• 제목/요약/키워드: Signal constellation

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Constellation Matching 기법을 이용한 CMA 블라인드 적응 등화기의 성능 개선 (The Performance improvement of CMA Blind Adaptive equalizer using the Constellation Matching Method)

  • 임승각;강대수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.121-127
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기존의 CMA 블라인드 적응 등화기의 통신 채널 역모델링 성능을 개선시킬 수 있는 Constellation Matching 기법을 적용한 개선된 CMA 블라인드 적응 알고리즘에 대한 것이다. 무선 이동 채널과 같은 대역 제한 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭 영향을 줄이기 위하여 사용되던 기존의 CMA 블라인드 적응 등화기에서는 진폭 찌그러짐을 보상하는 반면 개선된 적응 알고리즘에서는 부가적인 신호 constellation matching (CM) 오차항을 포함하는 비용 함수를 적용하여 등화기 출력에서 진폭과 위상 찌그러짐을 최소화하도록 동작한다. 개선 알고리즘의 역모델링의 성능을 평가하기위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 잔여 부호간 간섭양과 복원된 신호의 constellation 을 기존 방식과 비교하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 방식이 기존 방식보다 정상 상태에서 안정된 잔여 부호간 간섭양을 얻을 수 있었지만 수렴 속도에서 초기의 적응 과정에서 늦어짐을 확인하였다.

Design of Multi-Constellation and Multi-Frequency GNSS SDR with Fully Reconfigurable Functionality

  • Song, Young-Jin;Lee, Hak-beom;Won, Jong-Hoon
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제10권2호
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    • pp.91-102
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    • 2021
  • In this paper, a fully reconfigurable Software Defined Radio (SDR) for multi-constellation and multi-frequency Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers is presented. The reconfigurability with respect to the data structure, variability of signal and receiver parameters, and receiver's internal functionality is presented. The configuration file, that is modified to lead to an entirely different operation of the SDR in response to specific target signal scenarios, directly determines the operating characteristics of the SDR. In this manner, receiver designers can effectively reduce the effort to develop many different combinations of multi-constellation and/or multi-frequency GNSS receivers. Finally, the implementation of the presented fully reconfigurable SDR is included with the experimental processing results such as acquisition, tracking, navigation for the received signals in the realistic fields.

3차원 직교 주파수분할다중화의 설계 (Design of 3-Dimensional Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

  • 강석근
    • 방송공학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.677-680
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    • 2008
  • 본 논문에서는 3차원 신호사상기를 이용하는 직교 주파수분할다중화가 제안된다. 여기서 신호사상기는 포앵카레 구면에 위치한 신호점들로 구성된다. 성상도 상의 신호점들이 균일하게 분포되고 동일한 평균전력을 가지도록 정규화된 경우 3차원 성상도의 신호점 간 최소 유클리드 거리는 2차원 신호성상도에 비하여 훨씬 커진다. 모의실험 결과, 제안된 3차원 직교 주파수분할다중화는 기존 시스템에 비하여 훨씬 향상된 심볼 오류성능을 가지는 것을 확인할 수 있다.

3차원 신호 전송시스템의 성능 (Performance of a 3-Dimensional Signal Transmission System)

  • 권혁찬;강석근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.2021-2026
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    • 2016
  • 본 논문에서는 3차원 신호의 전송을 위한 시스템 모델을 제시하고 성능을 분석한다. 2차원 신호와는 달리 3차원 신호를 표현할 수 있는 직교형식의 부재로 인하여 여기서는 직교 기저함수를 이용하여 3차원 신호를 전송한다. 초고 차레벨 격자형 신호성상도를 이용한 모의실험 결과, 3차원 전송시스템은 2차원 시스템에 비하여 현저히 향상된 오류 성능을 가지는 것으로 확인되었다. 이러한 성능 향상은 3차원 격자형 신호성상도의 심볼간 최소 유클리드 거리가 직교진폭변조 성상도에 비하여 훨씬 증가된 것이 주요 원인인 것으로 판단된다. 이를 확인하기 위하여 최소 유클리드 거리를 비교한 결과, 3차원 1024진 성상도는 직교진폭변조 성상도에 비하여 약 2.6배 증가된 최소 유클리드 거리를 가지는 것으로 나타났다. 또한 4096진 성상도의 경우 3차원 성상도의 최소 유클리드 거리는 2차원 성상도에 비하여 약 3.2배 증가하였다.

나선 직교진폭변조 신호성상도의 새로운 설계 (A New Design of Signal Constellation of the Spiral Quadrature Amplitude Modulation)

  • 이상;강석근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.398-404
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    • 2020
  • 본 논문에서는 변형 경사하강검색법을 이용한 새로운 나선 직교진폭변조 신호성상도와 이를 위한 이진사상규칙을 제시한다. 기존 방법과는 달리 새로운 검색법은 반복설계를 위한 파라미터로 최대 반복 횟수와 함께 성상도 최적화 알고리즘을 사용하여 위상잡음에 더욱 강인한 나선 직교진폭변조 성상도를 생성한다. 또한, 제시된 이진사상기법은 신호성상도에서 동일한 경계를 공유하는 필드 수를 조정함으로써 성상도의 평균 해밍거리를 크게 감소시키는 것으로 나타났다. 그 결과, 제안된 나선 직교진폭변조는 매우 심한 수준의 위상잡음 환경에서도 기존 성상도에 비하여 훨씬 향상된 심볼오류성능을 가지는 것으로 확인되었다. 따라서 제안된 나선 직교진폭변조는 위상잡음의 영향이 크게 나타나는 코히어런트 광통신시스템과 직교 주파수분할다중화 시스템에 유용한 변조방법인 것으로 판단된다.

A Secure MQAM Scheme Based on Signal Constellation Hopping

  • Zhang, Yingxian;Liu, Aijun;Pan, Xiaofei;Ye, Zhan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권7호
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    • pp.2246-2260
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    • 2014
  • In this paper, a secure multilevel quadrature amplitude modulation (MQAM) scheme is proposed for the physical layer security (PLS) of the wireless communications. In the proposed scheme, each transmitted symbol's signal constellation (SC) is hopping with the control of two unique factors: amplitude distortion (AD) factor and phase hopping (PH) factor. With unknown the two factors, the eavesdropper cannot extract effective information from the received signal. We first introduce a security metric, referred to as secrecy gain, and drive a lower bound on the gain that the secrecy capacity can be improved. Then, we investigate the relationship among the secrecy gain, the signal to noise power ratios (SNRs) of the main and wiretap channels, and the secrecy capacity. Next, we analyze the security of the proposed scheme, and the results indicate that the secrecy capacity is improved by our scheme. Specifically, a positive secrecy capacity is always obtained, whether the quality of the main channel is better than that of the wiretap channel or not. Finally, the numerical results are provided to prove the analytical work, which further suggests the security of the proposed scheme.

QAM 신호에서 Distance Adjusted Approach를 이용한 VSCA와 VSDA 적응 등화 알고리즘의 성능 비교 (A Performance Comparison of VSCA and VSDA Adaptive Equalization Algorithm using Distance Adjusted Approach in QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.139-145
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    • 2015
  • 본 논문은 16-QAM 신호 전송시 시분산 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 줄이기 위해 사용되는 적응 등화알고리즘인 VSCA (Variable stepsize Square Contour Algorithm)와 VSDA (Variable stepsize Square contour Decision directed Algorithm)의 성능 비교에 관한 것이다. SCA 에서는 송신 신호의 2차 통계치인 Constellation Dependent Constant를 이용하여 수신 신호의 진폭과 위상을 보상하지만, 이들 VSCA와 VSDA에서는 constellation matching을 위한 distance adjusted approach 개념을 이용한 step size를 변화시켜 적응 등화 성능을 더욱 개선시킨 것이다. 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 VSCA와 VSDA의 성능을 비교하였으며, 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, 최대 찌그러짐 및 MSE를 사용하였다. 이들 알고리즘의 성능 비교 결과 모든 비교지수에서 VSCA 알고리즘이 VSDA보다 우월함을 확인하였다.

16-QAM 신호에 대한 VSDA 블라인드 등화 알고리즘의 성능 평가 (Performance Evaluation of VSDA Blind Equalization Algorithm for 16-QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.85-91
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    • 2014
  • 본 논문은 16-QAM 신호 전송시 시분산 채널에서 발생되는 진폭과 위상 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 경감시키기 위한 적응 등화 알고리즘인 VSDA (Variable stepsize Square contour Decision directed Algorithm)의 성능에 관한 것이다. 기존 SCA 에서는 송신 신호의 2차 통계치인 Constellation Dependent Constant를 이용하여 수신 신호의 진폭과 위상을 보상하지만, VSDA에서는 constellation matching을 위한 distance adjusted approach 개념과 decision directed 비용 함수를 부가하여 수렴 성능을 더욱 개선시킨 것이다. 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 VSDA와 SCA의 등화 성능을 비교하였으며, 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, 최대 찌그러짐 및 MSE를 사용하였다. 성능의 비교 결과 수렴 속도에서는 VSDA 알고리즘이 SCA보다 훨씬 개선되었지만, 모든 성능 지수는 유사함을 알 수 있었다.

16-QAM 신호에 대한 VSCA 적응 등화 알고리즘의 성능 (Performance of VSCA Adaptive Equalization Algorithm for 16-QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.67-73
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    • 2013
  • 본 논문은 16-QAM 신호 전송시 시분산 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 경감시키기 위한 적응 등화 알고리즘인 VSCA (Variable stepsize Square Contour Algorithm)의 성능에 관한 것이다. 기존의 SCA에서는 송신 신호의 2차 통계치를 이용한 Constellation Dependent Constant를 이용하여 부호간 간섭이 존재하는 수신 신호의 진폭과 위상을 보상하지만, VSCA에서는 constellation matching을 위한 distance adjusted approach 개념을 부가하여 적응 등화 성능을 더욱 개선시켰다. 논문에서는 VSCA의 개선된 성능을 SCA와 비교하였으며, 이를 위한 성능 지로로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, 최대 찌그러짐 및 MSE를 사용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 성능비교 결과 모든 지수에서 VSCA 알고리즘이 SCA보다 우월함을 확인할 수 있었다.

블라인드 적응 등화를 위한 CCA와 RMMA 알고리즘의 성능 비교 (A Performance Comparison of CCA and RMMA Algorithm for Blind Adaptive Equalization)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.51-56
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    • 2019
  • 본 논문은 nonconstant modulus 특성의 높은 스펙트럼 효율을 갖는 16-QAM 신호 전송 시 채널에 의한 부호간 간섭을 줄이기 위한 CCA (Compact Constellation Algorithm)와 RMMA (Region-based MMA) 블라인드 적응 등화 알고리즘의 성능 비교에 관한 것이다. CCA는 결정 장치의 출력인 sliced symbol과 16개의 모든 신호점들을 compact화한 통계적 심볼을 이용하여 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호의 분산을 줄여 초기 수렴과 misadjustment를 개선하지만 연산량이 증대되며, RMMA는 신호점이 속하는 영역을 기준으로 4개의 constant modulus 신호로 변환한 후 오차 신호를 얻으므로 빠른 수렴속도와 misadjustment 및 채널 추적 능력이 연산량 증가없이 개선되는 효과를 얻을 수 있다. 논문에서는 동일한 채널에서 이들 알고리즘을 구현한 후 블라인드 적응 등화 성능을 등화기 출력 신호의 성상도, 잔류 isi양, MSE 및 SER을 적용하여 비교하였다. 시뮬레이션의 결과 출력 신호 성상도, 잔류 isi 및 MSE에서는 RMMA가 CCA보다 우월하였지만 수렴 속도는 약1.3배 정도 늦어짐을 알 수 있었다. 또한 잡음에 대한 robustness를 나타내는 SER 성능에서는 SNR이 적을때는 CCA가 우월하지만 6dB 이상에서는 RMMA가 우월하였다.