International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제7권2호
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pp.426-434
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2015
In this paper we proposed a dada-aided Doppler estimation method for underwater acoustic communication. The training sequence is non-dedicate, hence it can be designed for Doppler estimation as well as channel equalization. We assume the channel has been equalized and consider only flat-fading channel. First, based on the training symbols the theoretical received sequence is composed. Next the least square principle is applied to build the objective function, which minimizes the error between the composed and the actual received signal. Then an iterative approach is applied to solve the least square problem. The proposed approach involves an outer loop and inner loop, which resolve the channel gain and Doppler coefficient, respectively. The theoretical performance bound, i.e. the Cramer-Rao Lower Bound (CRLB) of estimation is also derived. Computer simulations results show that the proposed algorithm achieves the CRLB in medium to high SNR cases.
파일롯 심불 동기검파는 CDMA 시스템에서 사용자의 용량을 증대시키기 위해 사용된다 따라서 효과적인 검파를 위해서는 파일롯 심볼을 이용한 채널 추정 값으로 데이터 신호를 보상하여야 한다 이와 관련된 여러 가지 채널 추정 알고리즘들에 대해 많은연구가 이루어졌다 그러나 대부분의 채널 추정 알고리즘들은 여러 개의 타임슬롯을 이용 함으로서 고속 페이딩에 대해 성능열화를 가져온다. 본 논문에서는 고속 페이딩에 적합하고 저속 페이딩에서도 성능열화를 크게 일으키지 않는 채널 추정 알고리즘을 제시하였다 모의실험을 통해 본 논문에서 제시한 채널 추정 알고리즈은 고속 페이디에서 효율적이며 도플러 주파수 변화에 대한 성능의 민감도에 대해서도 강인성을 가지고 있음을 알 수 있었다.
본 논문에서는 다경로 페이딩 채널에서 DA/SSMA 시스템의 오율특성을 컴퓨터시뮬레이션을 통하여 성능분석을 하였다. 먼저 다경로 페이딩 채널을 모델링 하였으며, 채널의 특성을 알아보기 위하여 도플러 주파수와 신호의 대역폭, 시간지연 등을 변화시키면서 그때의 주파수 응답특성과 여러 형태에 대하여 살펴보았다. 그리고 모델링한 태널을 블럭코드와 콤볼루션코드로 성능을 비교하였으며 DS/SSMA 시스템에 적용하여 성능을 비교 분석하였다. 그 결과를 보면 상관기를 사용하지 않은 코딩 시스템의 수신기[5]보다 1~3[dB] 향상됨을 나타내었다.
본 논문에서는 다중 안테나를 사용한 고속철도 환경의 경로 손실 모델을 제안 하였다. 기본적으로 고속 철도의 모든 특성들 사이에서, 경로 손실(path loss)는 고속 철도 통신 시스템의 설계에서 매우 중요하다. 현재까지 진행되어진 연구 중 대다수는 경로 손실 모델은 송신단과 수신단 사이이의 지리적 환경을 고려한 모델은 많았지만 다중 안테나를 사용한 시스템과 Doppler effect를 고려한 환경에서의 연구는 상대적으로 적게 고려되어 왔다. Doppler shift에 평균 residuals고려하는 모델링을 위해 사용되는 조정된 자유 공간 손실 모델(tuned free-space path loss model)은 최대 이동 속도가 340km인 ZhengZhou - Xi'an 간 전용선에서의 측정값을 활용하고 다중 안테나의 평균 residuals은 MRC 기법을 사용했을 시의 이론적 계산값을 다이버시티 이득을 활용한다. 통신 시스템상의 두 가지 요인으로 발생하는 평균 residuals을 추정하여 제안하는 모델은 다중 안테나를 사용한 시스템에서 수신 신호의 손실을 예측한다.
본 논문에서는 페이딩 디스퍼시브 채널에서 시간 및 주락수축상에서의 확산 현상을 고려하여 DS/SS DPSK 통신 시스템의 성능을 분석하었다. WSSUS 채널 모델을 이용하여 채널의 시간과 주파수축상의확산 현상의 정도를 각각 다중 경로 확산량과 도플러 확산량으로 표현하고, DS/SS DPSK 통신의 오율을 채널과 시스템의 파라메터에 대한 식으로 유도하였다. 또한, 계산을 보다 간단히 하기 위하여 주파수축 확산 현상에 대하여 근사적 계산 방법을 제시하고, 이 근사화식을 이용하여 레일리 및 라이시안 페이딩 채널에서 DS/SS DPSK통신 시스템의 오율 특성을 칩 수의 변화에 따라 비교분석하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권12호
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pp.4324-4342
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2014
Previous papers analyzed the throughput performance of the CDMA ALOHA system in Rayleigh fading channel, but they assume that the channel coefficient of Rayleigh fading was the same in the whole packet, which is not realistic. We recently proposed the finite-state Markov channel (FSMC) model to the throughput analysis of DS uncoded CDMA/unslotted ALOHA networks for fixed length data traffic in the mobile environment. We now propose the FSMC model to the throughput analysis of coded DS CDMA/unslotted ALOHA networks with variable length data traffic and one or two user classes in the mobile environment. The proposed DS CDMA/unslotted ALOHA wireless networks for two user classes with access control can maintain maximum throughput for the high priority user class under high message arrival per packet duration.
OFDM 전송방식에서는 여러 개의 부반송파를 사용하여 데이터를 전송한다. 그러므로 송신 비선형 전력증폭기와 반송파 주파수편차에 의하여 부반송파 간 간섭이 발생된다. 또한 OFDM 신호가 도플러 시변 페이딩 채널을 통하여 전송될 때 부반송파 간 간섭이 발생된다. 이러한 부반송파 간섭으로 인하여 수신기에서 비트 오류율이 증가된다. LTE와 WiMAX 표준방식에서는 서로 다른 부반송파 할당방식이 사용되고 있다. 그러므로 본 논문에서는 비선형 전력증폭기, 반송파 주파수편차의 영향을 고려하여, 송신 신호가 다중경로 도플러 페이딩 채널을 통하여 전송될 때, 부반송파 할당방식에 따른 OFDM 시스템의 데이터 비트 오류율 성능을 분석한다.
Filtered multi-tone (FMT) 다중 경로 페이딩에 강인하고 보호 구간 없이 전송됨으로 이동 통신 시스템에 효율적 방식이다. 이동 통신 시스템은 채널 추정과 링크 적응 성능의 향상을 위해서 도플러 주파수 정보를 필요로 하지만 기존 도플러 주파수 추정 연구는 직교 분할 다중 접속 (OFDM)에 집중되었고 FMT 방식에서 수행되지 않았다. OFDM에서 기존 연구는 잡음 회피를 위해서 시간 영역에서 처리함으로 상당한 복잡도를 갖고 또한 수신기의 동기 오차를 고려하지 않는다. 본 논문은 동기 오차로 인하여 발생하는 시간 영역과 주파수 영역에서 자기 상관의 위상 성분을 제거함으로써 동기 오차와 잡음에 강인한 도플러 주파수 추정 기법을 제안한다. 제안 기법이 FMT 방식의 상용화 시스템인 TETRA enhanced data service (TEDS)에 적용될 때 정확한 도플러 주파수를 추정한다.
본 논문에서는 시변 다중경로 페이딩 환경에서 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)을 위한 등화기법을 제안한다. 다중경로 페이딩 채널의 시변특성은 OFDM 신호의 직교성을 파괴시키며 이는 인접채널간 간섭(ICI: interchannel interference)을 발생시켜 도플러 주파수에 비례하는 오류를 발생시킨다. 본 논문에서는 다중경로 페이딩 채널의 시변특성에 의해 발생하는 왜곡을 보상하기 위해 시스템의 성능에 주로 영향을 주는 ICI 항만을 고려하여 기존의 주파수영역 등화기법을 수정한 효과적인 등화기법을 제안한다. 제안된 기법이 시변 다중경로 페이딩 환경에서 OFDM 시스템에 적합함을 컴퓨터 모의실험을 통해 확인한다.
일반적인 OFDM/QAM 변조 방식은 연속된 심볼 사이에 보호구간 (guard interval)을 삽입함으로서 시간 영역에서 다중경로채널에 강한 특성을 가지지만, 도플러 효과에 의한 주파수 영역에서의 채널 간 간섭에 약한 특성을 보인다. 이에 반해 OFDM/OQAM 변조 방식은 시간과 주파수 영역에서 직교성을 가지는 IOTA (Isotropic Orthogonal Transform Algorithm) 필터를 사용하여 이동 환경에서 지연 확산(delay spread)과 도플러 효과(doppler effect) 에 강한 특성을 보이며, 보호구간을 사용하지 않아 OFDM/QAM 시스템에 비하여 주파수 효율을 현저하게 높일 수 있다. 본 논문에서는 OFDM/OQAM-IOTA 시스템의 물리 구조 및 OFDM/OQAM-IOTA 시스템을 위한 perfect channel estimation 방식을 제시하고, AWGN 및 1-path Rayleigh fading 채널 환경에서 OFDM/OQAM-IOTA 시스템과 일반적인 OFDM/QAM 시스템의 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과에 의하면, OFDM/OQAM-IOTA 방식이 OFDM/QAM 방식보다 성능이 우수함을 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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