본 논문에서는 개선된 초직교 시공간 블록 부호(Super-Orthogonal Space-Time Block Code; SOSTBC)에 적용되는 비트 인터리브 된 부호화 변조(Bit-Interleaved Coded Modulation; BICM)를 제안하였다. 이 시스템은 초직교 시공간 격자 부호(Super-Orthogonal Space-Time Trellis Code; SOSTTC)와 비슷한 복잡도로 더 높은 부호 다이버시티를 얻을 수 있다. 이는 개선된 SOSTBC를 사용함으로써 비트 다이버시티가 SOSTBC의 최대 다이버시티까지 이를 수 있기 때문이다. 반면 Jafarkhani 등이 제안한 SOSTBC를 사용하는 BICM은 비트 다이버시티가 항상 1이 되기 때문에 SOSTTC 보다 높은 부호 다이버시티를 얻기 어렵다.
송신다이버시티 시스템에 사용되는 시공간 블록부호(space time block code)는 송신안테나가 2개보다 많은 경우 최대 전송률과 최대 다이버시티 이득을 동시에 제공할 수 없다. 송신안테나가 4개인 경우 최대 전송률을 제공하면서 간섭을 최소화하는 준직교성 블록부호가 있다. 최근에는 준직교성에 의해 발생하는 블록부호의 간섭을 제거하는 단순상관제거 알고리즘이 제안되어 최대전송률과 최대 다이버시티 이득을 얻을 수 있게 되었다. 본 논문에서는 신호의 전송전력을 다르게 할당하고 수신단에서의 빼기 연산에 의한 간단한 간섭제거로 잡음 증가 없이 성능을 개선하는 복호화 과정을 제안한다.
본 논문은 4개의 송신 안테나를 사용 할 경우 임의의 QAM 변조 방식과 준정지 Rayleigh 페이딩 채널 환경에서 최대 다이버시티 이득을 획득하고 더불어 full-rate을 획득하는 새로운 QO-STBC(quasi-orthogonal space-time block code)를 제안한다. 특히 제안된 부호는 기존의 MDC-QO-STBC(minimum decoding complex QO-STBC)와 같이 준직교 특성을 만족하여 수신단에서 2개의 실수 심벌들로 구성된 4개의 그룹들에 대하여 각각 독립적인 ML(maximum likelihood) 복호가 가능하다는 장점을 갖는다. 전산 실험 결과 제안된 부호는 모든 변조 방식들에 대하여 MDC-QO-STBC와 동일한 비트 오율(BER) 성능을 보여준다. 하지만 제안된 부호는 모든 송신 안테나들에서 성상 회전 이전의 신호들에 비해 PAPR(peak-to-average power ratio) 값들이 증가하는 기존의 MDC-QO-STBC와 달리 오직 2개의 송신 안테나들에서만 PAPR의 증가가 발생하도록 수정 가능하며 따라서 실제 송신 시스템 구현 시 훨씬 큰 이점을 갖게 된다.
수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접간섭에 영향을 받는다. 그리고 음파를 이용한 주파수의 제한으로 인하여 낮은 전송 속도로 통신을 한다. 따라서 전송속도의 향상과 함께 인접간섭을 제거하기 위하여 수중 통신에 적합한 시공간 부호화 기술과 등화기 기술, 채널 부호화 기술이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 기술들을 시뮬레이션을 통하여 수중 통신 시스템에 대한 분석을 하였다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시한 시공간부호화 기술, 터보부호화 기술, Zero Forcing 검출 기법을 이용하면 일반적인 수중 통신 보다 성능이 우수함을 알 수 있다.
Lamahewa Tharaka A.;Simon Marvin K.;Kennedy Rodney A.;Abhayapala Thushara D.
Journal of Communications and Networks
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제7권4호
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pp.450-461
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2005
In this paper, we derive analytical expressions for the exact pairwise error probability (PEP) of a space-time coded system operating over spatially correlated fast (constant over the duration of a symbol) and slow (constant over the length of a code word) fading channels using a moment-generating function-based approach. We discuss two analytical techniques that can be used to evaluate the exact-PEPs (and therefore, approximate the average bit error probability (BEP)) in closed form. These analytical expressions are more realistic than previously published PEP expressions as they fully account for antenna spacing, antenna geometries (uniform linear array, uniform grid array, uniform circular array, etc.) and scattering models (uniform, Gaussian, Laplacian, Von-mises, etc.). Inclusion of spatial information in these expressions provides valuable insights into the physical factors determining the performance of a space-time code. Using these new PEP expressions, we investigate the effect of antenna spacing, antenna geometries and azimuth power distribution parameters (angle of arrival/departure and angular spread) on the performance of a four-state QPSK space-time trellis code proposed by Tarokh et al. for two transmit antennas.
We consider the use of error control coding in direct sequence-code-division multiple access (OS-COMA) systems that employ multiuser detection (MUO) and space diversity. The relative performance gain between Reed-Solomon (RS) code and convolutional code (CC) is well known in [1] for the single user, additive white Gaussian noise (AWGN) channel. In this case, RS codes outperform CC's at high signal-to-noise ratios. We find that this is not the case for the multiuser interference channel mentioned above. For useful error rates, we find that soft-decision CC's to be uniformly better than RS codes when used with DS-COMA modulation in multiuser space-time channels. In our development, we use the Gaussian approximation on the interference to determine performance error bounds for systems with low number of users. Then, we check their accuracy in error rate estimation via system's simulation. These performance bounds will in turn allow us to consider a large number of users where we can estimate the gain in user-capacity due to channel coding. Lastly, the use of turbo codes is considered where it is shown that they offer a coding gain of 2.5 dB relative to soft-decision CC.
본 논문에서는 다중 안테나 방식인 시공간 블록코드를 HDR-WPAN 시스템에 적용하여 페이딩 채널 환경에서 그 성능을 분석하였다. 다중 안테나 방식은 안테나마다 다른 페이딩을 겪은 신호를 다수의 송/수신 안테나에 의해 결합함으로써 경로 간의 채널 골을 서로 보완시켜 수신 성능을 향상시키는 기술이다. 시공간 블록코드는 최대 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있고 간단한 선형 처리만으로도 최대 근사화(ML) 수신기 구현이 가능한 시공간 다이버시티 기법이다. HDR-WPAN 시스템에 시공간 블록코드를 적용하였을 경우 페이딩 채널 환경에서 기존 시스템보다 10$^{-4}$ 의 BER(bit error rate) 기준에서 최대 14dB의 다이버시티 이득을 가졌다. 시뮬레이션 결과를 통해 HDR-WPAN 시스템에 시공간 블록코드를 적용하였을 경우 적은 전력으로도 신뢰성 있는 통신을 할 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 복조후 전송 (DF: Decode-and-Forward) 중계기를 사용하는 협력통신 (Cooperative Communication) 시스템에서 동일 채널로 전송된 다른 신호에 의해 단말기에 발생할 수 있는 간섭 완화 방법에 대해 분석하고 실험하였다. 간섭완화 방법은 동일 채널로 전송할 신호를 직교 부호를 이용하여 부호화한 후 전송하면, 수신기는 미리 알고 있는 직교 부호를 이용하여 자신이 원하는 신호만 수신하는 것이다. 본 논문에서 이용한 직교 부호는 직교 골드 부호 (Orthogonal Gold Code) 를 이용하였다. 하지만 직교 골드 부호 이외에 직교 성질을 가지는 다른 부호를 직교 부호로 사용할 수 있다. 또한 추가적인 배열 이득으로 인해 시스템 성능을 향상시키기 위해 시공간 블록 부호화 (STBC : Space Time Block Coding) 개념을 적용하였다.
The International GNSS Service (IGS) provides the IGS-Real Time Service (IGS-RTS) corrections that can be used in stand-alone positioning in real time. In this study, the positioning accuracy before and after the application of the corrections to broadcast ephemeris by applying the IGS-RTS corrections at code pseudo-range based stand-alone positioning was compared with positioning result using precise ephemeris. The analysis result on IGS-RTS corrections showed that orbit error and clock error were 0.05 m and 0.5 ns compared to precise ephemeris and accuracy improved by about 8.5% compared to the broadcast ephemeris-applied result when the IGS-RTS was applied to positioning. Furthermore, regionally dispersed five observatories were selected to analyze the effect of external environments on positioning accuracy and positioning errors according to location and time were compared as well as the number of visible satellites and position dilution of precision by observatory were analyzed to verify a correlation with positioning error.
In this paper, a cooperative relaying protocol called soft-decision-and-forward (SDF) with multiple antennas in each node is introduced. SDF protocol exploits the soft decision source symbol values from the received signal at the relay node. For orthogonal transmission (OT), orthogonal codes including Alamouti code are used and for non-orthogonal transmission (NT), distributed space-time codes are designed by using a quasi-orthogonal space-time block code. The optimal maximum likelihood (ML) decoders for the proposed protocol with low decoding complexity are proposed. For OT, the ML decoders are derived as symbolwise decoders while for NT, the ML decoders are derived as pairwise decoders. It can be seen through simulations that SDF protocol outperforms AF protocol for both OT and NT.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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