• 제목/요약/키워드: communication error-rate

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Performance analysis of atomic magnetometer and bandwidth-extended loop antenna in resonant phase-modulated magnetic field communication system

  • Hyun Joon Lee;Jung Hoon Oh;Jang-Yeol Kim;In-Kui Cho
    • ETRI Journal
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    • 제46권4호
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    • pp.727-736
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    • 2024
  • Telecommunications through an electrically conductive medium require the use of carrier bands with very-low and ultralow frequencies to establish radiofrequency links in harsh environments. Recent advances in atomic magnetometers operating at very-low frequencies have facilitated the reception of digitally modulated signals. We demonstrate the transmission and reception of quadrature phase-shift keying (QPSK) signals using a multi-resonant loop antenna and atomic magnetometer, respectively. We report the measured error vector magnitude according to the symbol rate for QPSK modulation and analyze the bandwidth of a receiver based on the atomic magnetometer. The multi-resonant loop antenna noticeably enhances the bandwidth by over 70% compared with a single-loop antenna. QPSK modulation for a carrier frequency of 20 kHz and symbol rate of 150 symbols per second verifies the feasibility of demodulation, and the measured error vector magnitude and signal-to-noise ratio are 7.29% and 30.9 dB, respectively.

동해에서 주파수 변조에 기반한 장거리 수중음향통신의 해상실험 결과 (Sea trial results of long range underwater acoustic communication based on frequency modulation in the East Sea)

  • 이주형;이근혁;김기만;김완진
    • 한국음향학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.371-377
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    • 2019
  • 본 논문에서는 2018년 10월 동해에서 수행된 장거리 수중음향통신의 해상실험 결과를 제시한다. 하나의 송신기와 16개의 수직 배열 수신기를 이용하여 수중음향통신 신호를 수집하였으며, 송신기와 수신기 사이의 거리는 최대 90 km로 하였다. 대표적인 디지털 주파수 변조 기법에 해당하는 BFSK(Binary Frequency Shift Keying) 방식과 BCSK(Binary Chirp Shift Keying) 방식으로 정보를 전송하였다. 실험 결과 60 km 전송 거리에서는 모든 경우에서 오류가 나타나지 않았으며, 90 km 전송 거리에서는 채널 부호화 기법이 적용되지 않은 비부호화 비트 오류율에 있어서 BFSK와 BCSK 두 방식 각각 평균 0.0197과 0.0007을 나타내었다.

A Study on Cooperative Communication using Space-Time Codes

  • Pham, Van-Su;Mai, Linh;Lee, Jae-Young;Yoon, Gi-Wan
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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    • pp.87-90
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    • 2007
  • In cooperative communication systems, the source terminal transmits signal to the destination terminal with the aid of partner terminals. Therefore, the source terminal obtains extra spatial diversity gain. As a result, its performance is enhanced in term of higher achievable transmission rate, the larger coverage range, and the lower bit-error-rate (BER). Space-time codes (STCs) have been applied to cooperative communication systems in distributed fashion, in which the signal is spatially time exploited to obtain gains analogous to those provided by STCs. In this work, we consider the application of orthogonal Space-time Block Codes (OSTBCs) to the cooperative communication systems to further achieve higher diversity gain. The advances of the proposed approach are verified via computer simulations.

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수중통신채널에서 채널코딩을 이용한 송수신 깊이별 에러오율 비교 연구 (Comparison of The BER Performance Using Channel coding Depending on The Transmitter-receiver depth in The Underwater Channel)

  • 이덕수;심태보
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권1호
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    • pp.32-37
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    • 2011
  • 수중에서의 통산은 수중채널의 잔향음이나 소음특성에 영향을 받으며, 다중 음파 경로 등으로 인하여 신호의 지연 현상이 발생하게 된다. 이로 인해 신호는 왜곡되고 송수신시에 많은 오류를 발생시키기 때문에 오류정정을 위한 채널코딩이 필요하다. 본 논문에서는 수신된 신호의 오류를 정정할 수 있는 채널코딩 방법에 대하여 연구하였다. 이 채널코딩 방법을 이용하여 송수신 깊이별로 성능을 비교 분석하였다. 변조방식으로는 QPSK, 부호화율로는 1/2 code rate를 사용하였고 길쌈부호화를 사용하였을 때 성능이 향상되었다.

분자통신 채널에서 소프트 값을 이용한 해밍부호의 복호에 대한 연구 (A Study on the Decoding of Hamming Codes using Soft Values on the Molecular Communication Channel)

  • 정호영
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.338-343
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    • 2020
  • 본 논문에서는 소프트 값을 활용한 Hamming 부호의 복호 방식이 분자 통신 채널에도 적용될 수 있음을 보였다. 분자 통신 시스템의 복조기 출력단에서 복호에 활용될 수 있는 소프트 값 기준을 제안하고 이를 활용한 복호 방식이 분자 통신 채널에서도 신뢰도를 향상시킬 수 있음을 모의실험을 통해 보였다. 확산 기반 분자통신 채널을 가정하였으며 BCSK 변조방식을 이용하여 정보 심벌을 전송하였다. 매 심벌구간 마다 수신기에 흡수되는 분자 수를 적절한 문턱값과 비교하여 복조한 후 흡수된 분자 수는 더 이상 사용되지 않는다. 본 논문에서는 더 이상 사용되지 않는 분자수 정보를 소프트 값으로 복호 과정에 활용하여 복호기의 BER 성능을 개선하였다. BER 성능 향상을 확인하기 위해 시뮬레이션을 수행하였으며, 비트 당 분자수가 600인 경우 해밍 부호를 사용하지 않은 BCSK 시스템의 오율에 대해 (15,11) 해밍 부호의 오율이 약 5.0×10-3 정도 개선되었으며 이에 대해 소프트 값을 활용한 (15,11) 해밍 부호의 오율은 동일한 정도로 개선되었음을 볼 수 있었다. (7,4) 해밍 부호의 경우에도 (15,11) 해밍 부호와 유사한 결과를 보여준다. 따라서 수신기에 흡수된 분자수와 문턱 값의 차이 값을 소프트 값으로 활용하면 분자통신 채널에서도 해밍 부호의 BER 성능을 크게 개선할 수 있음을 알 수 있다.

다중 사용자 간섭이 존재하는 환경에서 이중이진 터보부호를 이용한 UWB 기반의 전술이동통신시스템 성능 (Performance of Tactics Mobile Communication System Based on UWB with Double Binary Turbo Code in Multi-User Interference Environments)

  • 김은철;서성일;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.39-50
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다중 사용자 간섭이 존재하는 환경에서 초광대역 (UWB: Ultra Wide Band) 기반의 전술이동통신 시스템의 성능을 분석하고 모의 실험을 통해 성능을 검증하였다. 본 논문에서 고려한 시스템은 채널에서 발생하는 오류를 정정하기 위해 이중 이진 터보 부호를 채널 부호로 채택한 시스템이다. 무선 채널은 수정된 SV (Saleh and Valenzuela) 모델로 모델링되었다. 또한 시스템 성능을 향상시키기 위해 시공간 블록 부호화 (STBC: Space Time Block Coding) 개념을 적용하였다. 시스템 성능은 비트 오류 확률 측면에서 분석되었다. 모의 실험 결과, 이중 이진 터보 부호로 부호화된 UWB 기반의 전술이동통신 시스템은 다중 사용자 간섭이 존재하는 환경에서 적절한 부호화 및 복호화 복잡도를 가지면서도 상당한 부호화 이득을 가질 수 있는 것을 확인하였다. 또한 고정된 부호화율에서 UWB 기반의 전술이동통신 시스템의 비트 오류 확률 성능은 반복 복호 횟수를 증가시킴에 따라 향상되는 것을 확인하였다. 그리고 이중 이진 터보 부호는 요구되는 비트 오류 확률을 유지하면서 동시 사용자 수를 증가시키는데 매우 효과적임이 검증되었다.

카세그레인 광학계를 사용한 광무선통신 시스템에서 550[nm], 850[nm] 및 1550[nm]의 광 파장에 대한 안개 및 포인팅의 에러의 영향에 대한 해석 (Numerical Study on the Wireless Communication at 550[nm], 850[nm] and 1550[nm] Wavelength LD in Fog and Pointing Error using Cassegrain Optics)

  • 홍권의
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.164-175
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    • 2008
  • 안개 및 대기의 교란이 광무선 통신에 주는 영향을 해석하기 위해 가시광선영역의 LD(laser diode) 및 적외선 영역의 LD 사용하고, 카세그레인 광학계를 이용하여 광을 송수신하게 하였으며, 광 소신소자로는 APD(avalanch photo diode)를 사용함을 가정하여 대기 중의 안개의 정도에 따른 가시도 및 교란의 세기를 나타내는 굴절률 구조상수에 따른 광 수신 전력, 잡음 전력을 고려한 SNR(signal to noise ratio)을 계산해 보고 각각의 통신 상태에서 BER(bit error rate)이 $10^{-9}$이 가능한 통신 거리를 알아보았다.

간섭과 Rician 페이딩이 존재하는 저궤도 이동 위성 통신망에서 도플러 효과에 따르는 위상 에러의 검출 (Detection of Phase Error Due to the Doppler Effect in Low Earth Orbit Mobile Satellite Communication Network in the Presence of Interference and Rician Fading)

  • 조훈주;김영철;강희조
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.71-82
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    • 1996
  • 본 논문에서는 저궤도 이동위성을 이용한 통신에 있어서 위성과 지구국 사이의 상대적 움직임에 의한 도플러 위상에러를 검출하였으며, 잡음과 도플러 위상에러가 존재할 때와 Rician 페이딩 채널환 경에서 잡음, 간섭과 도플러 위상에러가 존재할 때, BPSK 시스템의 성능을 오율측면에서 비교 평가 하였다 유도한 오율식에 의해 수치계산을 행하고, 계산 결과치를 위성의 고도, 궤도의 이심율, 이동 지국의 속도, 지구의 자전속도, Rician 페이딩 파라메타, 신호전력 대 간섭전력 비(SIR) 그리고 반송파 주파수와 기저대역 신호의 비트율 비를 파라메타 항목으로 수치 계산 방식을 이용하여 분석하였다. 본 해석으로 부터 Rician 페이딩 채널환경에서 간섭과 도플러 위상에러가 잡음과 도플러 위상에러 효과보다 위성통신 채널에서 심각한 성능 저하를 유발함을 결론으로 얻을 수 있었다. 또한 수치계산 방법을 이용하여 위성통신 파라메타에 따라서 시스템의 성능을 열화시키는 요소에 대한 영향을 정량적으로 파악할 수 있었다 더우기 향후의 위성통신 시스댐의 설계시 적절한 송선 전력의 제어를 통한 성능 향상음 위한 자료로써 활용될 수 있음을 보였다.

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Multi-Parameter Based Scheduling for Multi-user MIMO Systems

  • Chanthirasekaran, K.;Bhagyaveni, M.A.;Parvathy, L. Rama
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권6호
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    • pp.2406-2412
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    • 2015
  • Multi-user multi-input multi-output (MU-MIMO) system has attracted the 4th generation wireless network as one of core technique for performance enrichment. In this system rate control is a challenging problem and another problem is optimization. Proper scheduling can resolve these problems by deciding which set of user and at which rate the users send their data. This paper proposes a new multi-parameter based scheduling (MPS) for downlink multi-user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) system under space-time block coding (STBC) transmissions. Goal of this MPS scheme is to offer improved link level performance in terms of a low average bit error rate (BER), high packet delivery ratio (PDR) with improved resource utilization and service fairness among the user. This scheme allows the set of users to send data based on their channel quality and their demand rates. Simulation compares the MPS performance with other scheduling scheme such as fair scheduling (FS), normalized priority scheduling (NPS) and threshold based fair scheduling (TFS). The results obtained prove that MPS has significant improvement in average BER performance with improved resource utilization and fairness as compared to the other scheduling scheme.