• 제목/요약/키워드: Time-Varying Channels

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페이딩 환경에서의 적응형 MMSE 수신기를 위한 새로운 구조 및 알고리듬 (A new structure and algorithm for adaptive MMSE receivers in fading environments)

  • 김성락;정영균;이정구;최인경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.1667-1676
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    • 1998
  • 적응형 MMSE(Minimum Mean Square Error) 수신기는 고정된 채널 환경에서 기존의 단일 사용자 CDMA(Code Division Multiple Access) 수신기에 비해 좋은 성능을 보이며 다른 다수 사용자 CDMA 수신기에 비해 간단한 구조를 가진다. 그러나 실제 무선 채널은 페이딩 채널이며, 수신신호의 크기와 위상이 시간에 따라 변하고 충분한 신호대 잡음 비가 항상 보장되지는 않는다. 이 경우 적응형 MMSE 수신기들은 그의 성능이 급격히 저하된다. 적응형 MMSE 수신기의 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 논문에서는 새로운 구조와 적응 알고리듬을 갖는 적응형 MMSE 수신기를 제안하였으며, 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 수신기가 페이딩 환경에서 기존의 MMSE 수신기들에 비해 좋은 성능을 가짐을 확인하였다.

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시변 채널에서 Bit-Interleaved Coded OFDM을 위한 적응 변조 기법 (Adaptive Bit-Interleaved Coded OFDM over Time-Varying Channels)

  • 최진수;성창경;문성현;이인규
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권1호
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    • pp.32-39
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    • 2009
  • 송신 단에서 채널 상태 정보를 알고 있는 폐루프 시스템은 개방 루프 시스템에 비하여 더 효율적인 전송을 수행할 수 있다. 그러나 실제 시스템은 제한된 피드백 채널을 가지므로 송신단에서 완벽한 채널 정보를 알 수 없으며, 따라서 부분 채널 정보를 활용하는 시스템의 설계가 중요한 요소로 부각되고 있다. 특히, 모바일 환경에서는 사용자의 이동성으로 인하여 채널 상태가 유동적으로 변화하며 이는 성능의 열화를 초래한다. 본 논문에서는 비트 인터리버와 결합한 부호화된 직교 주파수 다중 분할(BIC-OFDM; Bit-Interleaved Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템을 위하여 채널 변화에 적절히 대응하는 적응 변조 코딩 기법을 제안한다. 합리적인 피드백 정보량을 통해, 제안하는 기법은 도플러 확산에 의한 채널 변화를 보상하여 향상된 성능을 제공한다. 실험 결과를 통해 제안하는 기법이 정확한 비트 에러율의 추정을 통한 성능 이득을 가짐을 확인한다.

시변 다중입출력 방송 채널을 위한 채널예측이 적용된 협력 빔형성 시스템 (Coordinated Beamforming Systems with Channel Prediction in Time-varying MIMO Broadcast Channel)

  • 김진;강진환;김상효
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권5C호
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    • pp.302-308
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    • 2011
  • 본 논문에서는 시변 다중 입출력 (multiple-input multiple-output) 방송(broadcast) 채널에서 피드백 양자화와 지연을 고려한 협력 빔형성 (coordinated beamforming: CBF) 시스템을 제안한다. 다중 데이터 스트림을 전송하는 CBF 시스템에 피드백 양자화 기법을 적용하고, 구현 복잡도와 피드백 오버헤드 측면에서 효율적인 CBF 시스템을 제시한다. 또한, 실제적인 무선통신 환경에서 발생하는 피드백 지연에 의한 오류를 최소화하기 위하여 사용자 단말에 선형 채널 예측기를 적용한다. 선형 예측기로 Wiener 필터를 이용하여 피드백 지연시간 후의 미래 채널을 예측하교 이를 토대로 피드백 정보를 생성함으로써 지연된 피드백 정보를 이용하는 CBF 시스템의 성능을 향상시킨다. 모의실험을 통해 다양한 도플러 (Doppler) 주파수의 MIMO 방송 채널에서 양자화와 Wiener 필터를 적용한 CBF 시스템의 향상된 심볼 오율과 합 전송률 성능을 확인한다.

수중음향통신 시스템의 비트 오류 성능 향상을 위한 등화 모드 선택 방법 (Equalizer Mode Selection Method for Improving Bit Error Performance of Underwater Acoustic Communication Systems)

  • 김현수;서종필;김재영;김성일;정재학
    • 한국음향학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-10
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    • 2012
  • 수중음향채널에서 시변 다중경로 전달특성에 의해 발생하는 시변 인접심볼간 간섭을 완화할 수 있는 방법으로 선형 등화와 결정궤환 등화 기법을 사용할 수 있다. 그러나 선형 등화 기법은 간섭성분을 완벽하게 제거하지 못하는 단점이 있고, 결정궤환 등화기는 검출 오류 발생 시 오류 전파가 발생하는 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 훈련 시퀀스를 이용하여 등화 모드를 선택하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 훈련시퀀스로부터 산출된 신호 대 잡음비에 따라 등화기법을 선택하여 동작시키는 방법으로 낮은 SNR일 때에는 선형 등화 기법이 적용하여 오류전파를 줄이고, 높은 SNR일 때에는 결정궤환 등화 기법을 적용하여 간섭성분을 제거함으로써 하나의 등화기법을 사용하는 경우보다 오류 성능을 향상시킬 수 있다. 해상실험을 통해 얻은 채널 응답을 이용하여 전산모의실험을 수행한 결과 제안된 기법이 효과적으로 오류 성능이 개선됨을 보였다.

시변 수중음향통신 채널을 위한 도플러 주파수 추정 (Doppler Frequency Estimation for Time-Varying Underwater Acoustic Communication Channel)

  • 황찬호;김기만
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권1호
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    • pp.187-192
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    • 2015
  • 수중음향통신 채널은 해수면의 시변동성, 해저지형, 음속 분포 및 송수신단 사이의 기하학적인 구조 등에 따라 매우 복잡한 형태의 채널 특성을 나타낸다. 특히, 바람과 해류에 의한 시변동성과 도플러 효과를 갖는다. 이러한 수중음향통신 환경에서 전송 효율을 높이기 위해서는 변화하는 채널의 상태를 파악하고 통신기법에 적용시켜야 한다. 이 논문에서는 채널 시변동 매개변수 가운데 도플러 주파수 추정을 위하여 모호 함수와 자기상관 기법을 적용한 프레임 재귀 변복조 방식을 제안하고, 모의실험과 실제 남해에서의 해상실험을 통해 성능을 확인하였다. 해상실험 결과 채널 부호화 기법을 적용하지 않은 경우, 기존의 방법에 비해 제안한 방법의 비트 오류율이 약 32% 향상되었다.

고속 이동 전파환경에서 결정지향 채널 추정 기법의 개선 (A Novel Enhanced Decision-Directed Channel Estimation Scheme in High-Speed Mobile Environments)

  • ;박동찬;김석찬
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.29-32
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    • 2015
  • 운전자의 안전과 편의성을 높이기 위해 통신시스템과 자동차와의 융합의 중요성이 부각되고 있다. 질 높은 서비스를 지원하기 위해 선 차량들 간에 정보가 신뢰성 있게 전달되어야 한다. 따라서 고속주행 환경에서는 채널이 급격하게 변하므로 채널 값을 정확히 추정할 수 있는 기법이 중요하다. 이 논문은 차량용 무선 통신 규격인 IEEE 802.11p에서 시변 채널 추정을 위해 개선된 결정지향 기법인 FADP(Frequency Averaging Data Pilot)를 제안한다. 주파수 대역에서 평균화 과정을 거치고 시간 대역에서 데이터 심벌간의 강한 상관관계를 이용하여 좀 더 정확하게 채널 추정 값을 구하였다. 평균 제곱 오차 및 비트 에러율의 관점에서 기존의 기법들과 비교분석하여 FADP의 성능을 검증하였다.

시변 다중경로 페이딩 채널에서 COFDM 시스템의 채널 추정 (A Channel Estimation for COFDM Systems in Time-Varying Multipath Fading Channels)

  • 문재경;박순용;김민택;채종석;하영호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권5A호
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    • pp.618-633
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    • 2000
  • 본 논문은 COFDM 시스템에 대해 기존의 선형 보간 필터에 비해 보다 정확한 추정을 위해 가우시안 보건 필터와 입방 원형자 보간 필터가 제시되었다. 또한 보간 필터에 의한 채널 추정치의 잡음 성분을 제거하기 위해 IFFT와 FFT를 이용한 저역 통과 필터를 제시하였다. 보간 필터와 저역 통과 필터를 결합한 채널 추정치는 보간 필터만을 사용한 것에 비해 에러 바닥을 낮출 수 있다. 제시된 채널 추정 기법을 시변 다중 경로 페이딩 채널의 COFDM 시스템에 적용시켜 컴퓨터 모의 시험한 결과, 기존의 선형 보간 필터에 비해 성능이 향상됨을 보였으며, 저역 통과 필터를 결합한 경우에는 완벽한 채널 추정과 비교시 BER이 10-4일 때 Eb/No가 0.1∼0.2dB 정도 차이만이 존재한다.

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Low-Power Channel-Adaptive Reconfigurable 4×4 QRM-MLD MIMO Detector

  • Kurniawan, Iput Heri;Yoon, Ji-Hwan;Kim, Jong-Kook;Park, Jongsun
    • ETRI Journal
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    • 제38권1호
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    • pp.100-111
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    • 2016
  • This paper presents a low-complexity channel-adaptive reconfigurable $4{\times}4$ QR-decomposition and M-algorithm-based maximum likelihood detection (QRM-MLD) multiple-input and multiple-output (MIMO) detector. Two novel design approaches for low-power QRM-MLD hardware are proposed in this work. First, an approximate survivor metric (ASM) generation technique is presented to achieve considerable computational complexity reduction with minor BER degradation. A reconfigurable QRM-MLD MIMO detector (where the M-value represents the number of survival branches in a stage) for dynamically adapting to time-varying channels is also proposed in this work. The proposed reconfigurable QRM-MLD MIMO detector is implemented using a Samsung 65 nm CMOS process. The experimental results show that our ASM-based QRM-MLD MIMO detector shows a maximum throughput of 288 Mbps with a normalized power efficiency of 10.18 Mbps/mW in the case of $4{\times}4$ MIMO with 64-QAM. Under time-varying channel conditions, the proposed reconfigurable MIMO detector also achieves average power savings of up to 35% while maintaining a required BER performance.

이동통신 환경에서 바이트 정렬 가변 길이 터보 코드의 적응 부호화율 적용을 통한 동영상 전송 시스템 (Robust Video Transmission System Employing Byte-Aligned Variable-Length Turbo Codes and Its Code-Rate Adaptation over Mobile Communication Channels)

  • 이창우;김종원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권7C호
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    • pp.921-930
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    • 2004
  • 본 논문에서는 회선교환 방식의 이동통신 환경에서 전송 오류에 강인한 동영상 전송 시스템을 구현하기 위해서 채널의 상태에 따라 적응적으로 부호화율을 변화시키는 터보 코드 기반 오류정정 기법을 제안한다. 제안 시스템에서는 먼저 가변길이의 응용계층 단위(segment)로 생성되는 영상 부호화 스트림에 부합하도록 바이트정렬 가변길이 (byte-aligned variable-length) 터보 코드를 사용한다. 즉 ITU-T H.263+ 동영상 스트림을 GOB (group of block) 별로 나누고 이를 채널 상태에 따라 적절한 바이트정렬 가변길이 터보 코드를 적용하여 보호하는 것이다. 이를 위하여 제안된 동영상 전송 시스템의 압축 부호화율과 오류정정 부호화율 간의 상관관계를 분석하고 정적인 상황에서 최적의 부호화율을 먼저 모색한다. 또한 실제적인 이동통신 채널을 적절하게 근사하는 시변 레일리 페이딩(Rayleigh fading) 채널을 모델링한 다음 채널 변화에 따라 부호화율을 적응적으로 조절하는 기법을 제안한다. 마지막으로 제안된 적응 기법의 적용에 따른 성능 향상을 동영상 전송 성능의 비교를 통하여 검증한다.

이중 선택적 채널 OFDM 시스템에서 시간 영역 윈도우와 검출 순서가 순차적 간섭 제거에 미치는 영향 (The Effects of Time Domain Windowing and Detection Ordering on Successive Interference Cancellation in OFDM Systems over Doubly Selective Channels)

  • 임동민
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.635-641
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    • 2010
  • 이중 선택적 채널 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 시변 채널 특성은 주파수 영역에서 부반송파 사이의 간섭 현상으로 나타난다. 시간 영역 윈도우의 사용은 주파수 영역 채널 행렬의 대역폭을 한정시키는 효과가 있으며, OFDM 시스템을 간략화된 선형 입출력 모델로 근사화시킬 수 있다. OFDM 시스템의 채널 등화에 선형 MMSE(Minimum Mean Square Error) 예측에 기반한 순차적인 간섭 제거 기법을 사용하는 경우, 심볼의 검출 순서가 전체적인 시스템 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 시간 영역 윈도우의 사용으로 인한 잔류 ICI의 감소와 이에 따른 성능 개선 효과를 확인하고, SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)과 CSEP(Conditional Symbol Error Probability) 값을 기준으로 하는 심볼 검출 순서가 순차적 간섭 제거 방식의 성능에 미치는 영향을 조사한다.