• 제목/요약/키워드: Rayleigh fading channels

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Space-Time Block Coding Techniques for MIMO 2×2 System using Walsh-Hadamard Codes

  • Djemamar, Younes;Ibnyaich, Saida;Zeroual, Abdelouhab
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제20권1호
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    • pp.1-7
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    • 2022
  • Herein, a new space-time block coding technique is proposed for a MIMO 2 × 2 multiple-input multiple output (MIMO) system to minimize the bit error rate (BER) in Rayleigh fading channels with reduced decoding complexity using ZF and MMSE linear detection techniques. The main objective is to improve the service quality of wireless communication systems and optimize the number of antennas used in base stations and terminals. The idea is to exploit the correlation product technique between both information symbols to transmit per space-time block code and their own orthogonal Walsh-Hadamard sequences to ensure orthogonality between both symbol vectors and create a full-rate orthogonal STBC code. Using 16 quadrature amplitude modulation and the quasi-static Rayleigh channel model in the MATLAB environment, the simulation results show that the proposed space-time block code performs better than the Alamouti code in terms of BER performance in the 2 × 2 MIMO system for both cases of linear decoding ZF and MMSE.

페이딩 채널에서 새로운 협력 스펙트럼 센싱 검출 (A New Cooperative Spectrum Sensing in Fading Channels)

  • 공형윤;김태욱
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.93-99
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    • 2013
  • 제안하는 프로토콜은 기존의 검출 기법에 비해 더 높은 성능을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 검출 결과의 수를 줄임으로서 네트워크 자원을 절약할 수 있다. 레일리 페이딩 채널 상에서 협력 스펙트럼 검출은 많은 수의 2차 사용자를 필요로 한다. 이러한 2차 사용자들은 1차 사용자의 신호를 검출한다. 본 논문에서 제안하는 협력 스펙트럼 검출은 가장 높은 전력의 1차 사용자 신호를 수신한 단 하나의 2차 사용자만이 검출 결과를 전송하고 나머지 2차 사용자들은 중계기로서 공동 수신단으로 전송을 돕는 역할을 한다.

SER Analysis of QAM with Space Diversity in Rayleigh Fading Channels

  • Kim, Chang-Joo;Kim, Young-Su;Jeong, Goo-Young;Mun, Jae-Kyung;Lee, Hyuck-Jae
    • ETRI Journal
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    • 제17권4호
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    • pp.25-35
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    • 1996
  • This paper derives the symbol error probability for quadrature amplitude modulation(QAM) with L-fold space diversity in Rayleigh fading channels. Two combining techniques, maximal ratio combining(MRC) and selection combining(SC), are considered. The formula for MRC space diversity is obtained by averaging the symbol error probability of M-ary QAM in an additive white Gaussian noise(AWGN) channel over a chi-square distribution with 2L degrees of freedom. The obtained formula overcomes the limitations of the earlier work, which has been limited only to deriving the symbol error rate(SER) of QAM with two branch MRC space diversity. The formula for SC space diversity is obtained by averaging the symbol error probability of M-ary QAM in an AWGN channel over the distribution of the maximum signal-to noise ratio among all of the diversity channels for SC space diversity has been reported yet. Analytical results show that the probability of error decreases with the order of diversity gain per additional branch decreases as the number of branches becomes larger. On the other hand, the performance of 16 QAM with MRC becomes much better than that of SC as the number of branches becomes larger. By giving the order of diversity, L, and the number of signal points, M, we have been able to obtain the SER performance of QAM with general space diversity. These results can be used to determine the order of diversity to achieve the desired SER in land mobile communication system employing QAM modulation.

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Performance Analysis of Space-time Coded MIMO System with Discrete-rate Adaptive Modulation in Ricean Fading Channels

  • Yu, Xiangbin;Rui, Yun;Yin, Xin;Chen, Xiaomin;Li, Mingqi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권10호
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    • pp.2493-2508
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    • 2012
  • The performance of a MIMO system with adaptive modulation (AM) and space-time coding over Ricean fading channels for perfect and imperfect channel state information (CSI) is presented. The fading gain value is partitioned into a number of regions by which the modulation is adapted according to the region the fading gain falls in. Under a target bit error rate (BER) constraint, the switching thresholds for AM are given. Based on these results, we derive the calculation formulae of the theoretical spectrum efficiency (SE) and average BER. As a result, closed-form SE expression and accurate BER expression are respectively obtained. Besides, using the approximation of complementary error function, a tightly closed-form approximation of average BER is also derived to simplify the calculation of accurate theoretical BER. Computer simulation shows that the theoretical SE and BER are in good agreement with the corresponding simulation, and the approximate BER is also close to the accurate one. The results show that the AM scheme in Ricean fading channel provides better SE than that in Rayleigh fading channel due to the direct-path propagation, and has performance degradation in SE and BER for imperfect CSI.

Rayleigh 페이딩 채널에서 복합간섭제거기법을 적용한 WCDMA 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of WCDMA Systems Employing a Hybrid Interference Cancellation Scheme in Rayleigh Fading Channels)

  • 서정욱;임철호;최충열;오창헌;조성준
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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    • pp.3-4
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    • 2000
  • 본 논문에서는 다양한 QoS와 전송률을 갖는 WCDMA 시스템에 복합간섭제거기법을 적용하여 그 성능을 분석하였다. 전송률이 높은 사용자들은 병렬간섭제거기법이나 복합간섭제거기법을 사용하여 간섭을 제거하는 것이 효과적이며, 전송률이 낮은 사용자들은 순차간섭제거기법이나 복합간섭제거기법을 사용하는 게 효과적이다. 그러나, 순차 및 병렬간섭제거기법과 비교해 본 결과 QoS와 전송률에 관계없이 복합간섭제거기법의 성능이 가장 우수함을 알 수 있었다.

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A New Polarization Diversity Scheme for Orthogonal Polarization and Frequency Division Multiplexing System

  • Ido, Jun;Okada, Minoru;Komaki, Shozo
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.973-976
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    • 2000
  • This paper proposes a new polarization diversity scheme for OPFDM (Orthogonal Polarization and Frequency Division Multiplexing). OPFDM is an extension of OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) in conjunction with polarization multiplexing in order to ensure the orthogonality amongst subcarriers. Since OPFDM uses two orthogonally polarized channels, it can easily employ the polarization diversity. In order to get the diversity gain effectively in a frequency selective fading channel, the proposed scheme combines the signals in subcarrier-by-subcarrier basis. The computer simulation results confirm that the proposed scheme is superior to conventional one in the two orthogonally polarized two-ray Rayleigh fading channels with cross-talk between the two channels.

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Performance Analysis of UWB Systems in the Presence of Timing Jitter

  • Guvenc, Ismail;Arslan, Huseyin
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제6권2호
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    • pp.182-191
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    • 2004
  • In this paper, performances of different ultra-wideband (UWB) modulation schemes in the presence of timing jitter are evaluated and compared. Static and Rayleigh fading channels are considered. For fading channels, Oat and dispersive channels are assumed. First, bit error rate (BER) performances for each case are derived for a fixed value of timing jitter. Later, a uniform distribution of jitter is assumed to evaluate the performance of the system, and the theoretical results are verified by computer simulations. Finger estimation error is treated as timing jitter and an appropriate model is generated. Furthermore, a worst case distribution that provides an upper bound on the system performance is presented and compared with other distributions. Effects of timing jitter on systems employing different pulse shapes are analyzed to show the dependency of UWB performance on pulse shape. Although our analysis assumes uniform timing jitter, our framework can be used to evaluate the BER performance for any given probability distribution function of the jitter.

트렐리스 부호화된 8PSK/CPSC를 위한 RSSE 방식 (Reduced-state sequence estimation for trellis-coded 8PSK/cyclic prefixed single carrier)

  • 고상보;강훈철;좌정우
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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    • pp.20-23
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    • 2003
  • A reduced-state sequence estimation(RSSE) for trellis-coded (TC) 8PSK/cyclic prefixed single carrier(CPSC) with minimum mean-square error-liner equalization(MMSE-LE) on frequency-selective Rayleigh fading channels is proposed. The Viterbi algorithm (VA) is used to search for the best path through the reduced-state trellis combined equalization and TCM decoding. The symbol error probability of the proposed scheme is confirmed by computer simulation.

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레일레이 페이딩 채널을 고려한 듀얼 홉 디코딩 후 전달 중계 시스템에서 부분 중계 노드 선택 기법의 정확한 비트 오차율 분석 (Exact Bit Error Rate Analysis of Partial Relay Selection in Dual-Hop Decode-and-Forward Relaying Systems over Rayleigh Fading Channels)

  • 이상준;이인호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.42-49
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    • 2014
  • 듀얼 홉 시스템에서 기존의 두 홉에 대한 채널 정보를 이용하여 가장 좋은 성능을 나타내는 중계 노드 선택 기법은 채널 피드백을 위한 자원의 소모가 크다. 본 논문에서는 듀얼 홉 디코딩 후 전달 중계 시스템에서 첫 번째 홉에 대한 채널 정보만을 필요로 하는 부분 중계 노드 선택 기법을 이용하여 정확한 평균 비트 오차율을 분석한다. 이 때, 독립적인 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 M-ary QAM에 대한 정확한 비트 오차율의 표현식을 유도한다. 또한, 수치적 결과를 통해 두 홉에 대한 채널 정보를 이용하여 가장 좋은 성능을 나타내는 중계 노드 선택 기법과 부분 중계 노드 선택 기법에 대한 성능을 비교한다. 여기서, 중계 노드의 수와 첫 번째 홉과 두 번째 홉 간 평균 채널 전력비를 다양하게 가정하여 평균 비트 오차율을 분석한다.

레일레이 페이딩 채널에서 고정적 다중사용자 중첩 전송에 대한 심벌 오차율 성능 분석 (Symbol Error Rate Analysis for Fixed Multi-User Superposition Transmission in Rayleigh Fading Channels)

  • 이인호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.1379-1385
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    • 2018
  • 기존의 다중사용자 중첩 전송은 순시 채널 전력의 조건에 따라 데이터 심벌의 전력 할당 계수와 사용자별 수신 신호 처리 방법을 결정한다. 그러나 순시 채널 전력의 이용은 시스템의 복잡도를 증가시킬 수 있기 때문에 본 논문에서는 평균 채널 전력을 이용하는 고정적 다중사용자 중첩 전송을 고려한다. 고정적 다중사용자 중첩 전송 기법은 시간에 따라 느리게 변화하는 평균 채널 전력의 조건을 기반으로 데이터 심벌의 전력 할당 계수와 사용자별 수신 신호 처리 방법을 결정하기 때문에 시스템 복잡도를 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 고정적 다중사용자 중첩 전송에 대한 평균 심벌 오차율을 분석한다. 특히, 레일레이 페이딩 채널을 가정하여 M-ary 직교 진폭 변조에 대한 평균 심벌 오차율의 표현식을 유도한다. 또한, 수치적 결과를 통하여 열악한 채널 환경에 있는 사용자에서 고정적 다중사용자 중첩전송과 기존의 다중사용자 중첩 전송의 평균 심벌 오차율 성능이 유사함을 보였다.