• 제목/요약/키워드: RAKE 수신기

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MRC 결합의 레이크 수신기에서 채널 추정 알고리즘의 성능분석 (Analysis of Channel Estimation Algorithms in a RAKE Receiver with MRC)

  • 전준수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.970-976
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    • 2004
  • 본 논문에서는 MRC(Maximal Ratio Combing) 결합 기법을 사용한 RAKE 수신기에서 채널 추정 알고리즘에 따른 성능을 분석한다. 채널 추정 알고리즘에는 WMSA(Weighted Multi-Slot Averaging), 동일 이득 채널 추정 (Equal Cain Estimation ; ECE), 심볼 단위 채널 추정(Symbol-to-Symbol Estimation ; SSE)의 세 가지가 있는데 상업용 시뮬레이션 틀인 HP사의 ADS를 이용하여 비동기 방식 IMT-2000시스템(3GPP)을 대상으로 성능을 분석한다. 성능 분석을 위해서 본 논문은 Jakes 페이딩 채널 모델을 사용한다. 모의실험 결과를 통하여, 저속 도플러(3Km/h)일 때 WMSA 알고리즘이 다른 알고리즘 성능보다 더 좋음을 알 수 있다. 그러나 고속 도플러(120Km/h)일 때, 간단한 구조를 갖는 ECE 알고리즘이 보다 더 유용함을 알 수 있다.

시스템 효율향상을 위한 이동통신망 Rake Finger 시스템 설계에 관한 연구 (A Study on the Rake Finger System Design for the System Performance Improvement in the Mobile Communications)

  • 이선근;임순자
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권1A호
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    • pp.31-36
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    • 2004
  • 이동통신 무선접속 기술 요소 중 하나인 MC-CDMA 시스템의 레이크 수신기는 다수 채널로 전송된 신호들을 동시에 복조해야 하므로 트래픽 채널을 복조하는 데이터 상관기의 수가 왈쉬 코드 채널의 수만큼 증가하게 되어 신호처리의 복잡도가 증가되는 단점을 갖게 된다. 본 논문에서는 데이터 상관기들의 증가로 인한 데이터 처리시간 지연을 감소시키기 위해 Walsh Switching, 공유 accumulator, pipeline-FWHT 알고리즘을 적용한 새로운 레이크 수신기 구조를 제안했다. 모의실험 결과, 왈쉬 코드 채널의 수 N=4에 대한 데이터 상관기의 연산 동작 수는 512 가산에서 160 가산으로 약 3.2배 감소하였고, 데이터 처리시간은 $18.3\%$ 감소하였음을 확인하였다

나카가미 페이딩 채널에서 전력 및 전송률 적응화 직접 대역확산 부호분할 다중접속 통신시스템을 위한 최적 칩률에 관한 연구 (Optimal Chip Rate of Power and Rate Adapted DS/CDMA Communication Systems in Nakagami Fading Channels)

  • 이예훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2A호
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    • pp.128-133
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    • 2010
  • 본 논문에서는 나카가미 페이딩 채널 환경에서 전력 혹은 전송률 적응화 된 직접 대역확산 부호분할 다중접속 통신시스템에서의 최적 칩률에 관하여 연구한다. 주파수 효율을 최대화하는 최적의 칩률은 다중경로 세기 프로파일과 직접파 성분, 그리고 적응화 방식에 의해 결정됨을 알았다. 전송률 적응화 방식에서의 최적의 칩률은 채널 파라미터에 상관없이 다중경로 지연 확산 $1/T_m$ 보다 적다. 이 결과는 전송률 적응화 방식에서는 상관 수신기가 RAKE 수신기보다 더 높은 주파수 효율을 얻을 수 있다는 것을 의미한다. 반면에 전송 전력 적응화 방식에서는 최적의 칩률과 그에 상응하는 RAKE 수신기의 탭 수가 다중경로 세기 프로파일과 직접파 성분에 관한 함수임을 알 수 있었다.

레이리 페이딩 채널상에서 MSK 혹은 QPSK 변조 방식의 하이브리드 DS/SFH 확산 스펙트럼 시스템의 다중톤 재밍 성능 분석 (MTJ Performance Analysis of Hybrid DS/SFH Spread-Spectrum System using MSK or QPSK Modulation over Rayleigh Fading Channel)

  • Ryu, Heung-Gyoon;Chung, Byung-Ki
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.492-499
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    • 2002
  • 다중톤 재밍이 있는 경우, 레이리 페이딩 채널상에서 MSK 혹은 QPSK 변조 방식을 사용하는 하이브리드 DS/SFH 확산 스펙트럼 시스템의 성능분석과 비교를 연구한다. 신호대 잡음비, 재머전력재 신호전력비(JSR) 그리고 기타 시스템 파라미터를 이용하여 신호대 잡음과 간섭비(SNIR)를 유도하여 Rake 수신기가 있을 때와 없을 때의 BER 성능을 분석한다. 수치 분석 결과, 재머전력재 신호전력비(JSR)가 작을 때는 MSK와 QPSK 변조 방식 사이의 성능은 별차이가 없으나, 재머전력재 신호전력비(JSR)가 커짐에 따라서 큰 성은의 차이가 나타난다. Rake 수신기가 없을 때는 DS 처리 이득이 커짐에 따라서 두 변조 방식의 성능이 약간씩 개선된다. 재머전력재 신호전력비(JSR)가 작을 때는 DS 처리이득만이 최선의 성능을 좌우하지만, 재머전력재 신호전력비(JSR)가 클 때는 BER을 최소시키는 최적의 DS처리이득이 있다. Rake 수신기가 있는 경우에는, 모든 조건에서 MSK변조방식을 사용하는 하이브리드 DS/SFH 확산 스펙트럼 시스템이 QPSK 변조 방식을 사용하는 경우보다 항재밍 성능이 강하고 더 큰 성능 개선이 있음을 보인다.

주파수대역 직접확산 통신시스템에서 다중경로 페이딩 보상을 위한 최적 레이크 신호처리에 관한 연구 (Optimum Rake Processing for Multipath Fading in Direct-Sequence Spread-Spectrum Communication Systems)

  • 장원석;이재천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권10C호
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    • pp.995-1006
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    • 2003
  • 무선 통신 시스템은 전자파 신호의 전파 특성과 주위 환경/장애물에 의해 다중 경로 페이딩을 겪게 되어 수신 신호의 급격한 전력 감쇄가 생길 수 있음은 잘 알려져 있는 사실이다. 한편으로 송신기에서 생성된 하나의 동일한 송신 신호가 여러 경로를 통해서 해당 수신기에 도달하므로 이점을 적극적으로 활용하면 데이터 수신 성능을 향상 시킬 수 있는데 이것의 한가지 방법이 레이크 신호처리 기법이다. 본 연구는 PN (pseudo noise) 수열을 사용하여 주파수대역 확산을 구현하는 무선통신 수신기에서 레이크 신호처리 기법에 대해서 연구하였다. 기존의 고정 PN 레이크 복조기는 다중 경로 페이딩 채널의 임펄스 응답 계수의 공액 복소수 값을 계수로 하는 유한 길이 디지털 필터에 의해 수신 신호론 처리한 후, PN 복조 과정을 거쳐 데이터 신호를 재생하게 된다. 본 연구에서는 기존의 PN 복조 과정을 대체하는 최적 복조기의 개념 및 적응 설계 기법을 제안하였다. 제안된 최적 레이크 복조기에 대해 이론적인 성능 분석을 수행하였으며, 컴퓨터 모의 실험을 통해 유도된 결과들의 타당성을 검증하였다. 결과로 새로운 최적 레이크 신호처리기법을 통해 기존의 고정 PN 레이크 복조기에 비해 심볼평균제곱오차가 10dB 이상의 월등한 성능 향상이 가능함을 보였다. 또한 다중 경로 신호의 결합과 PN 복조를 동시에 한 복조 심볼 구간 안에서 수행하는 통합 복조기에 비해서도 약 10 dB 정도의 성능 향상이 있었다. 그리고 최적 레이크 복조기의 심볼평균제곱오차가 이론적인 한계치인 백색잡음 채널에서 QPSK 복조기의 심볼평균제곱오차에 매우 근접함을 보였다.

멀티밴드 레이크 수신기를 적용한 DS-UWB 시스템의 성능분석 (The Performance Analysis of DS-UWB Systems with Multiband Rake Receiver)

  • 최윤성;김수남;강동욱;김기두
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권12호
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    • pp.69-75
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    • 2004
  • 본 논문에서는 우수한 잡음 방지 성능과 다른 사용자 간섭에 강건하며, 보안성이 우수한 특징을 갖는 DS-UWB(Direct Sequence-UWB) 방식에 멀티밴드 방식을 적용하였다. 제안된 시스템의 각 서브밴드는 코히어런스 대역폭을 만족하지 못하기 때문에 각 서브밴드에서 레이크 수신기가 사용되었으며 레이크 수신기의 출력은 MRC(Maximum Ratio Combining) 기법을 사용하여 결합하였다. 제안된 시스템은 타 시스템과의 원활한 공존이 가능하며 PBI(Partial Band Interference)에 우수한 성능을 나타낸다. 또한 초광대역 안테나의 부담이 줄게 되며 평균전력 대비 첨두치(peak to average power) 값이 작다는 장점이 있다. 본 논문에서는 AWGN(Additive White Gaussian Noise), 다른 사용자 간섭 및 협대역 잡음이 존재하는 채널에서 멀티밴드 시스템을 적용한 DS-UWB 의 BER 을 수학적으로 분석하였으며, 수신단에서 서브밴드 수가 증가함에 따라 성능이 개선됨을 시뮬레이션을 통하여 입증하였다.

cdma2000 시스템용 레이크 수신기에서의 심볼 정렬 및 컴바이닝 기법 (Symbol Timing Alignment and Combining Technique in Rake Receiver for cdma2000 Systems)

  • 이성주;김재석;어익수;김경수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권1호
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    • pp.34-41
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    • 2002
  • 기존의 IS-95 시스템에서는 다중경로 신호의 컴바이닝을 위해 레이크 수신기의 각 핑거에 시간 정렬 버퍼(time-deskew buffer or FIFO)를 사용하였다. IS-95 시스템의 경우, 단일 반송파를 사용하여 핑거의 수가 작고 확산 이득도 크기 때문에, 버퍼의 수와 크기가 작아서 기존 방식으로 설계해도 크게 문제가 되지않았다. 그러나, cdma2000 시스템에서는 고속의 데이터를 다중 반송파에 분할하여 보내고 확산 이득도 매우 작기 때문에, FIFO의 수와 크기는 매우 커지고 버퍼의 하드웨어 복잡도가 증가하여 설계의 큰 걸림돌이 된다. 따라서, 본 논문에서는 cdma2000 시스템용 레이크 수신기에서 FIFO의 수를 줄이기 위해, 심볼 정렬과 컴바이닝을 동시에 수행할 수 있는 새로운 심볼 정렬 및 컴바이닝 기법을 제안하고자 한다. 레이크 수신기당 3개의 핑거를 사용하는 경우, 제안된 방식은 기존 방식 보다 버퍼의 하드웨어 복잡도를 약 60% 이상 줄일 수 있고, 4개의 핑거를 사용하는 경우에는 약 70%이상을 줄일 수 있다. 더욱이, 제안된 알고리듬은 핑거의 수에 상관없이 복조하고자 하는 채널당 1개의 FIFO 레지스터를 사용하기 때문에, 성능향상을 위해 많은 수의 핑거를 사용하는 시스템에도 매우 효율적이다.

ITU-R 실측채널에서 SOVA 기반의 터보부호를 적용한 W-CDMA 시스템의 성능 분석 (Performance of W-CDMA System with SOVA-based Turbo Decoder in ITU-R Realistic Channel)

  • 전준수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.1613-1619
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    • 2004
  • 긴 블럭 크기의 터보부호는 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널 환경에서 매우 좋은 성능을 보이는 것으로 알려져 있으며, 또한 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)에서는 터보부호를 에러 정정 코드로 강력하게 권장하고 있다. 최근 실시간 통신 시스템을 위해서 짧은 블럭 크기를 갖는 터보부호에 대한 관심이 고조되고 있다. 따라서 본 논문에서는 ITU-R 실측 채널 모델에서 1/3의 부호화율과 192 비트의 짧은 프레임 크기를 갖는 터보부호를 고려하였다. 본 논문에서는 MRC(Maximal Ratio Combining) 다이버시티와 SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm)에 기초한 터보부호를 동시에 갖는 RAKE 수신기를 적용한 10MHz 시스템 대역폭을 갖는 W-CDMA 시스템의 성능을 분석하였다.