• 제목/요약/키워드: Symbol Detector

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A Generalized Blind Adaptive Multi-User Detection Algorithm for Multipath Rayleigh Fading Channel Employed in a MIMO System

  • Fahmy Yasmine A.;Mourad Hebat-Allah M.;Al-Hussaini Emad K.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제8권3호
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    • pp.290-296
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    • 2006
  • In this paper, a generalized blind adaptive algorithm is introduced for multi-user detection of direct sequence code division multiple access (OS-COMA) wireless communication systems. The main property of the proposed algorithm is its ability to resolve the multipath fading channel resulting in inter symbol interference (ISI) as well as multiple access interference (MAI). Other remarkable properties are its low complexity and mitigation to the near-far problem as well as its insensitivity to asynchronous transmission. The proposed system is based on the minimization of the output energy and convergence to the minimum mean square error (MMSE) detector. It is blind in the sense that it needs no knowledge of the other users' signatures, only the intended user signature and timing are required. Furthermore, the convergence of the minimum output energy (MOE) detector to the MMSE detector is analytically proven in case of M-ary PSK. Depicted results show that the performance of the generalized system dominates those previously considered. Further improvements are obtained when multiple input multiple output (MIMO) technique is employed.

MIMO 공간 다중화 시스템을 위한 효율적인 심볼 검출기의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Efficient Symbol Detector for MIMO Spatial Multiplexing Systems)

  • 정윤호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권10호
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    • pp.75-82
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중 입출력 (MIMO) 공간다중화 (spatial multiplelxing, SM) 시스템을 위한 효율적인 심볼 검출 알고리즘이 제안되고, 이의 최적 설계 및 구현 결과가 제시된다. 에러 전파 (error propagation)을 야기하는 첫 검출 심볼의 검출 성능을 개선시킴으로써, 제안된 알고리즘은 기존의 정렬된 QR 분해 (sorted QR decomposition, SQRD) 기반 알고리즘이나 정렬된 순차적 검출 (ordered successive detection, OSD) 알고리즘에 비해 성능 이득을 얻을 수 있다. 4개의 송수신 안테나를 갖는 16QAM MIMO-SM 시스템에 대한 성능 평가 결과, 제안된 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 $10^{-3}$의 EBR에서 약 2.5-13.5 dB의 성능 이득을 얻음을 확인하였다. 제안된 알고리즘은 하드웨어 설계 언어를 이용하여 설계 되었고, 0.18um CMOS 표준 셀 공정 라이브러리를 이용하여 합성 및 구현되었다. 구현결과, 제안된 알고리즘은 하드웨어의 큰 증가없이 구현 가능함을 확인할 수 있었다.

MIMO-OFDM 기반 무선 LAN 시스템을 위한 기저대역 모뎀 수신부 설계 및 구현 (Design and Implementation of Baseband Modem Receiver for MIMO-OFDM Based WLANs)

  • 장수현;노재영;정윤호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.328-335
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    • 2010
  • 본 논문에서는 2개의 송수신 안테나를 갖는 $2{\times}2$ MIMO-OFDM 기반 무선 LAN 기저대역 수신 모뎀을 위한 효율적인 수신 알고리즘 및 면적 효율적인 하드웨어 구조를 제시한다. 수신기 성능향상을 위해 효율적인 시간 동기 알고리즘과 MML 알고리즘 기반 MIMO 심볼 검출기 구조를 제안한다. 또한, 제안된 심볼 검출기는 IEEE 802.11n 무선 LAN 규격에 정의된 대로 MIMO 전송 기법 중 공간 다이버시티 모드뿐 아니라 공간 다중화 모드를 모두 지원하며, 다단 (multi-stage) 파이프라인 구조와 극좌표 형태의 복소수 승산 방법을 사용하여 연산블록의 공유와 연산기의단순화를 진행하였고, 이를 통해 하드웨어 복잡도를 크게 감소시켰다. 제안된 하드웨어 구조는 하드웨어 설계 언어(HDL)를 이용하여 설계 되었고, 0.13um CMOS standard 셀 라이브러리 통해 합성되었다. 그 결과 기존의 설계 구조와 비교시 56% 감소된 하드웨어 복잡도로 구현 가능함을 확인하였다.

고차 변조 방식을 사용하는 MIMO 시스템을 위한 낮은 복잡도를 갖는 연판정 알고리즘 (Soft-Decision Algorithm with Low Complexity for MIMO Systems Using High-Order Modulations)

  • 이재윤;김경택
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권6호
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    • pp.981-989
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    • 2015
  • 최적 ML(Maximum Likelihood) 기법 및 sphere decoding(SD), QRM-MLD(QR decomposition with M-algorithm Maximum Likelihood Detection) 기반의 준 최적 검출 기법을 적용한 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에서의 LLR(Log Likelihood Ratio) 계산은 변조 차수 및 송/수신 안테나의 수가 증가할수록 그 복잡도가 지수적으로 증가하여 구현 및 성능 면에서 큰 문제점을 야기한다. 본 논문에서는 고차 변조 방식 기반의 $N_T{\times}N_R$ MIMO시스템 수신기의 QRM-MLD 기반 MIMO 검출기에서 연판정 시 아주 낮은 복잡도로 1dB 이내의 ML 검출 기법에 대한 오류 성능 접근도를 갖는 LLR 계산 방법을 제시하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 여러 M 값에 대한 MIMO 시스템의 BER(Bit Error Rate) 결과를 도출하고 분석하여 제시된 방법의 유효성을 검증한다.

IR-UWB 시스템을 위한 선택적 가중치 결합 에너지 검출기(S-WED)와 동기 알고리즘 (Selective-Weighted Energy Detector(S-WED) and Synchronization algorithm for IR-UWB systems)

  • 지신애;김재석
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권7호
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    • pp.3-9
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    • 2013
  • 본 논문에서는 IR-UWB (Ultra Wideband-Impulse Radio) 시스템을 위한 선택적 가중치를 적용한 에너지 검출기와 이에 적합한 동기 방법이 제안되었다. 구현이 용이한 에너지 검출기(ED)는 IR-UWB 시스템의 수신기로 많이 사용되나, 심볼 주기로 샘플링 된 에너지를 데이터 검출에 이용하기 때문에 수신 성능이 좋지 않은 단점이 있다. 이러한 단순한 에너지 검출기의 성능을 개선하고자 가중치를 적용한 에너지 검출기가 제안 되었다. 가중치를 적용한 에너지 검출기는 데이터 검출 이전에 동기 획득과 함께 가중치의 결정이 요구된다. 한편, 에너지를 이용한 검출 방법에서 최적의 가중치는 에너지 값이 되기 때문에 동기 획득과 가중치 획득이 동시에 이루어질 수 있다. 본 논문에서는 이러한 점을 이용하여 심볼 동기와 가중치 획득을 동시에 얻는 간단한 동기 방법을 제안한다. 또한, 제안된 알고리즘에서는 잡음 레벨 이하의 구간은 에너지 누적에서 제외함으로써 기존의 WED 보다 간단하지만 낮은 SNR에서 좀 더 향상된 성능을 가진 수신기를 얻을 수 있게 된다. 제안된 알고리즘은 IEEE 802.15.4a의 프리앰블 심볼과 채널 모델을 이용해 모의실험을 통해 검증되었다.

다중 안테나 시스템을 위한 Hybrid Iterative 검출 기법 (Hybrid Iterative Detection Algorithm for MIMO Systems)

  • 김상헌;신명철;김경연;이충용
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권4호통권316호
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    • pp.117-122
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    • 2007
  • 본 논문에서는 maximum a posteriori probability (MAP) 검출기와 minimum-mean-square-error (MMSE) 필터와 같은 선형 검출기의 hybrid 형태를 갖는, 다중안테나 시스템을 위한 iterative 수신기를 고려한다. MAP검출기의 우수한 성능과 선형 검출기의 낮은 복잡도를 얻기 위해 두 검출기를 한 프레임 내에서 동시에 사용하는 수신기 구조를 제안한다. Outer 코더의 extrinsic 정보인 코드 비트에 대한 a priori probability를 이용하여 검출기를 결정할 수 있는 임계치를 계산하고, 복조 심볼 단위로 결정된 검출기를 적용하여 코드 비트의 검출단에서의 extrinsic 정보를 계산한다. 모의실험 결과를 통해서, 제안된 수신기가 MMSE 수신기보다 우수한 성능을 가지며, MAP 수신기보다 낮은 복잡도를 가짐을 확인하였다.

이동통신을 위한 FSK 동기 및 변복조기술에 관한 연구 II부. FSK 모뎀 설계 및 성능평가 (A Study on the FSK Synchronization and MODEM Techniques for Mobile Communication Part II : Performance Analysis and Design of The FSK MODEM)

  • 김기윤;최형진;조병학
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권3호
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    • pp.9-17
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    • 2000
  • 본 논문에서는 Quadrature Detector를 이용하여 4FSK 신호 변복조 시스템에 대한 전반적인 분석 및 시뮬레이터를 구현하였다. 구현 기준은 무선 호출시스템 표준인 FLEX 규격을 따랐으며 이에 따라 Pre-modulation 필터 및 데이터 프레임을 구성하였다. 심볼동기 알고리즘은 128bit 구간동안의 프리앰블 패턴을 이용하여 심볼동기를 획득할 수 있는 효율적인 개루프 방식을 제안하였으며, 다양한 UW 검출 방식 중 최적 UW 검출방식인 비주기자기상관 우수코드에 의한 32bit의 최적 UW 패턴을 제안하였다. 아울러 Quadrature Detector의 BER 특성을 AWGN 환경에서 뿐만 아니라 페이딩환경에서 BCH Coding과 Interleaving을 적용해 부호이득을 분석하였다

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페이딩 채널 환경하에서의 양자화 특성에 의한 AF CR loop의 성능평가 (Under the fading channel environment, performance evaluation of AF CR loop Due to the quantization effect)

  • 송재철;이경하;김선형;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.737-746
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    • 1996
  • In this paper, we present simulation result of quantization effects about a new Angular From Carrier Recovery Loop(AF CR loop) for PSK modulation technique. AF CR loop includes detected angle symbol and Multi Level hardimiter. In general, detected angle is used in dtermining symbol. Because detected angle is used to make an error signal of phase detector output, hardware implementation of AF CR loop is simpler than that of other loops. Before hardware implementation of AF CR loop, the result due to quantization effect should be investigated. In order to confirm quntization effect of AF CR loop, we evaluate performance of this loop by Monte-Carlosimulation method. Under both in the AWGN and Jake's fading noise channel environments, we confirmed the characteristics of AF CR loop in terms of RMS jitter due to quntization effect. Differential APSK modulation schemeis used in this paper. Especially, Jake's fading channel is used as a channel model and also AGC(Automatic Gain Control) is used in the overall process of performance evaluation. We obtained the resonable result of quantization effect about AF CR loop. With the result of performanceevaluation based on quantization effects, we can expect to operate AF CRloop under the fading channel environments reasonably well.

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초음파를 이용한 수중 영상 버스트 전송 시스템을 위한 새로운 프레임 동기 방안 (A New Frame Synchronization Scheme for Underwater Ultrasonic Image Burst Transmission System)

  • 김승근;최영철;박종원;김시문;임용곤;김상태
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.336-340
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    • 2003
  • The frame synchronization should be acquired before performing other data-aided receiving algorithms, such as data-aided channel equalizing, beam-forming and phase, symbol timing, and frequency synchronizing, since all of them are using preamble or training sequence to estimate the amount of error from the received signal. In this paper, we present a new frame synchronization scheme for underwater ultrasonic image burst transmission system, which computes the correlation between received symbol sequence and one CAZAC sequence, composed of the latter half of the first CAZAC sequence of preamble and the first half of the second CAZAC sequence of preamble and then compares a threshold value. If the correlation value is bigger than the threshold value, the frame detector determines that the frame synchronization is achieved at that sample.

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M진 직교 신호화를 적용한 DS-CDMA 시스템의 동기 검파 기법 (Coherent detection scheme for DS-CDMA system with M-ary orthogofnal signaling)

  • 김기준;권순일;김호준;황금찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.1016-1023
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    • 1998
  • DS-CDMA 시스템에서 수용 용량을 증가시키기 위해서는 전력 효율적인 전송과 수신 방식을 이용하여야 한다. 본 논문에서는 M진 직교 신호화를 적용한 DS-CDMA 시스템에서 동기 김파를 고려하였으며, 이를 위한 채널 추정기로서 다단 판정 지원 방식을 제안하였다. 다단 판정 지원 방식은 기존의 판정 지원 동기 검파기의 최종 판정을 또 다시 채널 추정기에서 사용하여 더 나은 추정치를 얻을 수 있다는 사실에 기초하여 전송 심볼 판정과 채널 추정을 번갈아 가며 사용하는 방식이다. 시뮬레이션을 통해 제안된 다단 판정 지원 동기 검파 방식이 시변율이 빠르고 다이버시티 차수가 높은 채널에서 신호 대 잡음비가 낮은 경우에 기존의 판정 지원 동기 검파기보다 특히 더 높은 성능 이득을 얻을 수 있음을 보였다.

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