• 제목/요약/키워드: Signal constellation

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AWGN 채널에서 VQ 부호책과 직교 진폭변조신호 좌표의 공동 최적화 (Joint Optimization of Source Codebooks and Channel Modulation Signal for AWGN Channels)

  • 한종기;박준현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권6C호
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    • pp.580-593
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    • 2003
  • 이 논문은 양자화 오류와 채널왜곡을 고려한 양극왜곡을 최소화시키기 위해 변조신호의 좌표와 소스 인코더를 동시에 최적화하는 방법을 제안한다. 제안된 최적화 과정은 먼저 주어진 변조 신호에 대해서, VQ 부호책을 최적화한다. 그리고 나서 앞 단계에서 얻어진 VQ 부호책에 대해, 변조 신호를 최적화한다. 이 두 과정들은 국소 최적점에 도달할 때까지 반복 시행된다. 또한 본 논문에서는 코드 벡터와 변조 신호들간의 대응 관계를 효율적으로 설정함으로써 전체 시스템의 성능이 개선됨을 보인다. 컴퓨터 실험을 통하여 제안된 시스템이 잡음 없는 채널에서 설계된 VQ 부호책과 기존의 직교 진폭 변조(QAM) 신호를 기반으로 하는 종래의 시스템보다 우수한 성능을 갖음을 보여준다.

신호 공간 다이버시티 기법을 이용한 OFDM 기반의 부호화된 시공간 전송기법 (Coded Layered Space-Time Transmission with Signal Space Diversity in OFDM Systems)

  • 김지훈;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권7C호
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    • pp.644-651
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    • 2007
  • V-BLAST (Vertical Bell Labs Layered Space-Time) 시스템은 다중 안테나를 사용하는 시스템에서 각각의 레이어를 간섭 무효화 및 제거기법을 통하여 추정하기 때문에 간단한 복잡도에 비해 높은 전송률을 가능하게 한다. 본 논문에서는 신호 공간 다이버시티 기법을 적용시킨 V-BLAST 시스템을 제안하고자 한다. 신호 공간 다이버시티 기법의 큰 장점은 신호좌표를 회전시키고 인페이즈 (inphase) 와 쿼드러쳐 (quadrature) 성분을 섞어줌으로서 추가적인 대역폭이나 전송 파워의 상승 없이도 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 모의실험을 통해서, 본 논문에서 제안하는 시스템의 성능이 이상적인 시스템 성능에 비해 0.5dB로 근접함을 보여주고자 한다.

Double Quadrature Spatial Modulation

  • Holoubi, Tasnim;Murtala, Sheriff;Muchena, Nishal;Mohaisen, Manar
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제11권3호
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    • pp.27-33
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    • 2019
  • Quadrature spatial modulation (QSM) utilizes the in-phase and quadrature spatial dimensions to transmit the real and imaginary parts, respectively, of a single signal symbol. Improved QSM (IQSM) builds upon QSM to increase the spectral efficiency by transmitting the real and imaginary parts of two signal symbols using antenna combinations of size of two. In this paper, we propose a double QSM (DQSM) scheme that transmits the real and imaginary parts of two signal symbols independently through any of the transmit antennas. The two signal symbols are drawn from two different constellations of the same size with the first symbol drawn from any of the conventional modulation sets while the second is drawn from an optimally rotated version of the first constellation. The optimum rotation angle is obtained through extensive Monte Carlo simulations to minimize the bit error rate (BER) of the system. Simulation results show that for a given spectral efficiency, DQSM performsrelatively close to IQSM while requiring a smaller number of transmit antennas, and outperformsIQSM by up to 2 dB when the same number of antennas are used.

Evaluation of GPU Computing Capacity for All-in-view GNSS SDR Implementation

  • Yun Sub, Choi;Hung Seok, Seo;Young Baek, Kim
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제12권1호
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    • pp.75-81
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    • 2023
  • In this study, we design an optimized Graphics Processing Unit (GPU)-based GNSS signal processing technique with the goal of designing and implementing a GNSS Software Defined Receiver (SDR) that can operate in real time all-in-view mode under multi-constellation and multi-frequency signal environment. In the proposed structure the correlators of the existing GNSS SDR are processed by the GPU. We designed a memory structure and processing method that can minimize memory access bottlenecks and optimize the GPU memory resource distribution. The designed GNSS SDR can select and operate only the desired GNSS or desired satellite signals by user input. Also, parameters such as the number of quantization bits, sampling rate, and number of signal tracking arms can be selected. The computing capability of the designed GPU-based GNSS SDR was evaluated and it was confirmed that up to 2400 channels can be processed in real time. As a result, the GPU-based GNSS SDR has sufficient performance to operate in real-time all-in-view mode. In future studies, it will be used for more diverse GNSS signal processing and will be applied to multipath effect analysis using more tracking arms.

Complex Quadrature Spatial Modulation

  • Mohaisen, Manar;Lee, Saetbyeol
    • ETRI Journal
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    • 제39권4호
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    • pp.514-524
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    • 2017
  • In this paper, we propose a spatial modulation (SM) scheme referred to as complex quadrature SM (CQSM). In contrast to quadrature SM (QSM), CQSM transmits two complex signal constellation symbols on the real and quadrature spatial dimensions at each channel use, increasing the spectral efficiency. To achieve that, signal symbols transmitted at any given time instant are drawn from two different modulation sets. The first modulation set is any of the conventional QAM/PSK alphabets, while the second is a rotated version of it. The optimal rotation angle is obtained through simulations for several modulation schemes and analytically proven for the case of QPSK, where both results coincide. Simulation results showed that CQSM outperformed QSM and generalized SM by approximately 5 dB and 4.5 dB, respectively, for the same transmission rate. Its performance was similar to that of QSM; however, it achieved higher transmission rates. It was additionally shown numerically and analytically that CQSM outperformed QSM for a relatively large number of transmit antennas.

An Adaptive Companding Scheme for Peak-to-average Power Ratio Reduction in OFDM Systems

  • Mazahir, Sana;Sheikh, Shahzad Amin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권12호
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    • pp.4872-4891
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    • 2015
  • Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signals suffer from the problem of high peak-to-average power ratio (PAPR), which complicates the design of analog front-end of the system. Companding is a well-known PAPR reduction technique that involves transforming signal amplitudes using a deterministic function. OFDM signal amplitude, on average, is Rayleigh distributed but the distribution can vary significantly from symbol to symbol, especially when constellation size increases. In this paper, a new adaptive companding scheme is proposed along with its design methodology aiming at optimizing the compander performance by accommodating this variation in its design. This is achieved by designing compander parameters separately for statistically dissimilar symbols in OFDM waveform and making the compander select from these parameters, during run-time, according to the features of input symbols.

Exponential 스텝사이즈를 이용한 스마트안테나용 블라인드 LMS 알고리즘 (A novel class of LMS Algorithms with exponential step size for Smart Antenna Applications)

  • Tuan, Le-Minh;Park, Jaedon;Giwan Yoon;Kim, Jewoo
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
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    • pp.331-335
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    • 2001
  • 블라인드 형태의 새로운 LMS 알고리즘을 제안한다. 기존의 LMS 알고리즘의 스텝사이즈를 지수를 이용하여 가변시켜서 수렴속도가 향상되도록 한 두가지 방식을 보여준다. 본 제안방식은 디지털 신호의 Finite Constellation 특성을 이용하여 Projection 방식을 이용했다. 제안알고리즘의 성능을 증명하기 위해서, AWGN 채널과 다중경로 Rayleigh Fading 채널상황에서 시뮬레이션을 수행하였다.

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다차원 격자부호의 변조 방법에 대한 신호공간 분석 (A Signal Space Analysis on Multidimensional Trellis Coding with Modem)

  • 홍천표;진용옥
    • 한국통신학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.990-1001
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    • 1990
  • 이 논문은 격자 부호화 방식을 비교, 분석한 것으로, 구조 및 설계에 대한 기본 개념을 논의하였다. 격자 부호화 변조에 대한 부호 이득의 추정 방법과 착오 계수 효과에 대하여 이론적으로 고찰하고, 음성대역 모뎀에서의 다차원 부호화 및 차동적 부호화의 변조 방법에 대해 신호 공간 분석을 하였다. 결과적으로 16차원적 신호점 배치법이 2차원적 신호점 배치보다 우수하다는 결론을 얻었다.

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적응 등화를 위한 ISCA와 MSCA 알고리즘의 성능 비교 (The Performance Comparison of the ISCA and MSCA Algorithm for Adaptive Equalization)

  • 임승각;강대수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.7-13
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    • 2012
  • 본 논문에서는 디지털 전송시 시분산 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 최소화시키기 위한 블라인드 등화 알고리즘인 ISCA (Improved Square Contour Algorithm)과 MSCA (Modified Square Contour Algorithm)의 성능을 비교하였다. 송신 신호는 통신 채널에서 진폭과 위상 전달 특성의 비선형성으로 인하여 대역 제한 및 시분산되어 수신될 것이므로 수신측에서 적응 등화기를 사용하여 찌그러짐을 보상한 후 검출기를 통과시켜 "1"과 "0"을 판정하게 된다. 이때 수신기에서 사용되는 적응 등화기의 알고리즘에서는 Constellation Dependent Constant가 매우 중요한 역할을 하며, 이의 계산을 위하여 ISCA와 MSCA에서는 2차 통계치만 이용하였다. 다른 알고리즘에 비해 비교적 간단한 연산으로 이들 2 가지의 전달 특성을 동시에 보상할 수 있는 알고리즘인 ISCA와 MSCA는 존의 SCA (Square Contour Algorithm) 알고리즘 성능을 더욱 개선시킨 것으로 이들의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 이를 위하여 복원 성상도, 잔류 isi양 및 MSE를 사용하였으며, 성능의 비교 결과 모든 비교 지수에서 ISCA 알고리즘이 MSCA 알고리즘보다 우월함을 확인하였다. 그러나 등화 알고리즘이 정상 상태에서는 MSCA의 CME항에 의하여 성능의 미소 변화량이 ISCA 보다 적어져서 높은 안정성을 얻을 수 있었다.

자기 적응 등화를 위한 MMA와 SCA 알고리즘의 성능 비교 (The Performance Comparison of the MMA and SCA Algorithm for Self Adaptive Equalization)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.159-165
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    • 2012
  • 본 논문에서는 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐과 잡음의 영향을 최소화하기 위하여 사용되는 적응 등화 알고리즘인 MMA (Multi-Modulus Algorithm)와 SCA (Square Contour Algorithm)의 성능을 비교하였다. 송신 신호는 통신 채널의 진폭 전달 특성과 위상 전달 특성의 비선형성으로 인하여 찌그러져 수신될 것이므로 수신측에서 자기 적응 등화 방식을 사용하여 이들을 보상하는 것이 필요하게 된다. 자기 적응 등화 알고리즘에서는 Constant Modulus가 중요한 의미를 가지는데, 이의 계산을 위하여 MMA는 송신 신호의 2차와 4차 의 고차 통계치를 이용하지만 SCA는 2차 통계치만을 이용하는 Modulus를 이용하게 된다. 다른 알고리즘에 비해 간단한 연산으로 이들 2 가지의 전달 특성을 동시에 보상할 수 있는 알고리즘인 MMA와 SCA의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 이때 성능의 비교를 위하여 필수적인 복원 성상도, 잔류 isi양 및 MSE, SER을 사용하였으며, 성능의 비교 결과 송신 신호의 고차 통계치를 이용하는 MMA 방식이 MSE, SER,에서 저차 통계치를 이용하는 SCA 방식보다 우월하였으며 복원 성상도와 잔류 isi에서는 SCA가 MMA보다 우월함을 알 수 있었다.