• 제목/요약/키워드: Rayleigh fading channels

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Rayleigh 페이딩 채널에서 랜덤한 릴레이를 갖는 기회전송 증가 릴레이 시스템의 성능 (Performance of Opportunistic Incremental Relaying Systems with Random Relays in Rayleigh Fading Channels)

  • 김남수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.61-67
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    • 2016
  • 기회전송 증가 릴레이 시스템은 무선채널의 페이딩을 효과적으로 극복하고 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 장점을 갖는다. 그러나 지금까지 기회전송 증가 릴레이 시스템 연구에서는 릴레이의 위치가 공간적으로 고정되어 있는 것을 가정하였다. 일반적으로 모바일 환경에서는 사용자 터미널이 릴레이로 사용되는데, 사용자 터미널은 계속해서 움직이기 때문에 고정된 릴레이를 가정하는 것은 현실적이지 않다. 따라서 본 논문은 공간적으로 랜덤하게 분포된 사용자 터미널의 위치를 포아송 포인트 프로세스 (Poisson point process)로 모델링하고, 기회전송 증가 릴레이 시스템의 성능을 유도하였다. 유도 결과 릴레이가 랜덤하게 분포된 경우에도 릴레이가 고정된 경우와 마찬가지로 시스템의 성능이 향상되었으며, 릴레이의 밀도와 송수신 각도가 시스템의 성능에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 또한 최대비 결합과 선택결합 수신방법에 따른 시스템의 성능을 비교하였다.

전력증폭기 비선형 보상 기술을 고려한 PSA-QAM의 성능분석 (Performance Analysis of Pilot Symbol Assisted QAM (PSA-QAM) with Power Amplifiers Nonlinear Compensation Technique)

  • 이병로;임영회;임동민;이광석;김현덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.249-258
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    • 1998
  • 이동통신에서, 신호의 페이딩을 보상하기 위하여 pilot symbol assisted modulation (PSAM)에 대한 많은 연구가 진행 되어왔다. 본 논문에서는 최대비합성 다이버시티를 사용하는 PSA-QAM에서 전력증폭기 비선형성 의 효과를 분석하였다. 먼저, PSAM성능의 한계를 구하기 위하여, 페이딩에 대한 완벽한 정보가 주어진 상태에서 최대비합성 다이버시티를 갖는 QAM의 이론적 성능을 분석하였다. 실제 PSAM에서, 페이딩에 대한 정보는 파일럿 심볼의 보간에 의하여 얻어진다. 오차의 평균전력을 최소화하는 보간필터를 사용하여 필터의 탭수, 파일럿 심볼 프레임 주기, 도플러 주파수가 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 비선형 전력증폭기 AB, B, C급 의 AM/AM, AM/PM 특성을 성능분석 에 고려하였다. 비선형 보상기술인 Cartesian Feedback Loop (CFB) 이용하여 AWGN 채널과 Rayleigh 페이딩 채널에서 비선형 전력증폭기 종류에 따른 성능변화를 나타내었다.

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주파수 선택성 페이딩 채널에서 동일채널 간섭신호가 존재하는 경우 VSB 신호의 오율 분석 (An analysis of error probabilities for VSB signals in the presence of cochannel interference on the frequency selective fading channel)

  • 이종열;정영모;이상욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.2433-2443
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    • 1996
  • In this paper, a new technique is proposed for obtaining the error probabilities of the VSB(vestigial sideband modulation) signal in the presence of the cochannel interference and frequency-selective fading channel. For the receivers, a suboptimal matched filter receiver and the MLSE(maximum likelihood sequence estimation) receiver, which is known to be optimal on the fading channel, are considered. First, for the matched filter receiver, the distributions of the random variables, which determine the SER(symbol error rate) are obtained by decomposing the multi-path fading channel into Rayleigh distributed main path and Gaussian distributed remained path channels. the random variables mean the energy of the main path and subpath respecitively, and SER can be calculated from the distribution of them. Next, for the case of the MLSE receover, it is found that the random variables are expressed as a function of integrals. In order to obtain the distribution for the random variables, we expanded each element of integrals with the KL(Karhunen-Loeve) transformation. And it is derived that the distributions for the transformed random variables are given by a sum of chi-square distributions. Finally, we calculated the error rate derived formula on the two-ray fading channel, which is one of widely used models for the frequency-selective fading channel. From the numerical results, it is found that for the matched filer receiver, performance degradation is significant, while the performance degradation at the MLSE receiver is insignificant on the frequency-selective fading channel. However, in case of cochannel interference environment, the error rateis found to increase significantly both at the matched filter and at the MLSE receiver.

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Performance Optimization of Two-Way AF Relaying in Asymmetric Fading Channels

  • Qi, Yanyan;Wang, Xiaoxiang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권12호
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    • pp.4432-4450
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    • 2014
  • It is widely observed that in practical wireless cooperative communication systems, different links may experience different fading characteristics. In this paper, we investigate into the outage probability and channel capacity of two-way amplify-and-forward (TWAF) relaying systems operating over a mixed asymmetric Rician and Rayleigh fading scenario, with different amplification policies (AP) adopted at the relay, respectively. As TWAF relay network carries concurrent traffics towards two opposite directions, both end-to-end and overall performance metrics were considered. In detail, both uniform exact expressions and simplified asymptotic expressions for the end-to-end outage probability (OP) were presented, based on which the system overall OP was studied under the condition of the two source nodes having non-identical traffic requirements. Furthermore, exact expressions for tight lower bounds as well as high SNR approximations of channel capacity of the considered scenario were presented. For both OP and channel capacity, with different APs, effective power allocation (PA) schemes under different constraints were given to optimize the system performance. Extensive simulations were carried out to verify the analytical results and to demonstrate the impact of channel asymmetry on the system performance.

감쇄지수함수 확률분포에 의한 가우스, 레일레이, 나카가미 확률 밀도 분포 (The Gauss, Rayleigh and Nakagami Probability Density Distribution Based on the Decreased Exponential Probability Distribution)

  • 김정수;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.59-68
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    • 2017
  • 무선 통신시스템에서 Random 과정을 해석적으로 표현할 수 있으며 적당한 확률분포를 구할 수 있다. 감쇄지수함수 확률분포에 의한 가우스, 레일레이, 나카가미 확률분포를 쉽게 유도했으며 시뮬레이션을 그림으로 보인다. 시간의 개념을 포함한 파형의 집합에 의한 확률적 표현이 Random과정(or Stochasic Process)인데 이를 무선환경의 조건에 따라 유도한다. 또한 가시거리 통신과 비가시거리 채널환경을 Rayleigh와 Rician 채널로 구체적인 예를 SISO, MIMO 환경에서 보인다. 또한, 본 논문에서 채널이 송신 블록 동안 일정하고 연속적인 송신 블록 사이에서 독립적으로 변하는 블록 페이딩 채널 모델을 가정함으로써 i.i.d 채널을 갖는 높은 SNR 영역에서 더 나은 성능을 얻을 수 있다는 동기를 부여한다. 이러한 변환을 실현하기 위한 알고리즘은 크로네 커 MIMO 채널에 적용 할 수 있다.

DS-CDMA 시스템을 위한 블라인드 적응 간섭 억제에 관한 연구 (A Study on Blind Adaptive Interference Suppression for DS-CDMA systems)

  • 우대호;윤태성;변윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권10B호
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    • pp.1995-2003
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    • 1999
  • DS-CDMA 시스템에서 통신 채널의 왜곡이나 간섭으로 인하여 확산 코드의 상호 상관 함수가 직교하지 않으므로 해서 시스템에서 성능을 열화 시키는 원근 문제와 다중 사용자 간섭 문제가 발생한다. 이 문제들은 시스템의 성능을 열화 시키므로 DS-CDMA의 성능을 향상시키기 위해서는 간섭을 효율적으로 억제하는 알고리즘이 요구되어진다. 본 논문에서는 constant modulus 알고리즘을 이용한 블라인드 적응 간섭 억제기를 제시하였다. 모의 실험결과 순방향 채널에서 사용된 블라인드 적응 간섭 억제기는 가우시안 채널 하에서는 정상 상태 응답일 때, 신호대 간섭비가 약 7[dB]정도 향상을 보였으며, Rayleigh 페이딩 채널 하에서는 잡음 대 간섭비가 약 4[dB]정도의 향상을 보였고, 다중 경로 하에서는 약11[dB]정도의 좋은 성능을 보였다. 따라서 DS-CDMA 시스템에서 제안된 수신기가 기존의 수신기보다 더 나은 성능을 가짐을 알 수 있었다.

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가변 전송율을 갖는 디코더 입력의 스케일링을 위한 알고리듬 (Algorithm for Scaling of the Decoder inputs with Variable Transmission Rate)

  • 진익수;심재영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.887-892
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    • 2003
  • 본 논문에서는 CDMA 이동통신에서 매 프레임마다 다른 전송속도로 전송된 음성통화신호를 복호할 때 필연적으로 발생하는 스케일링과정에 대한 새로운 알고리듬을 제안하였다. 기존의 스케일링방법에서는 SM(symbol metric table)라는 룩업 테이블을 사용하였으나, 제안된 알고리듬은 룩업 테이블을 사용하지않고 실시간으로 비트처리방법을 통하여 스케일링하는 간단한 알고리듬이다. AWGN 채널과 레일리페이딩 채널에서 컴퓨터 모의실험을 통하여 BER(bit error rate) 성능을 살펴보았다. 모의실험 결과 제안된 방식은 H/W 복잡도는 오히려 감소하면서, 레일리 페이딩채널에서 약 0.3∼0.8dB 정도의 성능 이득을 가지는 것을 확인하였다.

LTE 하향 링크 중계기 시스템에서 새로운 하이브리드 코드북 성능 분석 (Performance Analysis of A Hybrid Codebook for LTE Downlink Relay Systems)

  • 김형준;박노윤;김영주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.462-469
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    • 2011
  • 본 논문에서는 레일리 분포를 가지는 DFT 행렬 기반의 코드북에 LOS용 코드북을 라이시안 페이딩 채널에서 최소 거리를 최대화하는 조건에 맞게 결합, 새로운 하이브리드 코드북 설계 방법을 제안한다. 제안하는 코드북을 LTE 하향 링크 시스템에 적용, 기존의 DFT 행렬을 이용한 코드북과 제안하는 하이브리드 코드북의 성능을 분석한다. 하이브리드 코드북은 K값이 0.28~0.99인 경우, 가장 우수한 성능을 보이면서 레일리 페이딩 채널 및 LOS 성분이 강해지는 모든 경우에서 우수한 성능을 보인다.

시변 레일리 페이딩 채널에서 이중 판정 궤환 방식을 이용한 STBC 검출 알고리즘 (STBC Detection Algorithm Using Double-Decision-Feedback Scheme in Time-Varying Rayleigh-Fading Channel)

  • 박성준;허서원;이호경
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.1237-1242
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    • 2007
  • 이 논문에서는 시변 레일리 페이딩 채널에서 STBC(Space Time Block Code)의 신호 검출 방법을 연구한다. 하나의 블록 내의 두 심볼 구간 동안 채널 환경이 변하는 경우, 채널 행렬의 직교성이 성립하지 않고 두 심볼간에 간섭이 발생한다. 이러한 채널에서 수신 성능을 개선하기 위해서 joint ML 검출 방식이 제안되었으나, 계산복잡도가 증가한다. 이를 줄이기 위해서 판정 궤환(decision feedback) 방식이 제안되었으나, joint ML 방식에 비해 수신 성능이 떨어진다. 이에 이 논문에서는 joint ML 검출 방법을 사용하는 경우에 비해 수신기의 복잡도를 줄이는 동시에 기존의 판정 궤환 방식에 비해 성능이 개선된 이중 판정 궤환 방식을 이용한 새로운 STBC 검출 알고리즘을 제안한다.

주파수 선택적 레일리 페이딩 채널에서의 DMF 초기동기 장치의 성능분석 (Performance Analysis of DMF Acquisition System in Frequency-Selective Rayleigh Fading Channel)

  • 김성철;이연우;조춘근;박형근;차균현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권7B호
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    • pp.1351-1360
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    • 1999
  • 기존의 PN 부호 초기동기 장치는 AWGN 채널에 이상적으로 설계되었으므로 주파수 선택적 레일리 페이딩 채널에서는 이상적인 구조가 아니다. 따라서 본 논문에서는 자동 임계치 제어(Automatic Threshold Control: ATC) 알고리즘을 적용한 디지틀 정합 필터링(DMF)을 기반으로 하여 직접 시퀀스 대역확산(DSSS) 방식에서의 PN 부호 초기동기 장치를 제안하고, 검출확률(PD)과 오류 경보확률(PFA)에 대한 성능을 분석하였다. 초기동기를 위한 탐색 기법은 직렬탐색기법을 고려하였으며, 성능평가를 위한 두 가지 확률은 도플러 주파수, 샘플링 주기, 평균 초기동기 시간 및 PN 칩율 등을 고려하여 주파수 선택적 레일리 페이딩 채널환경에서 유도하고 분석하였다. DMF를 기반으로 한 초기동기 시스템 모델은 시뮬레이션을 결과로부터 ATC 알고리즘을 채택한 모델이 기존의 일정 임계치 시스템보다 성능이 우수하다는 결론을 보였다.

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