• 제목/요약/키워드: Signal constellation

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Implementation and Experimental Test Result of a Multi-frequency and Multi-constellation GNSS Software Receiver Using Commercial API

  • Han, Jin-Su;Won, Jong-Hoon
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제8권1호
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    • pp.1-12
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    • 2019
  • In this paper, we implement a navigation software of a Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver based on a commercial purpose GNSS software receiver platform and verify its performance by performing experimental tests for various GNSS signals available in Korea region. The SX3, employed in this paper, is composed of an application program and a Radio Frequency (RF) frontend, and can capture and process multi-constellation and multi-frequency GNSS signals. All the signal processing procedure of SX3 is accessible by the receiver software designer. In particular for an easy research and development, the Application Programing Interface (API) of the SX3 has a flexible architecture to upgrade or change the existing software program, equipped with a real-time monitoring function to monitor all the API executions. Users can easily apply and experiment with the developed algorithms using a form of Dynamic Link Library (DLL) files. Thus, by utilizing this flexible architecture, the cost and effort to develop a GNSS receiver can be greatly reduced.

On the performance of improved quadrature spatial modulation

  • Holoubi, Tasnim;Murtala, Sheriff;Muchena, Nishal;Mohaisen, Manar
    • ETRI Journal
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    • 제42권4호
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    • pp.562-574
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    • 2020
  • Quadrature spatial modulation (QSM) utilizes the in-phase and quadrature spatial dimensions to transmit the real and imaginary parts of a single signal symbol, respectively. The improved QSM (IQSM) transmits two signal symbols per channel use through a combination of two antennas for each of the real and imaginary parts. The main contributions of this study can be summarized as follows. First, we derive an upper bound for the error performance of the IQSM. We then design constellation sets that minimize the error performance of the IQSM for several system configurations. Second, we propose a double QSM (DQSM) that transmits the real and imaginary parts of two signal symbols through any available transmit antennas. Finally, we propose a parallel IQSM (PIQSM) that splits the antenna set into equal subsets and performs IQSM within each subset using the same two signal symbols. Simulation results demonstrate that the proposed constellations significantly outperform conventional constellations. Additionally, DQSM and PIQSM provide a performance similar to that of IQSM while requiring a smaller number of transmit antennas and outperform IQSM with the same number of transmit antennas.

MP/CDMA를 위한 신호 성상 설계 (Design of Signal Constellation for MP/CDMA)

  • 안무건;홍인기;손원;김영수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권8B호
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    • pp.802-808
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    • 2002
  • 본 논문에서는 Multi-Phase(MP)/CDMA를 위한 신호 성상 설계 방식을 제안하였고, 제안 방식에 의한 성능을 기존 방식과 비교하였다. 일반적인 MPSK 신호 방식에서는 인접한 위상에 오직 한 비트 다른 신호를 할당하도록 하고 있다. 반면, MP/CDMA 신호 방식에서는 전송신호가 이진 신호가 아닌 신호 크기 값이기 때문에 전송에 있어서는 clipping 한 후의 신호간의 크기 차가 크게 나타나는 신호들을 위상차가 큰 위상에 대응되도록 할당하였다. 성능분석 결과 제안 방식에 의하여 신호를 할당할 경우 성능이 개선되는 것을 확인할 수 있었고, clipping 레벨을 적게 하고 보호위상(guard phase)을 크게 하는 것 보다 제안 방식에 의한 clipping 레벨 수를 크게 하여 주는 방식이 우수한 성능을 나타내었다.

Deep Learning-Based Modulation Detection for NOMA Systems

  • Xie, Wenwu;Xiao, Jian;Yang, Jinxia;Wang, Ji;Peng, Xin;Yu, Chao;Zhu, Peng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권2호
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    • pp.658-672
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    • 2021
  • Since the signal with strong power need be demodulated first for successive interference cancellation (SIC) receiver in non-orthogonal multiple access (NOMA) systems, the base station (BS) need inform the near user terminal (UT), which has allocated higher power, of the far UT's modulation mode. To avoid unnecessary signaling overhead of control channel, a blind detection algorithm of NOMA signal modulation mode is designed in this paper. Taking the joint constellation density diagrams of NOMA signal as the detection features, the deep residual network is built for classification, so as to detect the modulation mode of NOMA signal. In view of the fact that the joint constellation diagrams are easily polluted by high intensity noise and lose their real distribution pattern, the wavelet denoising method is adopted to improve the quality of constellations. The simulation results represent that the proposed algorithm can achieve satisfactory detection accuracy in NOMA systems. In addition, the factors affecting the recognition performance are also verified and analyzed.

16-QAM 신호에 대한 CCA 적응 등화 알고리즘 성능 분석 (The Performance Analysis of CCA Adaptive Equalization Algorithm for 16-QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.27-34
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    • 2013
  • 본 논문은 시분산 통신 채널에서 부호간 간섭을 수신측에서 경감시키기 위하여 사용되는 CCA (Compact Constellation Algorithm) 적응 등화 알고리즘의 성능을 비교하였다. 이 알고리즘은 기본적으로 CMA 등화기의 위상 미복원 문제를 해결하기 위하여 등장하였으며 DDA(Decision Directed Algorithm)와 RCA(Reduced Constellation Algorithm)의 개념을 조합하였다. DDA는 단일 레벨 신호에 대해서는 안정된 수렴 특성을 갖지만 다중 레벨의 수가 큰 QAM 신호에 대해서는 매우 불안한 문제점을 가지며, RCA는 초기 수렴 상태가 보장되지 않거나, 수렴후 안정 상태에서 misadjustment에 의한 등화 잡음이 DDA보다 큰 문제점이 있으므로, 이와 같은 점들을 개선하기 위해 CCA 적응 등화 알고리즘이 등장하였다. CCA 적응 등화 알고리즘의 성능 분석을 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 위해 수신측에서의 등화기 출력 신호인 복원된 신호 성상도, 잔류 isi와 MD (Maximum Distortion) 곡선에 의한 수렴 특성 및 SER (Symbol Error Rate) 성능을 DDA, RCA와 비교하였다. 시뮬레이션 결과 모든 성능 지수에서 DDA가 가장 우월하였지만 수렴이 보장되지 않으며, 멀티 레벨 신호에서의 불안정성이 있으므로 이를 해결할 수 있는 CCA가 RCA보다 우월한 성능을 가짐을 확인하였다.

QAM 시스템에 선택적으로 NCMA를 적용한 블라인드 등화 알고리즘의 수렴속도 개선 (Convergence Rate Improvement of the Blind Equalization Algorithm for QAM System using Selective NCMA)

  • 강윤석;안상식
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.43-46
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    • 1999
  • Blind equalizers recover the transmitted data using signal's statistical characteristics only. Because of its computational simplicity and fast convergence rate, CMA is widely used in practice. Blind equalizers, however, converge much slowly than conventional equalizers which use the training signals. In order to improve the convergence rate, many modified blind equalization algorithms have been proposed. Among those, Normalized CMA (NCMA) was applied to increase the convergence rate by using the large step size. Unfortunately it can only be applied for the constant modulus signal constellation scheme. this paper, we propose the Selective NCMA (SNCMA) that improve the convergence rate of blind equalization algorithms by using NCMA for non-constant modulus signalling method such as QAM constellation. We achieved fast start-up convergence rate and reduced steady-state residual error.

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가변 분산을 갖는 시그모이드 비선형성을 이용한 가변 모듈러스 알고리즘 (A Variable Modulus Algorithm using Sigmoid Nonlinearity with Variable Variance)

  • 김철민;최익현;오길남
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2005년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.649-653
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    • 2005
  • 눈 모형이 닫혀있는 등화 초기에 축소 신호점을 적용한 시그모이드 비선형성으로 오차신호를 추정하면, 기존 연판정의거 알고리즘의 문제점인 고차 신호점을 적용 시 계산 복잡도가 증가하고 수렴속도가 저하되는 단점을 개선할 수 있다. 시그모이드 함수는 평균과 분산 파라미터로 특성이 조절되므로, 분산 값을 조절함에 따라 축소 신호점의 값$(\gamma)$이+$\gamma$와-$\gamma$ 사이의 범위를 가질 수 있다. 본 논문에서는 등화가 올바르게 진행하여 각 신호점에서 군집의 크기가 줄어들 때 분산 값을 가변함으로써 정상상태 성능을 개선할 수 있는 가변 모듈러스 알고리즘(Variable Modulus Algorithm: VMA)을 제안한다.

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OFDM 통신 시스템에서 능동 성상도 확장을 이용한 PAPR 감소 기법 (A PAPR Reduction Method Using the ACE(Active Constellation Extension) in the OFDM Communication System)

  • 강병무;김상우;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.586-593
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    • 2005
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신 시스템에서 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 줄이는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 PAPR 감소를 위하여, 기존 PTS나 SLM과 달리, 부가신호를 사용하지 않는 방법으로서 능동 성상도 확장 기법을 제안한다. PAPR 감소를 위하여 클리핑(clipping)을 적용하고 클리핑에 의한 성상도의 분산을 확장하기 위하여 원래 신호의 성상도보다 한 단계 높은 H-QAM구조로 능동적으로 확장하는 기법이다. 기존의 M-QAM통신방식을 그대로 이용할 수 있는 장점이 있어서 별도의 처리 방식이 필요 하지 않으며, 성상도의 확장 단계를 높이는 것으로 목표 PAPR에 접근할 수 있다. 본 논문에서는 4-QAM 변조 방식의 원래 신호를 16-QAM으로 통신을 하므로서 약 4 dB의 PAPR감소 효과를 얻을 수 있었으며, 64-QAM으로 확장할 때는 목표 PAPR을 거의 만족하는 효과를 얻을 수 있었다.

신호좌표를 최적화한 Trellis 부호를 적용한 DS/SSMA 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Trellis Coded DS/SSMA System Using Asymmetric Signal Constellation)

  • 진익수;곽흥식;조관;황금찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.2147-2159
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    • 1994
  • 본 논문에서는 Feedforward형 Trellis 부호기를 사용하여, 신호좌표를 최적화한 DS/SSMA 시스템을 제안하고, AWGN 채널에서 비트오율을 유도하였다. 2-상태와 4-상태에서, Trellis 부호화된 4 PSK(부호율 1/2), 8-PSK(부호율 2/3)를 선정하여, 신호좌표를 최적화하지 않고 Feedback형 Trellis 부호기를 사용한 Boudreau의 시스템과 비교하였다. TCM의 해석은 일반화된 전달함수 방법을 이용하였으며, 다중간섭신호의 해석에는 n차의 모멘트를 구하여 계산하는 모멘트 방법을 사용하였다. 분석한 결과, 제안된 시스템의 성능을 Boudreau의 시스템보다 항상 우수하였다. 비트 오율이 Pn=10 일때 AWGN 채널에서 $0.2dB\sim2.4dB$ 정도의 성능개선을 보였다.

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OFDMA 기반 Wibro 중계국에서 루프 간섭 제거 및 적응 등화기를 이용한 성능 개선에 관한 연구 (A Study on the performance improvement by loop interference cancellation and adaptive equalizer in OFDMA based Wibro relay station)

  • 이종현;임승각
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권11호
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    • pp.141-148
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    • 2006
  • 본 논문은 OFDMA 기반의 Wibro 중계국에서 발생되는 루프 간섭 신호의 제거와 위상 보상을 위한 적응 등화기를 사용하여 성능을 개선하기 위한 것이다. Wibro 중계국은 기지국의 통신 가능 영역 확장 및 Throughput 개선을 위하여 사용되는데 송신기와 수신기가 인접해 있으므로 이들간에 루프 간섭의 문제가 성능을 결정하는 중요한 요인이 된다. 논문에서는 먼저 OFDMA 신호를 기저 대역에서 발생시킨 후 Training 시간동안 전송되는 파일롯 톤을 2 가지 삽입 방식으로 조합하여 전송하였다. 또한 부가 잡음 및 루프 간섭 신호에 의한 페이딩파를 발생시켜 수신 신호를 얻은 후 LS (Least Square) 알고리즘을 적용한 채널 추정을 이용을 하여 간섭 신호가 제거된 수신 신호를 복원한 후 적응 등화기를 통과시켜 위상을 보상하였다. 중계기의 성능을 채널 추정 결과, 간섭 제거 후와 등화 출력 신호의 성상도 (Constellation) 및 SNR 변화에 따른 BER 특성 분석을 통하여 개선되었음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.