• 제목/요약/키워드: coded diversity

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m-분포 페이딩 환경에서 Reed-Solomon/컨벌루션 연접 부호화 기법과 MRC 다이버시티 기법을 함께 이용하는 MFSK 신호의 성능 해석 (Performance Analysis of MFSK Signal using Reed-Solomon / Convolutional Concatenated Coding and MRC Diversity Techniques in m-distributed Fading Environment)

  • 이희덕;강희조;조성준
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제5권2호
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    • pp.10-19
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    • 1994
  • 가산성 백색 가우스 잡음이 존재하는 m-분포 페이딩 채널을 통해 전송되고 최대비 합성 다이버시티법으로 수신되는 Reed-Soloroon /컨별루션(convolutional) 연접 부호화된 MFSK 신호의 오율식을 유도하였다. 그리고 수치계산한 오율성능을 신호 대 잡음비, 페이딩 지수, 다이버시티의 branch 수를 함수로 하여 그림으로 나타내 고 검토했다. 얻은 결과로부터, 페이딩 환경에서도 부호화 기볍을 이용하면 MFSK 선호의 오율성능이 개선된다는 것과 부호화 기법 중에서는 연접 부호화 기볍이 가장 효과적이라는 것을 알 수 있다. 또 페이딩 환경에서 최대비 합성 다이버시티 수신 기볍과 연접 부호화 기볍을 함께 이용했을 때는, 연접 부호 화 기볍만을 이용했을 때보다 오율성능이 SNR변에서 약 6.6dB 만큼 개선된다는 것도 알 수 있다.

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빠른 레일리 페이딩채널에서 MTCM 부호와 STBC를 결합한 시스템의 성능평가 (Performance of the Concatenated System of MTCM Codes with STBC on Fast Rayleigh Fading Channels)

  • 진익수
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.141-148
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    • 2009
  • STBC는 부호이득을 얻을 수 없지만, 비교적 적은 부호기와 복호기의 복잡도를 가지고 완전한 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 따라서 STBC는 부호이득이 없기 때문에 부호이득을 얻을 수 있는 외부 부호와 결합되어 사용하여야 한다. 본 논문에서는 완전한 다이버시티 이득과 함께 상당한 부호이득을 얻기 위하여, MTCM부호와 STBC를 결합한 시스템을 고려하였다. 공정한 성능 비교를 위하여 동일한 전송 전력, 동일한 대역폭 효율 그리고 동일한 상태 수를 전제하고, 고려한 시스템과 기존에 알려진 STTC부호와 FER 성능 비교를 실시하였다. 모의실험 결과, MTCM부호와 STBC를 결합한 시스템의 성능은 빠른 레일리 페이딩 채널에서 2개의 송신기 안테나와 1개의 수신기 안테나를 사용하는 STTC부호 보다 우수한 성능을 보여주었다.

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Performance of Convolutionally-Coded MIMO Systems with Antenna Selection

  • Hamouda Walaa;Ghrayeb Ali
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제7권3호
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    • pp.307-312
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    • 2005
  • In this work, we study the performance of a serial concatenated scheme comprising a convolutional code (CC) and an orthogonal space-time block code (STBC) separated by an inter-leaver. Specifically, we derive performance bounds for this concatenated scheme, clearly quantify the impact of using a CC in conjunction with a STBC, and compare that to using a STBC code only. Furthermore, we examine the impact of performing antenna selection at the receiver on the diversity order and coding gain of the system. In performing antenna selection, we adopt a selection criterion that is based on maximizing the instantaneous signal-to­noise ratio (SNR) at the receiver. That is, we select a subset of the available receive antennas that maximizes the received SNR. Two channel models are considered in this study: Fast fading and quasi-static fading. For both cases, our analyses show that substantial coding gains can be achieved, which is confirmed through Monte-Carlo simulations. We demonstrate that the spatial diversity is maintained for all cases, whereas the coding gain deteriorates by no more than $10\;log_{10}$ (M / L) dB, all relative to the full complexity multiple-input multiple-output (MIMO) system.

페이딩 채널에서 부호화된 MIMO-OFDM 시스템의 심볼맵핑 다이버시티 성능 분석 (Performance Analysis of Symbol Mapping Diversity in Coded MIMO-OFDM Systems over Fading Channels)

  • 박원석;강진환;김상효
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권4A호
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    • pp.386-393
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    • 2010
  • 본 논문에서는 3GPP LTE 하향링크 표준에 기반한 BICM 시스템에서 기존의 심볼 맵핑 다이버시티를 이용한 HARQ 기술들(e.g., MDSM, CORE)을 비교 분석한다. 다중경로 페이딩 채널과 오류정정부호가 적용된 보다 실제 적인 무선통신 환경을 고려함으로써 기존 기법들의 실제 시스템으로의 구현 적합성을 판단하고, 구현 복잡도 및 저장 공간을 줄이면서 이들에 준하는 프레임 오율 성능을 나타내는 간단한 기법을 제안한다. 그리고 다수의 송 수신 안테나를 이용하는 MIMO-OFDM 시스템에 다양한 심볼 맵핑 다이버시티 기법들을 적용하고, 이들의 오율 성능을 분석한다.

하이브리드 SC/$MRC-L_c$/L 다이버시티 수신 광대역 DS-CDMA 시스템의 성능 해석 (Performance Analysis of Wideband DS-CDMA System using Hybrid SC/$MRC-L_c$/L Diversity Received)

  • 김영철;조성준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.489-493
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    • 2004
  • 본 논문에서는 다중경로 페이딩 환경에서의 하이브리드 (Hybrid) SC/MRC-L$_{c}$/L 다이버시티 수신기법과 콘볼루션 부호화 기법을 각각 이용할 때의 광대역 DS-CDMA 시스템의 성능을 구하였다. 다중경로 페이딩으로는 라이시안 페이딩 채널을 가정하였고, 다중사용자간섭의 영향을 함께 분석하였다. 그리고 하이브리드 SC/MRC-L$_{c}$/L 다이버시티 기법과 론볼루션 부호화 기법을 채용하여 성능개선정도를 비교, 분석하였다. 하이브리드 SC/MRC-L$_{c}$/L 수신에서는 각각의 반송파에 대하여 상관을 취하고 상관기 출력들 중에서 가장 큰 신호성분을 L$_{c}$개만큼 선택하여 최대비 합성하며, 콘볼루션 부호화는 다중경로 페이딩 및 다중접속간섭에 의하여 발생된 오류를 정정 및 검출한다. 분석 결과, 콘볼루션 부호화의 경우는 부호이득과 전력제한 시스템의 trade off를 고려한 부호화율의 선택과 하이브리드 SC/MRC-L$_{c}$/L 수신의 경우, 다이버시티 가지의 증가는 선택의 폭이 커져 성능개선은 이루어지지만 가지의 배수가 동일할 경우 가지의 수가 적은 것이 시스템의 복잡성과 경제적인 면에서 효율적임을 알 수 있었다

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비정형 통신 채널 환경에서 비행형 에어노드의 대역 효율적인 통신을 위한 연접 다이버시티 시스템 (Concatenated Diversity System for Bandwidth Efficient Communication of Flight Type Air Node in Unstable Channel Environments)

  • 강철규;박진희;오창헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.247-254
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    • 2012
  • 본 논문에서는 비정형 궤도를 따라 이동하며 통신하는 비행체들 간의 데이터 전송 신뢰성을 보장하기 위해 다이버시티 TCM(trellis coded modulation) 코드를 연접한 연접 다이버시티 시스템을 제안하고 그 성능을 분석한 후 제안한 시스템을 설계하였다. 제안한 시스템은 다이버시티 TCM 코드를 연접하였기 때문에 부호화 이득 및 대역 활용의 효율성이 높을 뿐만 아니라 데이터 전송 신뢰성 또한 높다. 이러한 특성은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있는데 제안한 시스템의 비트 오율 성능(BER)을 시뮬레이션 하여 TCM 코드와 비교해 본 결과 BER $10^{-2}$에서 약 11dB 우수 하고 최대 다이버시티 이득을 갖는 시공간 블록코드와 비교한 결과 BER $10^{-3}$에서 약 10dB 우수하다. 또한 다이버시티 이득과 코딩 이득을 갖는 시공간 트렐리스 코드와 비교하였을 경우에는 최대 약 1.5dB 우수함을 확인할 수 있다. 마지막으로 제안한 시스템을 HDL(hardware description language)로 구현하여 그 동작을 확인해 본 결과 그 동작의 결과가 적합함을 확인하였다.

IEEE 802.16e 링크에서 시공간 블록 부호의 연판정 검출에 따른 터보 부호의 성능평가 (Performance Evaluation of Turbo Codes by Soft Detection Metrics of STBC over an IEEE 802.16e Link)

  • 김영민;김수영;임광재
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권2호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 시공간 부호를 사용한 다중 안테나 기술은 추가적인 대역폭 필요 없이 다중 경로 환경에서 다이버시티 이득을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 이런 이유로 IEEE 802.16을 포함한 대부분의 4G 표준 후보기술들은 높은 처리 성능을 만족시키는 다중 안테나 기술을 채택 하고 있다. 또한, 이러한 4G 시스템에 대한 후보 기술 규격들에서는 심각한 페이딩을 극복하기 위해 연판정 입출력을 반복적 사용하는 터보 부호를 채택하고 있기 때문에 다중안테나 수신기에서 연판정 검출 값은 반드시 필요하다. 본 논문에서는 여러 가지 시공간 부호 기술들에서 연판정 검출 값을 계산하는 방법을 분석하여 주어진 방식에서 가장 효율적인 방식을 제안하고, IEEE 802.16e 링크에서 터보부호화 연계하여 성능 시뮬레이션 결과를 제시한다.

다중 시공간 부호를 위한 백색화 과정을 이용한 계층화 수신기 (The Layered Receiver Employing Whitening Process for Multiple Space-Time Codes)

  • 임은정;김동구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권3호
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    • pp.15-18
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    • 2005
  • 다중 시공간 부호는 여러 개의 시공간 부호로 이루어져 있어서 대역폭 확장없이 디버시티 이득과 부호화 이득 뿐 아니라 높은 전송률을 공급할 수 있다. 본 논문에서는 이 다중 시공간 부호를 복호하기 위해서 백색화 과정(whitening process)을 이용한 계층화 수신기 구조를 제안한다 제안된 수신기는 복호 순서를 결정하는 블록과 계층화 복호를 하는 블록으로 구성되어 있다. 이때 백색화 과정은 계층화 복호과정에서 수신 디버시티 이득을 최대한 이용하기 위해서 이용되었다. 이 수신기는 기존의 MMSE를 이용한 계층화 수신기 구조에 비해 디버시티 이득을 더 얻을 수 있어서 수신 안테나의 개수를 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다. 제안된 방식은 기존의 부호화된 BLAST보다 $10^{-2}$의 FER에서 5dB 이득을 얻는다.

그레이 코드화된 안테나 순서의 차등 공간 변조 (Differential Spatial Modulation with Gray Coded Antenna)

  • 김정수;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.51-59
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    • 2017
  • 본 논문은 차등공간변조(DSM)를 위한 안테나 인덱스 순열들의 그레이 코드 오더를 제안한다. 실행하기 위해서 계산 복잡도(Computational complexity)와 사전 편찬식 오더를 사용하는 기존 DSM 이 둘의 유사성을 도출한 Trotter-Johnson의 유명한 Ranking & Unranking 알고리즘들을 차용했다. 사전 편찬식 오더를 넘어선 그레이코드로 얻어낸 신호 대비 잡음비는 시뮬레이션들을 통해 성능이 분석되었다. 그레이 코딩 프레임워크를 기초로, 그레이 코드 오더에 속한 완전 순열들의 예상되지 않는 위치들에서 직접적으로 선택된 액티브 안테나 지수들의 순열들이 있는 인터섹티드 그레이 코드(I-code) 오더로 명칭된 다양성-강화 기법를 제안한다. 분석과 시뮬레이션들에서, I-Gray 코드 오더가 그레이 코드 오더에 대한 추가적인 다이버시티 차수를 만들어 내 성능이 우수했다.

비동기 협력 통신 시스템을 위한 저복잡도 Alamouti 시공간 전송 기법 (A Low-Complexity Alamouti Space-Time Transmission Scheme for Asynchronous Cooperative Systems)

  • 이영포;정다해;이영윤;송정한;윤석호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권5C호
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    • pp.479-486
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    • 2010
  • 본 논문에서는 비동기 협력 통신 시스템을 위한 주파수 분할 다중화 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 기반의 새로운 저복잡도 Alamouti 시공간 전송 기법을 제안한다. Li와 Xia에 의해 제안된 기존 기법은 목적지 노드에서 Alamouti 부호 구조를 생성하기 위해 릴레이 노드와 목적지 노드에서 추가적인 시간 전환 및 이동 연산을 요구한다. 뿐만 아니라, 릴레이 노드에서 시간 동기화 오류가 발생할 경우 심각한 비트 오류율 (bit error rate: BER) 성능 열화가 초래된다. 제안한 기법은 소스 노드에서의 심볼 조합과 릴레이 노드에서의 간단한 부호 반전 및 허수 곱을 통하여 시간 전환 및 이동 연산을 사용하지 않아도 목적지 노드에서 부 반송파 별로 Alamouti 부호 구조를 생성하여 협력 다이버시티 이득을 획득한다. 또한, 릴레이 노드에서의 순환 전치 추가 연산을 이용하여 기존 기법에서 발생하는 릴레이 노드의 시간 동기화 문제를 해결한다. 모의실험 결과를 통해 제안한 기법은 기존 기법에 비해 데이터 전송률은 절반으로 감소하지만 두 배만큼 증가한 차수가 4인 다이버시티 이득을 얻으며, 릴레이 노드에서 시간 동기화 오류가 존재할 때도 우수한 BER 성능을 획득하는 사실을 확인한다.