-orthogonal multiple access (NOMA) can be employed to improve the system performance. For a practical implementation of NOMA under an MHN highway scenario where multiple pieces of MHN terminal equipment are served through the same beam simultaneously, a NOMA transceiver is proposed in this paper. For the NOMA transmitter, Gray-coded QAM constellation mapping is extended to arbitrary modulation order q. For the NOMA receiver, successive interference cancellation (SIC) is no longer necessary, and instead, a parallel demodulation is proposed. The numerical and simulation results suggest that the proposed NOMA transceiver outperforms the conventional NOMA SIC receiver and can be flexibly used for an MHN highway scenario.

Initial Timing Acquisition for Binary Phase-Shift Keying Direct Sequence Ultra-wideband Transmission

  • Kang, Kyu-Min;Choi, Sang-Sung
    • ETRI Journal
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    • 제30권4호
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    • pp.495-505
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    • 2008
  • This paper presents a parallel processing searcher structure for the initial synchronization of a direct sequence ultra-wideband (DS-UWB) system, which is suitable for the digital implementation of baseband functionalities with a 1.32 Gsample/s chip rate analog-to-digital converter. An initial timing acquisition algorithm and a data demodulation method are also studied. The proposed searcher effectively acquires initial symbol and frame timing during the preamble transmission period. A hardware efficient receiver structure using 24 parallel digital correlators for binary phase-shift keying DS-UWB transmission is presented. The proposed correlator structure operating at 55 MHz is shared for correlation operations in a searcher, a channel estimator, and the demodulator of a RAKE receiver. We also present a pseudo-random noise sequence generated with a primitive polynomial, $1+x^2+x^5$, for packet detection, automatic gain control, and initial timing acquisition. Simulation results show that the performance of the proposed parallel processing searcher employing the presented pseudo-random noise sequence outperforms that employing a preamble sequence in the IEEE 802.15.3a DS-UWB proposal.

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Novel Laser Ultrasonic Receiver for Industrial NDE

  • Pouet, B.;Breugnot, S.;Clemenceau, P.
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.380-389
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    • 2006
  • A new laser-based ultrasonic receiver that is based on multi-channel interferometry is shown to be well suited for robust and sensitive detection of ultrasound in industrial environment. The proposed architecture combines random-quadrature detection with detector arrays and parallel multi-speckle processing. The high sensitivity is reached, thanks to the random phase distribution of laser speckle caused by surface roughness. High-density parallel signal processing is achieved by using a simple demodulation technique based on signal rectification. This simple detection scheme is also demonstrated for rejection of the laser intensity noise, making possible the use of lower cost laser without reduction in performances. Results demonstrating this new principle of operation and its performances are presented.

1-GFLOPS DSP를 이용한 자기공명영상 스펙트로미터 설계 (Design of MRI Spectrometer Using 1 Giga-FLOPS DSP)

  • 김휴정;고광혁;이상철;정민영;장경섭;이동훈;이흥규;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제7권1호
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    • pp.12-21
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    • 2003
  • 목적 : 기존의 일반적인 스펙트로미터보다 향상된 성능을 가진 새로운 스펙트로미터를 설계 및 제작하였다. 대상 및 방법 : 초당 10억번의 부동 연산 능력을 갖춘 TMS320C6701 DSP를 이용하여 연속적으로 변하는 복잡한 경사자계파형을 실시간으로 계산하여 출력할 수 있고, 선택 단면을 interactive하게 조절할 수 있는 스펙트로미터를 설계, 제작하였다. 설계된 스펙트로미터는 DSP 기반의 디지털 제어부와 파형을 만들고 변조 및 복조를 수행하는 아날로그부로 구성되어 있다 RF 신호의 변조 및 복조는 디지털 기술을 사용하여 정밀도와 안정성을 높였다. 고속 병렬영상을 위하여 하나의 측정 보드당 4채널까지 측정할 수 있도록 하였고, 고속 DSP를 이용하여 빠른 재구성이 가능하도록 하였다. 결과 : 제작된 스펙트로미터를 1.5 테슬라 전신자기공명영상 시스템에 장착하여 다양한 방법으로 성능을 시험하였다. 디지털 변조/복조 방식에서 요하는 정밀한 위상 제어를 확인할 수 있었고, phase array 코일 영상을 통하여 다중 채널 측정시스템의 성능을 검증할 수 있었다. 개발된 스펙트로미터를 기존의 상품화된 스펙트로미터와 비교해 볼때 보다 정밀한 위상 제어가 가능한 것으로 나타났다. 결론 : Interactive하게 영상의 단면을 선택하고, 실시간 계산에 의한 파형출력은 나선주사 심장영상과 같은 첨단의 영상기법에 요구되는 스펙트로미터의 기능이다 또한 다채널 측정시스템도 병렬영상을 위한 필수적인 기능이다. 본 논문에서는 초당 10억번의 부동소수점 연산이 가능한 TMS320C6701 디지털신호처리기를 사용하여 이러한 기능들을 가진 스펙트로미터를 설계, 제작하였다. 디지털 방식의 변조/복조 기술을 채택하여 정밀한 위상제어가 가능하였다. 개발된 스펙트로미터를 FSE, GE, angiography 등 다양한 영상방법에 적용하여 성능을 확인하였으며, 기존의 제품보다 뛰어난 화질의 영상을 얻을 수 있었다.

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Phase Control Optimization at Waveguide Crossover and Its Application to 45° Optical Hybrid for Demodulating 8DPSK Optical Signals

  • Jeong, Seok-Hwan
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권6호
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    • pp.711-720
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    • 2021
  • A novel optical hybrid device that doubles the multilevel demodulation resolution by adding the optical interferometer with a waveguide crossover is proposed, theoretically analyzed and experimentally verified. We report two types of all-passive phase control schemes that will be referred to as a phase compensation scheme and a phase optimization scheme. We also apply the proposed phase control schemes to a 45° optical hybrid consisting of two parallel 90° optical hybrids together with the proposed phase control scheme for demodulating 8-level differential phase shift keying optical signals. Octagonal phase response with low wavelength sensitive excess loss of <0.8 dB over 31-nm-wide spectral range will be demonstrated in the InP-based material platform.

WiBro 시스템에서 스케일링을 이용한 PAPR 감소를 위한 부정보가 없는 SLM 기법 연구 (A Study on SLM Method for PAPR Reduction by Scaling without Side Information in WiBro Systems)

  • 이재선;곽도영;김진영
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.389-393
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    • 2008
  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation using the orthogonal subcarriers reduces the delay spread by increasing robustness to multipath fading and can use overlapped bandwidth due to orthogonality on frequency domain. Thus data rate and spectral efficiency are increased. Because of these reason, OFDM is used for high speed data transmission for multimedia transmission as HSDPA, WiBro, WLAN. However OFDM also has drawbacks that have the high PAPR (Peak to Average Power Ratio). This high PAPR takes place because of parallel processing a number of data at once using a FFT processor. By high PAPR, amplifier doesn't act in dynamic range, so that BER performance is worse. In this paper, we reduce the PAPR using SLM(Selective Mapping). SLM doesn't effect on BER performance, but should transmit the side information for demodulation [2]. Also PAPR is higher as the number of FFT processor is larger. Thus SLM has high complexity. In this paper, we analyze the performance of SLM using scaling for no side information.

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Radix-4 Booth Recoding과 RB 연산을 이용한 새로운 복소수 승산 알고리듬 및 10-bit CMAC코어 설계 (A New Complex-Number Multiplication Algorithm using Radix-4 Booth Recoding and RB Arithmetic, and a 10-bit CMAC Core Design)

  • 김호하;신경욱
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권9호
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    • pp.11-20
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    • 1998
  • 고속 복소수 연산장치는 채널등화, 동기신호 복원, 변조 및 복조 등 디지탈 통신 시스템의 기저대역 신호처리에 필수적인 기능블록이다. 본 논문에서는 redundant binary (RB) 연산과 radix-4 Booth recoding을 결합한 새로운 복소수 승산 알고리듬을 제안한다. 제안되는 복소수 승산 방법은 실수 승산기를 사용하는 기존의 방법과 비교하여 부분곱의 수를 반으로 감소시키며, 단순화된 병렬구조로 구현되므로 고속 동작 및 저전력 소모를 가능하게 한다. 제안된 알고리듬을 적용하여 10-bit operand를 갖는 prototype 복소수 승산-누적기(complex-number multiplier-accumulator ; CMAC) 코어를 0.8-㎛ N-Well CMOS 공정으로 설계, 제작하였다. 제작된 CMAC 칩은 18,000여개의 트랜지스터로 구성되며, 코어부분의 면적은 약 1.60 × 1.93 ㎟이다. 제작된 칩을 테스트 보드에 실장하여 특성을 평가한 결과, 전원전압 V/sub DD/=3.3-V에서 120-MHz의 속도로 동작함을 확인하였으며, 이때의 전력소모는 약 63-mW로 측정되었다.

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최적화된 샘플링 인수를 갖는 단일 채널 RF 샘플링 방식의 다중점 펄스 도플러 시스템을 사용한 혈류 속도분포 측정 (Volumetric Blood Velocity Measurement on Multigate Pulsed Doppler System based on the Single Channel RF Sampling using the Optimized Sampling Factor)

  • 임춘성;민경선
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.143-152
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    • 1998
  • In this paper, we present the performances of a Doppler system using single channel RF(Radio Frequency) sampling. This technique consists of undersampling the ultrasonic blood backscattered RF signal on a single channel. Conventional undersampling method in Doppler imaging system have to use a minimum of two identical parallel demodulation channels to reconstruct the multigate analytic Doppler signal. However, this system suffers from hardware complexity and problem of unbalance(gain and phase) between the channels. In order to reduce these problems, we have realized a multigate pulsed Doppler system using undersampling on a single channel, It requires sampling frequency at $4f_o$(where $f_o$ is the center frequency of the transducer) and 12bits A/D converter. The proposed " single-Channel RF Sampling" method aims to decrease the required sampling frequency proportionally to $4f_o$/(2k+1). To show the influence of the factor k on the measurements, we have compared the velocity profiles obtained in vitro and in vivo for different intersequence delays time (k=0 to 10). We have used a 4MHz center frequency transducer and a Phantom Doppler system with a laminar stationary flow. The axial and volumetric velocity profiles in the vessel have been computed according to factor k and have been compared. The influence of the angle between the ultrasonic beam and the flow axis direction, and the fluid viscosity on the velocity profiles obtained for different values of k factor is presented. For experiment in vivo on the carotid, we have used a data acquisition system with a sampling frequency of 20MHz and a dynamic range of 12bits. We have compared the axial velocity profiles in systole and diastole phase obtained for single channel RF sampling factor.ng factor.

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PAPR 저감을 위하여 부가 Control 톤을 이용하는 OFDM 통신 시스템 (OFDM Communication System Using the Additive Control Tone for PAPR Reduction)

  • 김진관;이일진;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1229-1238
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    • 2005
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신 시스템은 고속 무선 데이터 전송에 적합한 방식으로 널리 알려져 있지만, 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)로 인하여 HPA(High Power Amplifier)에서 큰 비선형 왜곡을 겪는 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 이러한 높은 PAPR을 저감하는 방법으로 control 톤을 삽입하는 방법을 제안하며, 이를 PCT(PAPR Control Tone) 기법이라 하기로 한다. 제안된 PCT 기법은 몇개의 부반송파에 PAPR 저감용 control 톤을 부가하고 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 변환하여 가장 낮은 PAPR이 되도록 control 톤의 위상을 조절하는 방식이다. control톤은 송신단에서 PAPR 저감만을 위해 사용될 뿐 수신단에서는 간단히 제거 된다. 그러므로, 기존의 SLM(Selected Mapping) 및 PTS(Partial Transmit Sequence)에서 나타나는 부가 정보 전송과 그로 인한 BER 증가와 같은 단점이 없다. 또한 병렬 처리하면 실시간 데이터 처리가 가능하다. 제안한 기법을 selected mapping(SLM) 기법과 성능 비교를 하여 보았다. 그 결과 control tone을 6개 넣어 줬을 때 SLM 기법과 같은 성능을 갖는다. 그리고 HPA를 포함한 경우 BER 통신 성능도 구하였다.