본 논문에서는 450kHz 이하의 저주파수 대역에서 480kbps급으로 동작하는 고속 전력선 통신 모뎀을 설계 및 구현하였다. 저주파수 대역에서의 전력선 채널모델을 검토하였으며, 협대역 채널환경 아래에서 고속의 데이터 전송을 위하여 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 사용하였다. 또한 전력선 채널상태에 따라 16-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 또는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조방식으로 가변 전송함으로써 열악한 채널환경에서도 QoS를 만족할 수 있도록 설계되었다. 실험 결과, 설계된 모뎀은 신호대역폭 $50kHz{\sim}450kHz$에서 변조방식에 따라 각각 480kbps 또는 240kbps의 가변 전송률을 제공함을 확인하였다.
위성통신에서는 낮은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio), 높은 전송효율, 낮은 BER(Bit Error Rate)을 갖는 변조 기술이 요구되며, DAPSK(Differential Amplitude and Phase Shift Keying) 변조는 이러한 요구조건을 만족시킬 수 있는 기술로 평가되고 있다. 그러나 기존 DAPSK 변조는 정규적인 성좌도를 사용하기 때문에 성좌도의 안쪽 동심원에 존재하는 심볼들의 유클리디안(Euclidean) 거리가 매우 가까워서 높은 성능을 내기에 적합하지 않다. 본 논문에서는 기존 DAPSK 시스템의 성능을 개선하기 위하여 대조표 기반의 효율적인 성좌도 배치법을 사용하는 DAPSK 시스템을 제안하고 성능을 평가한다. 시뮬레이션 결과, 기존 16-DAPSK 시스템과 비교하여 효율적인 성좌도 배치법을 사용하는 16-DAPSK 시스템은 수신 심볼 검출기에 사용되는 심볼의 수 K가 2일 때, $10^{-4}$의 BER 성능을 만족시키기 위한 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 약 0.8 dB 개선할 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 이동 통신 시스템에서 고속의 전송데이터를 전송할 시스템을 이루기 위해 적응변조 방식을 적용한 Truncated Type-II Hybrid ARQ 방식을 제안했다. 여기서, 나카가미 페이딩 채널 환경으로 적응변조 방식을 해석하였다. 적응변조 시스템은 나카가미 페이딩 지수에 따라서 변조 레벨과 심볼율을 제어할 수 있다. E$_{b}$ /N$_{0}$가 높거나 나카가미 페이딩 지수 m이 높을 경우 이 시스템은 높은 변조 레벨과 높은 심볼율을 선택하여 전송 효율을 증가시키는데 목적이 있다. 이와 반대로, E$_{b}$ /N$_{0}$rk 낮을 경우, 전송 성능 감소를 막기 위해 낮은 변조 레벨과 낮은 심볼율을 선택한다. 변조 방법으로는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64 QAM, 256 QAM을 채용하였다. Trucated Type-II Hybrid ARQ 기법에 의한 적응변조 방식은 실시간(delay-limited)처리 및 고신뢰도가 요구되는 이동 통신 및 무선데이터 통신 시스템에 적용이 가능하리라 판단된다.단된다.
이 논문에서는 계층변조를 적용하는 AT-DMB (advanced terrestrial digital multimedia broadcasting) 시스템에 적용할 수 있는 블라인드등화 기법을 제시하고 그 성능을 살펴본다. AT-DMB 시스템은 기존 T-DMB의 DQPSK (differential quadrature phase-shift keying) 신호와 역방향 호환성을 보장하고 더 높은 데이터 전송률을 지원하기 위해 16-QAM (quadrature amplitude modulation) 계층변조 방식을 적용한다. 이 결과 SNR (signal to noise ratio)에 따라 기존 T-DMB 심볼과 추가된 심볼은 서로 다른 판정오율 (decision error rate)을 가진다. 따라서 판정한 신호로부터 채널을 추정할 때 판정오율이 낮은 선순위 심볼과 판정오율이 높은 후순위 심볼의 신뢰도에 따라 다른 가중치를 줌으로써 판정치의 전체적인 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 이 논문에서는 계층변조에 따른 비트 오율(bit error rate) 성능의 악화정도를 분석하고, 모의실험을 통해 판정신호의 신뢰도에 따라 가중치를 주는 제안방식이 가중치를 주지 않은 경우에 비해 비트 오율 성능이 향상됨을 확인하였다.
EST (Energy Spreading Transform)가 적용된 등화기법은 주파수 선택적 채널에서 ISI (Inter Symbol Interference)를 반복적으로 제거해 주는 효과적인 기술이다. EST 적용 시스템은 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템과 동일하게 CP (Cyclic Prefix)를 사용한다. 데이터 전송 측면에서 CP의 사용은 동일한 데이터의 반복이므로 시스템의 전송효율을 저하시킨다. RISIC 알고리즘은 불충분한 CP 길이에 의해 발생되는 IBI (Inter Block Interference)를 제거하고 CP를 복원해주는 알고리즘이다. 따라서 본 논문에서는 기존의 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 변조방식의 EST 시스템에 RISIC 알고리즘을 결합시킨 시스템을 제안하여 전송효율을 높였고 제안된 시스템을 16 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 변조방식으로 확장시켰다. 제안된 시스템은 RISIC 알고리즘과 EST기반의 등화기법을 사용함으로써 불충분한 길이의 CP를 사용하더라도 BER 성능이 MFB (Matched Filter Bound)에 근접하도록 향상 시킬 수 있음을 보여준다.
심해 장거리 통신에서는 전달 손실이 적은 낮은 반송 주파수가 효율적이지만, 좁은 대역폭을 가지는 제약이 따른다. 대역폭의 감소는 전송률의 감소를 의미하며, 제한된 대역폭을 가진 환경에서 전송률을 증가시키기 위해서는 고차 변조 기법으로 설계될 필요가 있다. 본 논문은 고차 변조 기법으로 설계된 장거리 수중음향통신 데이터 분석 결과를 제시한다. 2020년 10월 동해에서 예인 음원을 이용한 장거리 해상실험 (23 km ~)이 수행되었고, 수직 선 배열을 통해 데이터를 획득하였다. 본 연구팀은 위상 변조 방식이 적용된 Phase Shift Keying (PSK) 계열 신호와 위상 및 진폭 변조 방식이 적용된 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) 계열의 신호를 송신하였으며, 구체적으로 각 계열별 두 종류의 신호를 설계하였다; 1) PSK : quadrature PSK and 8PSK, 2) QAM : 8QAM and 16QAM. 데이터 분석을 위해 수신 신호와 채널 임펄스 응답 사이의 상관성을 활용하여 심볼 간 간섭을 완화시키는 시역전 처리가 적용되었다. 23 km 거리 데이터에 대해 모든 변조 방식이 성공적으로 복조됨으로써 장거리 환경에서 고차 변조 기법의 활용 가능성을 실험적으로 확인하였다.
In multi-robot systems, ultrasonic sensors are widely used for localization and/or obstacle detection. However, conventional ultrasonic sensors have a drawback, that is, the interference problem among ultrasonic transmitters. There are some previous studies to avoid interferences, such as TDMA (Time Division Multiple Access) and CDMA (Code Division Multiple Access). In multiple autonomous mobile robots systems, the Doppler-effect has to be considered because ultrasonic transceivers are attached to the moving robots. To overcome this problem, we find out the ASK (Amplitude Shift Keying)-CDMA technique is more robust to the Doppler-effect than the BPSK (Binary Phase Shift Keying)-CDMA technique. In this paper, we propose a new code-expression method and a Monte-Carlo based algorithm that optimizes the ultrasonic code combination in the ASK-CDMA ultrasonic system. The experimental results show that the proposed algorithm improves the performance of the ultrasonic multiple accessing capacity in the ASK-CDMA ultrasonic system.
A blind hopping phase estimator is proposed for the demodulation of received signals in frequency-hopping spread spectrum systems. The received signals are assumed to be bandwidth limited with a shaping filter, modulated as frequency modulation (FM) or binary frequency shift keying (BFSK), and hopped by predetermined random frequency sequences. In the demodulation procedure in this paper, the hopping frequency tracking is accomplished by choosing a frequency component with maximum amplitude after taking a discrete Fourier transform, and the hopping phase estimator performs the conjugated product of two consecutive signals and moving-average filtering. The probability density function and Cramer-Rao low bound (CRLB) of the proposed estimator are evaluated. The proposed scheme not only is very simple to implement but also performs close to the CRLB in demodulating hopped FM/BFSK signals.
Digital Video Broadcasting - Satellite (DVB-S) [1] (EN 300 421(bibliography)) was introduced as a standard in 1994. However, by combing with higher order modulation, promise more powerful alternatives to the DVB-S / DVB-DSNG coding and modulation schemes. Variable rate coding and modulation (VCM) may employed to provide different levels of error protection to different service components. Adaptive coding and modulation (ACM) provides more exact channel protection and dynamic link adaptation to propagation conditions, targeting each individual receiving terminal. By these reasons, DVB-S2 introduced. This paper derives exact symbol error rate(SER) of 16-Amplitude Phase Shift Keying(APSK) modulation by using Craig's formula. 16-APSK modulation is used in DVB-S2. The difference between Union Bound and Craig's formula is 1.26dB in low SNR and 0.1dB in high SNR.
Rain attenuation can cause a serious problem that an availability of space communication link on Ka band becomes low. To reduce the effect of rain attenuation on the error performance of space communications in Ka band, an adaptive coding and modulation (ACM) scheme is required. In this paper, to achieve a reliable telemetry data transmission, we propose an adaptive coding and modulation level using turbo code recommended by the consultative committee for space data systems (CCSDS) and various modulation methods (QPSK, 8PSK, 4+12 APSK, and 4+12+16 APSK) adopted in the digital video broadcasting-satellite2 (DVB-S2).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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