• 제목/요약/키워드: Quadrature Modulation

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Multipath를 고려한 수중 초음파 통신시스템의 구현 (An Implementation of Modulation/ Demodulation System Based on the Multipath Analyses for the Acoustic-based Communication)

  • 임용곤;박종원;김천석;이영철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.95-104
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    • 1997
  • 본 논문은 수중에서 초음파를 이용하여 데이터를 전송할 때, 전체 성능에 영향을 주는 Multipath를 수학적으로 분석하였고, 분석된 결과를 이용하여 Multipath의 영향을 고려한 수중 초음파 통신시스템을 구현하였다. 표면이나 해저면, 반사물 등에 의한 신호의 반사로 인한 Multipath를 이상적인 채널을 가정하여 각 신호에 대하여 수학적으로 모델링 하였으며, multipath에 의한 영향을 살펴보기 위해 SMR(Signal to Multipath Ratio) 파라미터를 도입하였으며 MATLAB을 이용하여 모의 실험하였다. 주파수 대역폭의 심한 제약을 가지고 있는 수중 초음파 환경에서 보다 효율적인 데이터 전송을 위하여 ${\pi}/4$ QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변복조 방식을 도입하였고, 이 변복조 방식을 이용하여 수중 초음파 환경에서 보다 효율적인 시스템을 구현하였다.

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16-QAM-Based Highly Spectral-Efficient E-band Communication System with Bit Rate up to 10 Gbps

  • Kang, Min-Soo;Kim, Bong-Su;Kim, Kwang Seon;Byun, Woo-Jin;Park, Hyung Chul
    • ETRI Journal
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    • 제34권5호
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    • pp.649-654
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    • 2012
  • This paper presents a novel 16-quadrature-amplitude-modulation (QAM) E-band communication system. The system can deliver 10 Gbps through eight channels with a bandwidth of 5 GHz (71-76 GHz/81-86 GHz). Each channel occupies 390 MHz and delivers 1.25 Gbps using a 16-QAM. Thus, this system can achieve a bandwidth efficiency of 3.2 bit/s/Hz. To implement the system, a driver amplifier and an RF up-/down-conversion mixer are implemented using a $0.1{\mu}m$ gallium arsenide pseudomorphic high-electron-mobility transistor (GaAs pHEMT) process. A single-IF architecture is chosen for the RF receiver. In the digital modem, 24 square root raised cosine filters and four (255, 239) Reed-Solomon forward error correction codecs are used in parallel. The modem can compensate for a carrier-frequency offset of up to 50 ppm and a symbol rate offset of up to 1 ppm. Experiment results show that the system can achieve a bit error rate of $10^{-5}$ at a signal-to-noise ratio of about 21.5 dB.

A Secure MQAM Scheme Based on Signal Constellation Hopping

  • Zhang, Yingxian;Liu, Aijun;Pan, Xiaofei;Ye, Zhan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권7호
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    • pp.2246-2260
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    • 2014
  • In this paper, a secure multilevel quadrature amplitude modulation (MQAM) scheme is proposed for the physical layer security (PLS) of the wireless communications. In the proposed scheme, each transmitted symbol's signal constellation (SC) is hopping with the control of two unique factors: amplitude distortion (AD) factor and phase hopping (PH) factor. With unknown the two factors, the eavesdropper cannot extract effective information from the received signal. We first introduce a security metric, referred to as secrecy gain, and drive a lower bound on the gain that the secrecy capacity can be improved. Then, we investigate the relationship among the secrecy gain, the signal to noise power ratios (SNRs) of the main and wiretap channels, and the secrecy capacity. Next, we analyze the security of the proposed scheme, and the results indicate that the secrecy capacity is improved by our scheme. Specifically, a positive secrecy capacity is always obtained, whether the quality of the main channel is better than that of the wiretap channel or not. Finally, the numerical results are provided to prove the analytical work, which further suggests the security of the proposed scheme.

Analysis of PLL Phase Noise Effect for High Data-rate Underwater Communications

  • Lee, Chong-Hyun;Bae, Jin-Ho;Hwang, Chang-Ku;Lee, Seung-Wook;Shin, Jung-Chae
    • International Journal of Ocean System Engineering
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    • 제1권4호
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    • pp.205-210
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    • 2011
  • High data-rate underwater communications is demanded. This demand imposes stringent requirements on underwater communication equipment of phase-locked-loop (PLL). Phase noise in PLL is unwanted and unavoidable. In this paper, we investigate the PLL phase noise effect on high order QAM for underwater communication systems. The phase noise model using power spectral density is adopted for performance evaluation. The phase noise components considered in PLL are reference oscillator, voltage controlled oscillator (VCO), filter and divider. The filters in PLL noise are assumed to be second order active and passive low pass filters. Through simulation, we analyze the phase noise characteristics of the four components and then investigate the performance improvement factor of each component. Consequently, we derive specifications of VCO, phase detector, divider to meet performance requirement of high data-rate communication using QAM under phase noise influence.

정방형 M진 직교 진폭 변조 신호의 일반화된 BER 성능 분석 (Performance Analysis of Generic Bit Error Rate of M-ary Square QAM)

  • 조경국;윤동원
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권11호
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    • pp.41-48
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    • 2001
  • 이제까지 임의의 M에 대한 M진 직교 진폭 변조 신호에 대하여 일반화된 closed-form BER 표현식은 구하여진 바 없다. 이 논문에서는 가산성 백색 가우시안 잡음 환경에서 정방형 M진 직교 진폭 변조 신호의 일반화된 비트 오류 확률식을 유도하고 분석한다. M이 16, 64, 256일 때의 직교 진폭 변조 신호의 비트 오류 확률식 결과로부터 유도 과정의 규칙성을 찾아내고, 그 규칙성으로부터 임의의 M에 대한 일반화된 비트오류 확률 표현식을 유도하고 분석한다.

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차동 직교 위상 편이 변조 방식의 직교주파수 분할다중 기반 단파 대역 통신 시스템 (DQPSK OFDM-Based HF-Band Communication System with Individual Subcarrier)

  • 최성철;김정년;박형철
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.800-804
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    • 2018
  • 본 논문에서는 차동 직교 위상 편이 변조 방식 (DQPSK)의 직교주파수 분할다중 (OFDM) 기반의 단파 (HF) 대역 통신시스템을 제안한다. 제안 시스템은 약 3 kHz의 대역폭에서 약 3.6 kbps의 전송속도를 지원한다. 디지털 변복조부는 32-point 고속 푸리에 변환 프로세스를 이용한다. 한편, 각각의 부반송파 데이터가 DQPSK 변조를 이용한다. 그래서, 복조기는 반송파 위상 복구 회로와 심볼 타이밍 복구 회로를 필요로 하지 않는 장점이 있다. 또한, 각 부반송파는 개별적으로 CRC 오류 검출 코드를 사용함으로서, 다중경로 페이딩에 의한 비트 오류를 간단히 해결할 수 있다.

대역 제한 필터를 적용하는 OFDM/QPSK-DMR 시스템에 대한 Carrier Recovery의 성능 분석 (Performance Analysis of Carrier Recovery for OFDM/QPSK-DMR System Using Band Limited-Pulse Shaping Filter)

  • 안준배;양희진;오창헌;조성준
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.403-406
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    • 2003
  • In this paper, we have proposed a carrier recovery algorithm of OFDM/QPSK-DMR(Orthogonal Frequency Division Multiplexing/Quadrature Phase Shift Keying Modulation-Digital Microwave Radio)system using BL-PSF(Band Limited-Pulse Shaping Filter) and have analyzed the carrier phase MSE(Mean Square Error) performance of OFDM/QPSK and single carrier DMR systems. The existing OFDM/QPSK-DMR system using windowing requires training sequence or CP(Cyclic prefix) to synchronize a receive. carrier frequency. Because in the OFDM/QPSK-DMR system using BL-PSF there is no training sequence or CP(Cyclic Prefix), we also propose a carrier recovery useful to the system. The simulation results confirm that the proposed carrier recovery algorithm has the same carrier phase MSE(Mean Square Error) performance for the single carrier DMR system under AWGN(Additive White Gaussian Noise) environment.

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대역 제한 필터를 적용하는 OFDM/QPSK-DMR 시스템에 대한 Clock Recovery의 성능 분석 (Performance Analysis of Clock Recovery for OFDM/QPSK-DMR System Using Band Limited-Pulse Shaping Filter)

  • 안준배;양희진;오창헌;조성준
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.394-397
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    • 2003
  • In this paper, we have proposed a clock recovery algorithm of OFDM/QPSK-DMR(Orthogonal Frequency Division Multiplexing/Quadrature Phase Shift Keying Modulation-Digital Microwave Radio)system using BL-PSF(Band Limited-Pulse Shaping Filter) and have analyzed the clock phase error variance performance of OFDM/QPSK and single carrier DMR systems. The existing OFDM/QPSK-DMR system using the windowing requires training sequence or CP(Cyclic Prefix) to synchronize a receiver clock frequency Because there is no training sequence or CP(Cyclic prefix) in our proposed DMR system, the proposed clock recovery algorithm is useful to the OFDM/QPSK-DMR system using BL-PSF, The simulation results confirm that the proposed clock recovery algorithm has the same clock phase error variance performance in a single carrier DMR system under AWGN(Additive White Gaussian Noise) environment.

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Microwave 채널 환경에서 대역 제한 필터를 적용하는 OFDM/QPSK-DMR 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of OFDM/QPSK-DMR System Using Band-limited Pulse Shaping Filter over the Microwave Channel)

  • 안준배;양희진;오창헌;조성준
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.384-388
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    • 2003
  • In this paper, we have proposed a OFDM/QPSK-DMR(Orthogonal frequency Division Multiplexing/Quadrature Phase Shift Keying Modulation-Digital Microwave Radio)system using BL-PSF(Band-limited pulse shaping filter) over the Microwave channel. In the proposed DMR system, STS-1(51.84 Mbps) of SONET(Synchronous Optical NETwork) is first modulated by OFDM/QPSK symbol and used Band-limited pulse shaping filter. The advantage of the proposed DMR system is to simplify system complexity and increase IFFT/FFT block use-efficiency. The system performance of single carrier and OFDM systems is already proved that those of DMR systems have the same performance over AWGN(Additive White Gaussian Noise) channel environment. Therefore, the system is analyzed between proposed OFDM/QPSK-DMR and single carrier DMR systems and simulated by BER performance and Signature curve over Microwave channel environment. Simulation result is that the proposed system performances are approaching to the performance of single carrier DMR system as the number of Sub-carriers increasing.

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TMS320C31을 이용한 QPSK 모뎀 구현 (Implementation of QPSK Modem using TMS320C31)

  • 김광호;김종욱;조병모;김영수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.817-826
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    • 2001
  • 본 논문에서는 TI(Texas instrument)사의 범용 DSP 프로세서인 TMS320C31을 이용하여 통신 시스템에서 많이 사용되는 QPSK 방식의 모뎀을 구현하였다. 지금까지 거의 모든 시스템의 신호 변환 과정은 하드웨어로 구성되어 있지만, 본 논문에서 구현된 시스템은 QPSK 신호의 변조과정에서 IF단의 DAC를 통과하기 이전까지의 과정과 복조과정에서 IF단의 ADC를 통과한 이후의 과정을 프로그램으로 구성하고, 신호의 입.출력부와 처리부분을 하드웨어로 구성하였다. DSP 프로세서를 이용한 모뎀 출력 결과를 PC 상에서 시뮬레이션 결과와 비교하여 제작한 모뎀이 정상적으로 동작됨을 확인하였다.

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