본 연구는 심전신호와 부가정보 신호의 다중신호를 주파수분할 다중방식과 주파수변조에 의해 무선전송하기 위함이다. 심전신호는 전극으로부터 유도되고 아날로그 증폭기에 의해 증폭된다. 전극 전착부실, 간호사 호출 및 저전압 배터리 신호의 부가정보 신호는 서로 주파수가 중복되지 않도록 발진되고 주파수분할 다중방식에 의해 합성되어 주파수 변조된다. 주파수 변조된 신호는 콜피츠회로에 의해 발진된 기본 반송파로 주파수 변조되고 체배되어 송신 반송주파수로 변환된다. 수신된 신호는 슈퍼헤테로다인 방식에 의해 중간주파수로 변환되고 쿼드래처 복조기에 의해 주파수 변조된 신호는 복조된다. 펄스카운터와 저역통과필터에 의해 심전신호와 부가정보 신호들은 복조된다.
Despite attractive advantages such as good time-frequency localization and improved spectral efficiency, filter bank multicarrier with offset quadrature amplitude modulation (FBMC/OQAM) suffers from multipath fading. In highly frequency-selective channels, the effect of multipath interference can significantly distort the FBMC/OQAM signal due to the absence of cyclic prefix. To resolve the problem of the multipath interference in FBMC/OQAM, this paper proposes applying an antenna array that provides well shaped beam pattern for each multipath. To evaluate the performance of the proposed array system, various computer simulations have been conducted. The accuracy of direction of arrival estimation is demonstrated through spatial spectrum for a different number of antennas in a sub-array. The performance improvement is presented in terms of bit error rate. We found that the proposed array system mitigate the multipath interferences in Extended Typical Urban model with 12 antennas in a sub-array. Moreover, as the number of antennas in a sub-array increases, the system provides a signal-to-noise ratio gain.
The mobile station shall convolutionally encode the data transmitted on the reverse traffic channel and the access channel prior to interleaving. Code symbols output from the convolutional encoder are repeated before being interleaved except the 9600 bps data rate. All the symbols are then interleaved, 64-ary orthogonal modulation, direct-sequence spreading, quadrature spreading, baseband filtering and QPSK transmission. The sync, paging, and forward traffic channel except the pilot channel in the forward CDMA channel are convolutionally encoded, block interleaved, spread with Walsh function at a fixed chip rate of 1.2288 Mcps to provide orthogonal channelization among all code channels. Following the spreading operation, the I and Q impulses are applied to respective baseband filters. After that, these impulses shall be transmitted by QPSK. Authentication in the CDMA system is the process for confirming the identity of the mobile station by exchanging information between a mobile station and the base station. The authentication scheme is to generate a 18-bit hash code from the 152-bit message length appended with 24-bit or 40-bit padding. Several techniques are proposed for the authentication data computation in this paper. To protect sensitive subscriber information, it shall be required enciphering ceratin fields of selected traffic channel signaling messages. The message encryption can be accomplished in two ways, i.e., external encryption and internal encryption.
Marcus Vinicius G. Ferreira;Flavio H. T. Vieira;Alisson A. Cardoso
ETRI Journal
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제45권1호
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pp.45-59
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2023
In this paper, to optimize the average delay and power allocation (PA) for system users, we propose a resource scheduling scheme for wireless networks based on Cyclic Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplexing (CP-OFDM) according to the first fifth-generation standards. For delay minimization, we solve a throughput maximization problem that considers CPOFDM systems with carrier aggregation (CA). Regarding PA, we consider an approach that involves maximizing goodput using an effective signal-to-noise ratio. An algorithm for jointly solving delay minimization through computation of required user rates and optimizing the power allocated to users is proposed to compose the resource allocation approach. In wireless network simulations, we consider a scenario with the following capabilities: CA, 256-Quadrature Amplitude Modulation, millimeter waves above 6 GHz, and a radio frame structure with 120 KHz spacing between the subcarriers. The performance of the proposed resource allocation algorithm is evaluated and compared with those of other algorithms from the literature using computational simulations in terms of various Quality of Service parameters, such as the throughput, delay, fairness index, and loss rate.
Francisco R. Castillo-Soria;Carlos Gutierrez;Fermin M. Maciel-Barboza;Viktor I. Rodriguez Abdala;Jayanta Datta
ETRI Journal
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제46권2호
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pp.184-193
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2024
This paper presents the performance evaluation of an amplify-and-forward (AF) relay-assisted multiuser multiple input-multiple output (MU-MIMO) downlink transmission system for correlated fading channels. The overall system performance was improved by incorporating a double-quadrature spatial modulation (DQSM) scheme. The bit error rate (BER) performance and detection complexity of the AF-MU-MIMO-DQSM system were analyzed and compared with those of a conventional AF-MU-MIMO system under the same conditions and parameters. The results showed that the correlated fading channel severely affected the performance of systems with higher spectral efficiency (SE). Considering an SE of 12 bpcu/user, the AF-MU-MIMO-DQSM system yielded a gain of up to 3 dB in BER performance compared with that of its conventional counterpart for the analyzed cases. In terms of detection complexity, the AF-MU-MIMO-DQSM system showed a reduction of up to 56 % compared with that of the conventional system for the optimal maximum likelihood detection criterion.
본 논문에서는 High-Order QAM(Quandrature Amplitude Modulation)을 적용하는 모뎀에서 강인하고 넓은 범위의 주파수 포착 범위를 가지는 극성판단(Polarity Decision) 반송파 동기용 PD(Phase Detector) 알고리즘을 제안하고 이에 대한 평균 출력특성(S-curve)과 분산특성을 수학적으로 유도하여 기존의 DD(Decision Directed)방식과 비교 분석한다. 기존의 DD 방식의 선형영역은 256 QAM의 경우 $3.5^{\circ}{\sim}3.5^{\circ}$ 이었으나 제안한 알고리즘의 선형영역은 ${\gamma}-17.9$에서 $36^{\circ}{\sim}36^{\circ}$ 의 넓은 구간을 가진다. 또한 기존의 DD 방식에서는 256 QAM의 주파수 오프셋 포착 성능이 ${\pm}10\;KHz$ 이하였다. 이는 아날로그 front-end 회로에서 주파수 오프셋이 일반적으로 ${\pm}100\;KHz$ 정도까지 줄어들 수 잇는 것을 감안하면 AFC(Automatic Frequency Control) 또는 반송파 복구를 위한 보조적인 위상검출회로가 필요하게 됨을 의미한다. 그러나 제안된 극성판단 반송파 동기 알고리즘을 사용하면 보조적인 회로의 도움없이 SNR = 30 dB에서 최대 ${\pm}300\;KHz$의 주파수 오프셋까지도 포착 가능하다.
본 논문에서는 복합 전자파 간섭환경의 해석 모델을 제안하였고, 복합 간섭파는 임펄스,사인파, 구형파 형태의 3가지 종류로 구성하였다. 또한 , 복합 간섭파 진폭의 확률밀도함수를 유도하였다. 그리고 유도된 확률밀고 함수를 이용하여 복합 전자 간섭 환경에서 16QAM 시스템의 성능을 구하였다. 얻어진 결과로부터 임펄스 형태의 간섭이 다른 간섭 성분에 비하여 약할 경우에는 확률밀도함수의 형태가 사이파나 구형파 형태 간섭의 전력 성분에 의하여 지배를 받음을 알 수 있었다. 반면에 임펄스 형태의 간섭이 강할 경우에는 다른 2개의 간섭 성분의 영향은 지배적이지 않음을 알 수 있었다. 또한, 임펄스 형태의 간섭에서 임펄스 지수(A)와 평균 전력 성분비($\Gamma$')가 적을수록 16QAM 시스템의 성능은 열화됨을 알 수 있었다.
본 논문은 DFE (Decision Feedback Equalizer)구조와 CMA (Constant Modulus Algorithm), 그리고 LMS (Least Mean Square) 알고리즘을 이용한 등화기에 대하여 기술한다. DFE 구조는 기존의 transversal 구조의 등화기에 비하여 빠른 채널 적응 속도와 낮은 BER (Bit Error Rate) 값을 가지며 ISI(Intersymbol Interference)가 심한 환경에서도 좋은 성능을 나타낸다. 본 등화기는 16/64 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변복조 방식에 적용할 수 있으며, 고속으로 동작할 수 있도록 고속의 곱셈기와 많은 수의 CSA (Carry Save Adder)를 사용하였다. COSSAP/sup TM/ 캐드 툴을 사용하여 부동 소수점 모델과 고정 소수점 모델을 개발하였으며, VHDL 모델을 개발하였다. 시뮬레이션 결과에 따라 feedback 부분과 feedforward 부분에 각각 12개와 8개의 탭을 사용하였으며, 다중 경로 페이딩 채널에서 BER이 10-6일 때를 기준으로 보면 등화기를 사용하지 않은 채널의 BER 보다 SNR(Signal to Noise Ratio)이 4dB 정도 향상되었다. SYNOPSYS/sup TM/ 캐드 툴과 삼성의 0.5 ㎛ standard cell library (STD80) 를 이용하여 로직 합성을 수행하였으며, 전체 게이트 카운트는 약 13만개를 보였다.
본 논문에서는 직접 변환 방식의 UHF RFID 수신기에서 사용되는 위상 다이버시티의 특성을 분석하고, 태그 변조 방식에 따른 최적의 I/Q 신호 결합 방법을 제시한다. 먼저 위상 다이버시티를 사용하지 않고 단일 채널 수신기를 구성했을 때 송신 신호와 국부발진기 신호 사이의 거리에 따른 위상차에 의해 발생하는 페이딩 특성을 분석하여 위상 다이버시티의 필요성을 보였다. 다음으로 이러한 페이딩 특성에 따른 수신 신호의 감쇄 특성을 극복하기 위한 최적의 I와 Q 채널의 결합 방법을 제안하였다. ASK의 경우, AWGN 환경에서 I와 Q 채널의 전력 평균값이 최적 신호 결합 방법임을 확인하였고, PSK의 경우는 최적 신호 결합 방법으로 arctangent 방법 및 principal component 결합 방법을 제안하였다. 제시된 결합 방법의 성능 비교를 위해 시간 파형 및 심볼 에러확률 성능을 I와 Q 패널 중 최적의 SNR 값을 갖는 패널을 선택하는 선택 다이버시티와 비교하여 분석하였다. 이론 분석 및 시뮬레이션 결과, 제시된 방법이 선택 다이버시티에 비해 최대 3 dB의 SNR 개선 효과를 가짐을 확인하였다.
Multihop transmission is a promising technique that helps in achieving broader coverage (excellent network connectivity) and preventing the impairment of wireless channels. This paper proposes a cluster-based multihop wireless network that makes use of the advantages of multihop relaying, i.e., path loss gain, and partial relay selection in each hop, i.e., spatial diversity. In this partial relay selection, the node with the maximum instantaneous channel gain will serve as the sender for the next hop. With the proposed protocol, the transmit power and spectral efficiency can be improved over those in the case of direct transmission and conventional multihop transmission. Moreover, at a high signal-to-noise ratio (SNR), the performance of the system with at least two nodes in each cluster is dependent only on the last hop and not on any of the intermediate hops. For a practically feasible decode-and-forward relay strategy, a compact expression for the probability density function of the end-to-end SNR at the destination is derived. This expression is then used to derive closed-form expressions for the outage probability, average symbol error rate, and average bit error rate for M-ary square quadrature amplitude modulation as well as to determine the spectral efficiency of the system. In addition, the probability of SNR gain over direct transmission is investigated for different environments. The mathematical analysis is verified by various simulation results for demonstrating the accuracy of the theoretical approach.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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