• 제목/요약/키워드: Single-channel demodulation

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Single-channel Demodulation Algorithm for Non-cooperative PCMA Signals Based on Neural Network

  • Wei, Chi;Peng, Hua;Fan, Junhui
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권7호
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    • pp.3433-3446
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    • 2019
  • Aiming at the high complexity of traditional single-channel demodulation algorithm for PCMA signals, a new demodulation algorithm based on neural network is proposed to reduce the complexity of demodulation in the system of non-cooperative PCMA communication. The demodulation network is trained in this paper, which combines the preprocessing module and decision module. Firstly, the preprocessing module is used to estimate the initial parameters, and the auxiliary signals are obtained by using the information of frequency offset estimation. Then, the time-frequency characteristic data of auxiliary signals are obtained, which is taken as the input data of the neural network to be trained. Finally, the decision module is used to output the demodulated bit sequence. Compared with traditional single-channel demodulation algorithms, the proposed algorithm does not need to go through all the possible values of transmit symbol pairs, which greatly reduces the complexity of demodulation. The simulation results show that the trained neural network can greatly extract the time-frequency characteristics of PCMA signals. The performance of the proposed algorithm is similar to that of PSP algorithm, but the complexity of demodulation can be greatly reduced through the proposed algorithm.

Pilot Symbol Assisted High Speed Packet Transmission System based on Adaptive OFDM in Broadband Mobile Channel

  • Ahn, Chang-Jun;Sasase, Iwao
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권1호
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    • pp.25-32
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    • 2003
  • 4G mobile communication system requires the throughput of 10-100Mbps. Adaptive modulated OFDM system is promising technique for increasing the throughput. In the pilot symbol assisted high-speed packet transmission system, the data symbol duration is generally considered to be small compared to the coherence time. However, OFDM symbol duration is longer than the symbol duration of a single carrier system, so that the packet duration of the pilot symbol assisted high speed packet transmission system is long. In this case, the change of channel conditions is too fast to be accurately estimated by channel estimator at the receiver in high Doppler frequency, so that many errors occur during demodulation, especially with the data symbols at the end of each packet. In this paper, we consider the BER at various instantaneous $E_b/N_o$ that includes the demodulation errors in high Doppler frequency. When the coherence time is ten times longer than the duration of a single packet, the channel can be closely approximated as an AWGN channel. Otherwise, the approximation breaks down and the above-mentioned errors that occur during demodulation must be taken into consideration. In this paper, we propose the pilot symbol assisted high speed packet transmission system based on adaptive OFDM using a novel lookup table to consider the demodulated errors and evaluate the throughput performance.

400 MHz 대역의 송수신기 설계 및 제작 (Design and Fabrication of the Transceiver with 400MHz Bandwidth)

  • 허창우;최준수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.851-856
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    • 2006
  • 본 논문에서는 단일 PLL을 사용하여 400MHz 대역의 트랜시버를 구현하였다. 일반적인 트랜시버의 경우, 송수신부에 각각 한 개의 PLL과 수신부에 2단의 믹서를 사용하여 구현되어진다. 이러한 구성 은 트랜시버의 가격과, 부피에 상당히 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 기존의 방식을 탈피하여 단일 PLL방식의 데이터 전송용 특정 소출력 무선기기의 송, 수신단의 회로설계, 제작 및 특성측정 연구를 하였다. 설계된 트랜시버의 주파수 대역은 424.7-424.95MHz이고, Low Side Injection방식을 사용하여 450KHz의 IF 주파수로 변환(Conversion)하였고, 반이중 (Semi duplex Communication) 통신방식, PLL Synthesized, 21 Channel, 12.5KHz Channel Bandwidth, FSK Modulation/Demodulation방식을 사용하였다.

최적화된 샘플링 인수를 갖는 단일 채널 RF 샘플링 방식의 다중점 펄스 도플러 시스템을 사용한 혈류 속도분포 측정 (Volumetric Blood Velocity Measurement on Multigate Pulsed Doppler System based on the Single Channel RF Sampling using the Optimized Sampling Factor)

  • 임춘성;민경선
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.143-152
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    • 1998
  • In this paper, we present the performances of a Doppler system using single channel RF(Radio Frequency) sampling. This technique consists of undersampling the ultrasonic blood backscattered RF signal on a single channel. Conventional undersampling method in Doppler imaging system have to use a minimum of two identical parallel demodulation channels to reconstruct the multigate analytic Doppler signal. However, this system suffers from hardware complexity and problem of unbalance(gain and phase) between the channels. In order to reduce these problems, we have realized a multigate pulsed Doppler system using undersampling on a single channel, It requires sampling frequency at $4f_o$(where $f_o$ is the center frequency of the transducer) and 12bits A/D converter. The proposed " single-Channel RF Sampling" method aims to decrease the required sampling frequency proportionally to $4f_o$/(2k+1). To show the influence of the factor k on the measurements, we have compared the velocity profiles obtained in vitro and in vivo for different intersequence delays time (k=0 to 10). We have used a 4MHz center frequency transducer and a Phantom Doppler system with a laminar stationary flow. The axial and volumetric velocity profiles in the vessel have been computed according to factor k and have been compared. The influence of the angle between the ultrasonic beam and the flow axis direction, and the fluid viscosity on the velocity profiles obtained for different values of k factor is presented. For experiment in vivo on the carotid, we have used a data acquisition system with a sampling frequency of 20MHz and a dynamic range of 12bits. We have compared the axial velocity profiles in systole and diastole phase obtained for single channel RF sampling factor.ng factor.

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ATSC 지상파 방송의 단일주파수 망 구성을 위한 간섭제거 동일 채널 재생 중계기 (Interference Cancellation On-Channel Regenerative Repeater for the Single Frequency Network of ATSC Terrestrial Broadcasting)

  • 김용석;기장근;이규대
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.295-302
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    • 2011
  • 본 논문에서는 단일 주파수 망(Single Frequency Network:SFN)을 통해 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 지상파 디지털 TV 방송을 서비스하기 위한 필요한 기술적인 사항에 대해서 고찰하고, ETRI에서 제안한 등화형 동일 채널 중계기(Equalization Digital On Channel Repeater: EDOCR)가 가지는 단점을 극복한 간섭 제거 디지털 동일 재생중계기(Interference Cancellation Digital On Channel Regenerative Repeater: IC-DOCR)을 제안한다. 제안한 IC-DOCR은 EDOCR의 장점인 전송로에 의해 야기된 잡음 및 다중경로 신호를 제거하므로 우수한 송신품질을 유지한다. 또한, EDOCR 단점인 낮은 송수신 안테나의 격리도(isolation)를 확보하기 위해서 수신 신호의 8-VSB 복조를 이용한 간섭제거 알고리즘을 사용하여 송신 출력의 제한을 극복할 수 있다. 전산 실험을 통해서 제안된 시스템의 성능을 분석하고 확인하였다.

Delay and Doppler Profiler based Channel Transfer Function Estimation for 2×2 MIMO Receivers in 5G System Targeting a 500km/h Linear Motor Car

  • Suguru Kuniyoshi;Rie Saotome;Shiho Oshiro;Tomohisa Wada
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권9호
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    • pp.8-16
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    • 2023
  • In Japan, high-speed ground transportation service using linear motors at speeds of 500 km/h is scheduled to begin in 2027. To accommodate 5G services in trains, a subcarrier spacing frequency of 30 kHz will be used instead of the typical 15 kHz subcarrier spacing to mitigate Doppler effects in such high-speed transport. Furthermore, to increase the cell size of the 5G mobile system, multiple base station antennas will transmit identical downlink (DL) signals to form an expanded cell size along the train rails. In this situation, the forward and backward antenna signals are Doppler-shifted in opposite directions, respectively, so the receiver in the train may suffer from estimating the exact Channel Transfer Function (CTF) for demodulation. In a previously published paper, we proposed a channel estimator based on Delay and Doppler Profiler (DDP) in a 5G SISO (Single Input Single Output) environment and successfully implemented it in a signal processing simulation system. In this paper, we extend it to 2×2 MIMO (Multiple Input Multiple Output) with spatial multiplexing environment and confirm that the delay and DDP based channel estimator is also effective in 2×2 MIMO environment. Its simulation performance is compared with that of a conventional time-domain linear interpolation estimator. The simulation results show that in a 2×2 MIMO environment, the conventional channel estimator can barely achieve QPSK modulation at speeds below 100 km/h and has poor CNR performance versus SISO. The performance degradation of CNR against DDP SISO is only 6dB to 7dB. And even under severe channel conditions such as 500km/h and 8-path inverse Doppler shift environment, the error rate can be reduced by combining the error with LDPC to reduce the error rate and improve the performance in 2×2 MIMO. QPSK modulation scheme in 2×2 MIMO can be used under severe channel conditions such as 500 km/h and 8-path inverse Doppler shift environment.

RF단 프로세싱에 의한 스펙트럼 센싱 시스템 설계 (Spectrum Sensing System Design Using RF Front-End Processing)

  • 홍준기;한상민
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.305-310
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    • 2015
  • 본 논문에서는 RF단에서의 프로세싱에 의한 무선 스펙트럼 인지 시스템을 제안하였다. 기존의 Cognitive Radio 시스템이 신호의 하향 변환과 복조의 과정을 거쳐 수신된 신호를 분석함에 의해 스펙트럼과 신호를 인지하는데 반해, 제안된 시스템은 RF 단 프로세싱에 의한 신호 수신 및 검출에 의한 센싱 방법을 제안하였다. 이를 위해 제안된 수신기는 초재생(super-regeneration) 회로 방식으로 설계되었으며, FDM에 활용할 수 있는 채널 선택성과 채널 가변성을 갖도록 하여 기존 초재생 회로가 단일 채널로만 사용이 가능하였던 한계를 극복하였다. 제작된 제안 시스템은 퀸칭(quenching) 신호를 이용한 채널 할당 최적화를 위한 설계를 수행하였으며, 실험결과 5 MHz의 채널 간격에 대한 채널 선택성을 검증하였다.

단일 벡터센서의 수중음향 통신 시스템 성능 향상을 위한 채널 파라미터 기반 가중 방법 (A channel parameter-based weighting method for performance improvement of underwater acoustic communication system using single vector sensor)

  • 최강훈;최지웅
    • 한국음향학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.610-620
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    • 2022
  • 음향 벡터센서는 한 위치에서 음향압력 뿐만 아니라 입자속도 및 가속도와 같은 벡터량을 동시에 수신할 수 있기 때문에 수중음향 통신 시스템의 단일입력다중출력 수신기로써 사용가능하다. 한편, 단일 벡터센서로 수신되는 벡터 신호는 송·수신기 간 방위각과 다중경로 각 요소의 전파각도에 따라 서로 다른 채널 특성을 갖기 때문에 다른 통신성능을 야기한다. 본 논문에서는 단일 벡터센서를 이용한 수중음향 통신 시스템의 성능 향상을 위한 채널 파라미터 기반 가중 방법을 제안한다. 제안 방법의 검증을 위해 Korea Reverberation Experiment(KOREX-17) 중에 수행된 통신실험 데이터를 사용하였다. 음향 송신기는 수신기로부터 멀어지면서 통신신호를 전송했으며 단일 벡터 수신기는 음향압력 신호와 x, y, 및 z 가속도 신호를 측정했다. 수신된 가속도 신호는 압력등가 입자속도 신호로 변환되어 음향압력 신호와 함께 다중채널 통신 시스템의 입력값으로 사용되었다. 통신 복조를 위해 시변 채널에 강인한 블록기반 시역전 기법이 활용되었으며, 통신 결과로부터 단일 벡터센서를 이용한 수중음향 통신 시스템에 대한 채널 파라미터 기반 가중 방법의 유효성이 입증되었다.

CDMA2000 1X 스마트 안테나 기지국용으로 구현된 액세스 채널 복조기의 성능 분석 (Performance Analysis of Access Channel Decoder Implemeted for CDMA2000 1X Smart Antenna Base Station)

  • 김성도;현승헌;최승원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권2A호
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    • pp.147-156
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    • 2004
  • 본 논문은 CDMA2000 1X 신호 환경에서 동작하는 스마트 안테나 기지국의 각 안테나 소자에서 수신된 독립적인 신호를 이용하여 다이버시티 이득을 얻는 액세스 채널 복조기를 구현하고 구현된 복조기의 성능을 분석한다. 제안된 액세스 채널 복조기는 4개의 핑거를 지원하는 탐색기와 왈쉬 복조기 그리고 복조 제어기로 구성되고, 이들은 Alters사의 백만 게이트급 FPGA인 APEX EP20K1000EBC652와 TI사의 TMS320C6203으로 구현되었다. 제안된 액세스채널 복조기는 스마트 안테나 기지국이 최적의 웨이트 벡터를 얻을 수 없는 액세스 상태에서 데이터 복조 성능을 증가시키는 것이다. 본 논문에서는 실증시험을 통해서 위상 다이버시티 기법이 적용된 액세스채널 복조기의 성능이 기존의 액세스채널 복조기보다 우수함을 액세스 프로브 검출 확률, 액세스 실패 확률, 왈쉬 복조기에서의 $E_{b/}$ $N_{o}$ 항목에서 확인하였다.다.

디지털 임피던스 영상 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Digital Electrical Impedance Tomography System)

  • 오동인;백상민;이재상;우응제
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.269-275
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    • 2004
  • 인체내부의 각 조직은 서로 다른 저항률(resistivity)분포를 가지며, 조직의 생리학적, 기능적 변화에 따라 임피던스가 변화한다. 본 논문에서는 주로 기능적 영상을 위한 임피던스 단층촬영 (EIT, electrical impedance tomography) 시스템의 설계와 구현 결과를 기술한다. EIT 시스템은 인체의 표면에 부착한 전극을 통해 전류를 주입하고 이로 인해 유기되는 전압을 측정하여, 내부 임피던스의 단층영상을 복원하는 기술이다. EIT 시스템의 개발에 있어서는 영상복원의 난해함과 아울러 측정시스템의 낮은 정확도가 기술적인 문제가 되고 있다. 본 논문은 기존 EIT 시스템의 문제점을 파악하고 디지털 기술을 이용하여 보다 정확도가 높고 안정된 시스템을 설계 및 제작하였다. 크기와 주파수 및 파형의 변화 가능한 50KHz의 정현파 전류를 인체에 주입하기 위해 필요한 정밀 정전류원을 설계하여 제작한 결과, 출력 파형의 고조파 왜곡(THD, total harmonic distortion)이 0.0029%이고 진폭 안정도가 0.022%인 전류를 출력 할 수 있었다. 또한, 여러개의 정전류원을 사용함으로써 채 널간 오차를 유발하던 기존의 시스템을 변경하여, 하나의 전류원에서 만들어진 전류를 각 채널로 스위칭하여 공급함으로써 이로 인한 오차를 줄였다. 주입전류에 의해 유기된 전압의 정밀한 측정을 위해 높은 정밀도를 갖는 전압측정기가 필요하므로 차동증폭기, 고속 ADC및 FPGA(field programmable gate array)를 사용한 디지털 위상감응복조기 (phase-sensitive demodulator )를 제작하였다. 이때 병렬 처리를 가능하게 하여 모든 전극 채널에서 동시에 측정을 수행 할 수 있도록 하였으며, 제작된 전압측정기의 SNR(signal-to-noise ratio)은 90dB 이다. 이러한 EIT 시스템을 사용하여 배경의 전해질 용액에 비해 두 배의 저항률을 가지는 물체(바나나)에 대한 기초적인 영상복원 실험을 수행하였다. 본 시스템은 16채널로 제작되었으나 전체를 모듈형으로 설계하여 쉽게 채널의 수를 늘릴 수 있는 장점을 가지고 있어서 향후 64채널 이상의 디지털 EIT시스템을 제작할 계획이며, 인체 내부의 임피던스 분포를 3차원적 으로 영상화하는 연구를 수행 할 예정이다.