• 제목/요약/키워드: Phase-shift keying (PSK)

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재래식 주파수도약 통신장비용 S/W 패킷모뎀 개발 및 적용에 관한 연구 (The Design and Implementation of S/W Packet Modem based on Frequency Hopping Legacy Radio System)

  • 구정;표상호;강경성;김기형
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.222-231
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    • 2011
  • In this paper, we have proposed a method which can make it possible to stably transmit and receive data like the ARC-164 radio frequency hopping environment as a S/W packet modem with PSK modulation. This is a method that the S/W packet modem with PSK digital modulation and the use of PC sound cards change over from data to voice signals and then transmit/receive data. We confirmed not only that it is possible to solve the slow speed communication with the use of sending data through multi-channels and PSK modulation that has the ability to methodically improve transmission rates, but also that it is possible to send the state of frequency hopping stably. In conclusion, we've confirmed both tactical values that though the transmission rate may be a tad slow, a state of frequency hopping of more than 94% confidence plus voice and data can be sent via radio at the same time. In this paper, the proposed S/W packet modem is only an implemented S/W component, so when we apply it to aircraft that we don't consider EMC problems with, then we have the advantage of a wider use of conventional UHF/VHF/HF radio that is possible to voice communication. If we recognize these operational requirements, we can apply for a lot of field equipment efficiently.

Analysis of Joint Transmit and Receive Antenna Selection in CPM MIMO Systems

  • Lei, Guowei;Liu, Yuanan;Xiao, Xuefang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권3호
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    • pp.1425-1440
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    • 2017
  • In wireless communications, antenna selection (AS) is a widely used method for reducing comparable cost of multiple RF chains in MIMO systems. As is well known, most of literatures on combining AS with MIMO techniques concern linear modulations such as phase shift keying (PSK) and quadrature amplitude modulation (QAM). The combination of CPM and MIMO has been considered an optimal choice that can improve its capacity without loss of power and spectrum efficiency. The aim of this paper is to investigate joint transmit and receive antenna selection (JTRAS) in CPM MIMO systems. Specifically, modified incremental and decremental JTRAS algorithms are proposed to adapt to arbitrary number of selected transmit or receive antennas. The computational complexity of several JTRAS algorithms is analyzed from the perspective of channel capacity. As a comparison, the performances of bit error rate (BER) and spectral efficiency are evaluated via simulations. Moreover, computational complexity of the JTRAS algorithms is simulated in the end. It is inferred from discussions that both incremental JTRAS and decremental JTRAS perform close to optimal JTRAS in BER and spectral efficiency. In the sense of practical scenarios, adaptive JTRAS can be employed to well tradeoff performance and computational complexity.

Signal Modulation Techniques and Performance Analysis for KPS Signal Design

  • Shin, Heon;Han, Kahee;Joo, Jung-Min;Won, Jong-Hoon
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제9권4호
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    • pp.293-304
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    • 2020
  • In this paper, various modulation techniques, including the legacy Global Navigation Satellite System (GNSS) signal modulation techniques, are introduced and the spectral characteristics and correlation characteristics of signals with various modulation techniques are analyzed based on numerical simulation. With the development of various GNSS services, the limited frequency band has become increasingly saturated, and issues of interoperability and compatibility have emerged in the new GNSS design. Since the efficient allocation of frequency resources is closely related to spectrum design, modulation techniques are one of the important signal design parameters of new signal design. Signal modulation techniques are closely related to various figure of merits (FoMs) as well as spectrum characteristic, and in some cases there is a complicated trade-off between FoMs. Thus, the FoMs associated with modulation technology should be analyzed and the best signal candidates should be chosen carefully via the trade-off analysis for FoMs. In this paper, we define the modulation technique based on Phase Shift Keying (PSK), Binary Offset Carrier (BOC) and Continuous Phase Modulation (CPM) for the design of KPS signals, and the FoMs of signals in terms of spectrum and correlation function are evaluated. Signals with various modulation techniques are implemented through a numerical simulation, and the relevant FoMs are analyzed.

Mathematical Analysis Power Spectrum of M-ary MSK and Detection with Optimum Maximum Likelihood

  • Niu, Zheng;Jiang, Yuzhong;Jia, Shuyang;Huang, Zhi;Zou, Wenliang;Liu, Gang;Li, Yu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권8호
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    • pp.2900-2922
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    • 2021
  • In this paper, the power spectral density(PSD) for Multilevel Minimum Shift Keyed signal with modulation index h = 1/2 (M-ary MSK) are derived using the mathematical method of the Markov Chain model. At first, according to an essential requirement of the phase continuity characteristics of MSK signals, a complete model of the whole process of signal generation is built. Then, the derivations for autocorrelation functions are carried out precisely. After that, we verified the correctness and accuracy of the theoretical derivation by comparing the derived results with numerical simulations using MATLAB. We also divided the spectrum into four components according to the derivation. By analyzing these figures in the graphic, each component determines the characteristics of the spectrum. It is vital for enhanced spectral characteristics. To more visually represent the energy concentration of the main flap and the roll-down speed of the side flap, the specific out-of-band power of M-ary MSK is given. OMLCD(Optimum Maximum Likelihood Coherent Detection) of M-ary MSK is adopted to compare the signal received with prepared in advance in a code element T to go for the best. And M-ary MSK BER(Bit Error Rate) is compared with the same ary PSK (Phase Shift Keying) with M=2,4,6,8. The results show the detection method could improve performance by increasing the length of L(memory inherent) in the phase continuity.

위성 DMB 시스템 E의 고도화에 관한 연구 (A Study on the Enhancement for Satellite Digital Multimedia Broadcasting System E)

  • 최승현;오덕길;장대익
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권3호
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    • pp.85-91
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    • 2007
  • 위성 DMB는 이동성과 휴대성을 목표로 언제 어디서나 시청이 가능한 방송/통신 융합의 서비스로 현재 11개의 비디오 채널과 26개의 오디오 채널을 통해 각종 컨텐츠를 제공하고 있다. 하지만 최근들어 휴대형 단말의 멀티미디어 서비스의 수요가 증가함에 따라 위성 DMB는 고품질 및 새로운 서비스를 요구하고 있다. 따라서 현 위성 DMB 시스템을 좀 더 효율적으로 제공하기 위해서 채널수를 확보하거나 전송품질을 향상시킬 필요성이 있다. 본 논문은 계층적 8-PSK 변조 방식을 적용하여 현재의 시스템과 새로 추가된 시스템을 동시에 지원할 수 있는 역호환 방식의 위성 DMB 시스템을 제안한다. 또한 새로운 시스템의 질 좋은 서비스를 제공하기 위해 강력한 채널 부호화 방식을 제안하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 위성 DMB 시스템의 고도화 가능성을 검증한다.

Five-port 접합을 이용한 RF 수신기를 위한 동시 DC 오프셋 제거와 I/Q 신호 재생 알고리즘 (Unified DC Offset Cancellation and I/Q Regeneration with Carrier Phase Recovery in Five-Port Junction based Direct Receivers)

  • 박형철;임형선;유종원
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권6호
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    • pp.64-70
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    • 2007
  • 본 논문에서는 five-port 접합을 이용한 RF 수신기를 위한 새로운 동시 DC 오프셋 제거와 I/Q 신호 재생 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법에서는 단일주파수 CW 신호를 사용하는데, 제안한 방법이 반송파 위상 오프셋에 상관없이 사용할 수 있도록 한다. 또한 제안한 방법은 추가적인 DC 오프셋 제거 기능이 필요 없고, I/Q 재생 파라미터 추정시간을 크게 줄인다. 제안한 방법에서는 변조방식에 상관이 없는 단일주파수 CW 신호를 사용하므로, five-port 접합을 이용한 RF 수신기가 위상편이변조 (PSK) 뿐 만 아니라, 연속위상변조 (CPM)와 직교주파수다중분할 (OFDM)에도 사용될 수 있다.

M-PSK 성운을 이용한 새로운 이중계층 차분 동 이득 전송 기술 (A Novel Dual-Layer Differential Equal Gain Transmission Technique Using M-PSK Constellations)

  • 김영주;서창원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.627-635
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    • 2015
  • LTE-Advanced(LTE-A), IEEE802.11ac, 그리고 다중송수신 안테나를 사용하는 레이더 시스템에서 사용할 수 있는 이중계층 차분 동이득 코드북 설계 방법을 제안하고, 성능을 분석한다. 코드북의 코드워드 인자로 M진 위상 편이를 사용하여 단말기에서는 저비용의 전력 증폭기를 사용할 수 있도록 하고, 특히 고출력의 송신 전력을 사용하는 레이더 시스템에서 동이득 전송의 기본 요구사항을 만족시킨다. 차분 코드북은 무선 채널의 시간 상관 특성에 의해 선부호화 행렬 내 양자화된 채널 정보도 천천히 변화하도록 코드북을 설계한다. 이는 시간 상관 특성에 따른 채널 공간 내 일부분 만을 양자화하여 피드백하기 때문에 기존과 동일한 크기의 코드북을 구성해도 가상적으로 보다 정확한 채널정보를 양자화할 수 있어 채널 용량이 증가하는 효과를 갖는다. 제안하는 이중계층 코드북은 LTE 코드북 설계 요구조건을 유지하며, 동이득 전송이 필수인 레이더 시스템에 적용될 뿐만 아니라, 기존의 8진 동이득 코드북보다 향상된 성능을 보인다.

나카가미 페이딩 채널하에서 MIMO-OFDM 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of MIMO-OFDM System over Nakagami Fading Channel)

  • 강경식;김원섭;박춘호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.1797-1804
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    • 2011
  • 본 논문에서는 주변 환경에 따라 다양한 채널 상태를 나타낼 수 있는 분산형 나카가미 페이딩 채널하에서 선형의 시공간 블록코드 (Space-Time Block Code) 직교 설계로부터 평균 비트 에러율(Bit Error Rate)성능을 평가하여 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 채널의 안테나 열 구성과 동작환경의 영향을 분석하였고 향상된 BER을 위한 MT 안테나의 설계조건과 페이딩 지수 m을 제안 한다. 시스템 성능의 분석을 위해 M-PSK(M-ary Phase Shift Keying)변조 방식과, M-QAM(M-ary Quadra -ture Amplitude Modulation)변조 방식을 사용 하였고, 분석 식은 각각 적분된 나카가미 페이딩 변수와 적분되지 않은 나카가미 페이딩 변수로부터 시스템의 성능을 비교 분석하였다. 채널 배열의 구성은 행렬의 수식적 계산에 의해 얻게 되며, AOA 확산이 감소하는 것에 따라 STBC(Space - Time Block Codes) BER성능이 감소하며, 이와 같은 손실은 안테나 간격의 증가나, 배열구성의 변경을 통해 보상 될 수 있다.