In this thesis, the trellis detection scheme is proposed to improve the error performance of the noncoherent detection in the TFM system. Trellis detection takes advantage of the trellis property of TFM-encoded signals. The trellis property is created by giving correlations among adjacent TFM-encoded signals at the transmitter. The performance of the trellis detection scheme is analyzed by means of the Bernoulli trials with the average symbol error probability, and is compared to that of the bit-by-bit detection scheme. As a result,when the SNR is below 20 dB in the Rayleigh fading and AWGN channel, the trellis detection is inferior to the bit-by-bit detections. But when SNR is above 20 dB, the trellis detection is superior to the bit-by-bit detection, and its performance enhancement is better as the SNR increases.
본 논문은 m-분포 페이딩 채널하에서 trellis 부호화된 8-PSK 시스팀의 성능분석에 관한 연구이다. 이동 통신 채널에서 페이딩에 의한 시스팀의 성능 저하를 보상하기 위하여 대역폭의 확장없이 부호 이득을 얻을 수 있는 trellis 부호를 이용하였다. 성능 분석은 4-상태와 8-상태를 갖는 trellis 부호화된 8-PSK 시스팀에 대하여 Chernoff bound와 생성함수 기법을 이용하여 비트 오류 확률의 상한식을 구하였다. 그 결과 4-상태 trellis 부호보다는 8-상태 trellis 부호가 오류 정정 능력이 우수함을 알 수 있었으며, 페이딩이 심할 수록 부호화에 의한 성능 개선이 효과적임을 보였다.
The trellis shaping is the method of selecting a minimum weight sequence from an equivalent class of possible transmitted sequences. It is perforemed by searching through the trellis diagram of a shaping convolutional code Cs. A shaping gain of the order of 1dB may be obtained with a simple 4-state shaping code. But when the rellis shaping is applied to multi-dimensional constellation, the shaping gain is decreased and the transmission delay is increased, which make it difficult to apply the trellis shaping to multi-dimensional constellation. In this paper, in order to solve these problems, the shell mapping algorithm is used for the mapper in the proposed trellis shaping. The simulatio result shows that the proposed trellis shaping is better than coventional trellis shaping to multi-dimensional constellation. In this paper, in order to solve these problems, the shell mapping on multi-dimensional costellation with respect to shaping gain and transmission delay. And the constellation expansion ratio (CER) and the capacity of transmitted injformation are identical to those of conventional trellis shaping on multi-dimensional constellation.
본 논문에서는 $\pi/4$ shift QPSK에 Trellis 부호화된 변조 기법(Trellis-Coded Modulation. TCM)을 적용시키기위하여 $\pi/8$ shift 8PSK를 제안하고 위상차에 의한 신호 집합 확장과 신호 집합 분할을 수행하는 trellis 부호화된 π/8 shift 8PSK를 제안한다. 또한 BER(Bit Error Rate) 성능을 향상시키기위하여 제1차 위상차뿐만아니라 제L차 이상차의 자승 유클리드 거리를 매트릭(Branch Metric)으로 갖는 비터비 디코더(Viterbi decoder)를 설계한다. 그리고 $\pi/4$ shift QPSK, trellis 부호화된 $\pi/8$ shift 8PSK와 제L차 위상차의 자승 유클리드 거리를 메트릭(Branch Metric)으로 갖는 trellis 부호화된 $\pi/8$ shift 8PSK 의 BER 특성을 AWGN에서 Monte Carlo 시뮬레이션을 통해 알아본다. 제안된 알고리즘은 MDPSK에도 적용될 수 있다.
본 논문에서는 기존의 컨볼루션 부호화(강판정 비터비 알고리즘 사용)에 이용된 Radix-trellis 개념의 디코딩 방법을 Ungerboeck의 TCM/PSK 부호화 변조에 적용하여 TCM/PSK의 고속 복호 방식을 제안한다. 구체적인 예로서 16-stage, trellis 부호화 8-ary PSK의 경우를 다루었다. Radix-4와 Radix-16 격자 디코딩에 대하여 path metric(PM) 및 branch metric(BM) 값의 계산과정을 설명하고 모의 실험을 통하여 I-Q 값, branch metric 값 및 path metric 값 양자화 레벨에 따른 성능을 분석하여 이들의 적정 양자화 이진 심별(binary digit)수를 도출하였다.
In this paper, we present a combination of trellis coded vector quantization and code-excited linear prediction coding, termed trellis excitation coding, for an efficient 4.8 kbps speech coding system. A training sequence-based algorithm is developed for designing an otimized codebook subject to the TEC structure. Also, we discuss the trellis symbol release rules that avoid excessive encoding delay. Finally, simulation results for the TEC coder are given at bit rate of 4.8 kbps.
본 논문에서는 동일채널간섭과 라이시안 페이딩 환경에서 Trellis Coded QPSK 시스템의 BER 생능올 분석 하였다. 고려되는 Trellis Coded QPSK 시스템은 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 최대비 합성(MRC) 다이버시티 수신법과 Reed-Solomon 부호를 사용하였다. 유도한 오율식을 이용하여 Trellis 부호화된 QPSK 시스템의 성능을 구하여, 신호 전력 대 잡음 전력비 (SNR), 신호 전력 대 간섭파의 전력비 (SIR), 라이시안 페이딩 파라미터 (KR), MRC 다이버시티의 가지수 (M), Reed-Solomon 부호의 천체 블럭 길이 (n), Reed-Solomon 부호의 정정 가능한 심볼의 수 (t), Trellis 부호기의 상태수를 함수로 하여 그래프로 나타내고 분석하였다. 분석결과, 제안하는 시스템의 성능은 마이크로셀 환경에서 동일채널간섭과 페이딩에 의하여 영향을 받음을 알 수 있었다. 또한 희망하는 신호의 전력이나 신호 전력 대 간섭파의 전력비를 증가시켜 Trellis 부호화된 QPSK 시스템의 BER 성능을 개선할 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 마이크로 셀룰러 시스템의 BER floor 현상은 동 일채널간섭에 의하여 발생하고, 이 현상은 신호 전력 대 간섭와의 전력배가 낮은 경우에는 높은 BER에서 발생 함을 알 수 있었다. 그리고 통일채널간섭과 라이시안 페이딩의 영향올 억압하기 위해서는 M=2인 MRC 다이버 시티 수신된 Trellis Coded QPSK 시스댐보다는 t=2, n=15인 Reed-Solomon 부호롤 척용한 Trellis Coded QPSK 시스템이 효율적임을 알 수 있었다.
개량일자형 수형과 웨이크만식 수형은 우리나라에서 가장 널리 사용되는 수형으로 '캠벨얼리'와 같은 단초 전정형 품종에 장점을 가지고 있다. 본 시험에서는 웨이크만식 수형과 개량일자형 수형에서의 노동시간과 노동강도를 비교하였다. 그 결과, 송이다듬기는 웨이크만식 수형에서 17.3 시간/10a, 개량일자형 수형에서 12.3/10a 시간이 소요되었다. 봉지씌우기는 웨이크만식 수형에서 10.1 시간/10a, 개량일자형 수형에서 8.2 시간/10a가 소요되었다. REBA index를 이용하여 송이다듬기와 봉지씌우기의 노동강도를 확인한 결과 웨이크만식 수형에서 13점, 개량일자형 수형에서 8.6점을 나타내었다. 한편, 개량일자형 수형에서는 포도나무 신초들의 절간장과 절간굵기의 강한 생장도 감소하였다. 결과적으로 개량일자형 수형은 우리나라의 포도과원 생력화에 더욱 편리한 수형이다.
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.
본 논문에서는 디지틀 셀룰라 시스템을 위한 효율적인 8 kbps 음성부호화기로서, Code-excited linear prediction (CELP) 구조에 Trellis Coded Vector Excitation을 이용한 trellis code-excited linear prediction (TCELP) 음성 부호화 방식을 제시하였다. TCELP 구조에 근거한 최적 코드북 설계를 위해 traing seguence-based 알고리즘과 부호화 지연을 줄이는 trellis 심볼 release 방식이 개발되었고, 제시된 TCELP 시스템과 부호화 복잡도가 분석되었다. 끝으로 8 kbps TCELP 부호화기의 성능이 SNR/SEGSNR과 비공식 청취시험을 통해 평가되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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