• ETRI Journal
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• 제29권2호
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• pp.143-152
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• 2007

In this paper, we propose a time-varying modified minimum mean-squared error (MMSE) detector for the detection of higher data rate signals in a multirate asynchronous code-division multiple-access (CDMA) system which is signaled in a fast Rayleigh fading channel. The interference viewed by a higher data rate symbol will be periodic due to the presence of a lower data rate symbol which spans multiple higher data rate symbols. The detection is carried out on the basis of a modified MMSE criterion which incorporates differential detection and the ratio of channel coefficients in two consecutive observation intervals inherently compensating the fast variation of the channel due to fading. The numerical results obtained by the MMSE detector with time-varying detection show around 3 dB (M=2) and 6 dB (M=4) performance improvement at a BER of $10^{-3}$ in the AWGN channel, while introducing more computational complexity than the MMSE detector without time-varying detection. At a higher $E_b/N_0$, the proposed scheme can achieve a BER of approximately $10^{-3}$ in the presence of fast channel variation which is an improvement over other schemes.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권5호
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• pp.473-479
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• 2009

Conventional frequency domain equalization (FDE) schemes were originally devised for quasi-static channels. Thus, such equalization schemes could suffer from significant performance degradation in fast-fading channels. This paper proposes a frequency domain equalization algorithm to mitigate the effect of fast time-varying fading. First, a mathematical expression is derived to quantify the total interference resulting from the time variation of the channel. Then, the proposed approach attempts to eliminate the effect of time-variations of the channel. This cancellation allows efficient use of the classical FDE structures in fast time-varying fading environments, although they are built upon the quasi-static channel model. Simulation results of bit-error-rate performance are provided to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권9호
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• pp.4240-4258
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• 2016

A practical iterative channel estimation technique is proposed for the multiple-input-multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) system in the high-speed mobile environment, such as high speed railway scenario. In the iterative algorithm, the Kalman filter and data detection are jointed to estimate the time-varying channel, where the detection error is considered as part of the noise in the Kalman recursion in each iteration to reduce the effect of the detection error propagation. Moreover, the employed Kalman filter is from the canonical state space model, which does not include the parameters of the autoregressive (AR) model, so the proposed method does not need to estimate the parameters of AR model, whose accuracy affects the convergence speed. Simulation results show that the proposed method is robust to the fast time-varying channel, and it can obtain more gains compared with the available methods.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권11호
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• pp.17-21
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• 2011

본 논문에서는 고속 시변 채널 OFDM을 위한 파일럿 심볼을 이용하는 저복잡도 LS(Least Square) 채널 예측 방식을 제안한다. 제안된 방식은 기존의 BEM(Basis Expansion Model) 채널 모델 LS 예측 방식과 비교하여 동일한 성능에서 저장공간 및 계산량이 줄어드는 저복잡도 특성을 나타낸다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권8호
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• pp.25-32
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• 2012

본 논문에서는 고속 시변 채널 OFDM을 위한 저복잡도 LS(Least Squares) 채널 예측의 성능 개선 방안을 제안한다. 저복잡도 LS 채널 예측을 위해 사용하는 CE-BEM(Complex Exponential-Basis Expansion Model) 채널 모델의 경우 채널 모델 자체의 문제점으로 인하여 채널 예측 성능 저하가 발생한다. 본 논문에서는 우선 시간 영역 윈도우를 이용하여 데이터 심볼에 의한 ICI(Interchannel Interference)의 영향을 제거한다. LS 채널 예측 결과에서 샘플을 취하여 윈도우의 영향을 제거한 후 특성이 채널 변화의 표현에 적합한 DPSS(Discrete Prolate Spheroidal Sequences)를 기저함수(basis function)로 하는 보간 (interpolation) 방식으로 채널 응답을 복원하여 CE-BEM의 문제점을 해결한다. 컴퓨터 모의실험을 통한 성능 확인 결과 제안된 채널 예측 방식은 기존의 방식과 비교하여 특히 고속 시변 채널에서 우수한 성능 개선 효과를 보여주며, 선택된 기저함수의 형태뿐만 아니라 기저함수의 개수의 설정이 성능을 크게 좌우하는 또 다른 요소임을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.917-924
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• 2003

Recurrent neural networks have been successfully applied to communications channel equalization. Major disadvantages of gradient-based learning algorithms commonly employed to train recurrent neural networks are slow convergence rates and long training sequences required for satisfactory performance. In a high-speed communications system, fast convergence speed and short training symbols are essential. We propose decision feedback equalizers using a recurrent neural network trained with Kalman filtering algorithms. The main features of the proposed recurrent neural equalizers, utilizing extended Kalman filter (EKF) and unscented Kalman filter (UKF), are fast convergence rates and good performance using relatively short training symbols. Experimental results for two time-varying channels are presented to evaluate the performance of the proposed approaches over a conventional recurrent neural equalizer.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권6A호
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• pp.635-642
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• 2008

본 논문에서는 time-varying Rayleigh fading channel에서 분산 안테나 시스템의 최적 전력 분배 기법을 제안한다. 기존 관련 연구에서는 각 기지국으로부터 수신되는 전력의 차이를 기지국간 전력 분배에 고려하지 않았으나, 최근 들어 빠르게 변하는 small scale fading까지 Channel State Information (CSI)로하여 전력 분배를 하는 경우에 대한 연구가 진행되었다. 하지만, 실제 무선통신 환경에서 송수신단간의 거리 차이 때문에 피드백이 반영된 신호가 수신될 때의 페이딩 채널은 피드백을 하는 시점과는 차이가 있고, 이로 인한 성능저하가 나타난다. 본 논문에서는 이러한 성능저하를 극복하고 CSI 피드백의 부담을 경감시키기 위하여 small scale fading을 제외하고, 느리게 변하는 경로손실과, 섀도잉에 의한 large scale fading값만을 피드백하는 분산 안테나 시스템을 제안하고 Bit Error Rate (BER)을 최소화하기 위한 최적 전력 분배 공식을 유도했다. 빠른 페이딩 환경에서, 제안된 최적 전력 분배 기법이 small scale fading까지 고려한 전력 분배 기법보다 월등히 좋은 성능을 보이며, 피드백 지연이 없는 환경에서도 1dB 이내의 성능을 보이는 것을 확인했다. 또한, 본 논문에서 Rayleigh fading channel을 가정하여 유도한 전력 분배 기법이 Line-of-Sight (LOS) 성분의 크기가 작은 Ricean fading channel에서도 최소의 BER과 거의 비슷한 값을 달성함을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권2C호
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• pp.238-246
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• 2004

본 논문에서는 비 샘플간격을 갖는 빠른 시변채널에서 OFDM 시스템의 위한 채널 추정 기법과 최적 보간기 대신 선형 보간기를 사용한 채널 추정기법이 제안되었다. 제안된 채널 추정기는 비 샘플간격을 갖는 채널의 기존의 채널 추정기가 활용하지 못했던 주파수 상관관계를 이용한 2-D 보간기법을 적용하여 채널의 추정의 정확도를 향상시켜 샘플 간격 채널 뿐만 아니라 실제 채널과 유시한 비 샘플간격 채널에도 적용이 가능하다. 또한 기존의 채널 추정기와 같은 복잡도를 갖는 경우에도 기존의 채널추정기의 성능을 능가함을 모의 실험을 통해 보여졌다. 또한 시간에 따른 채널의 변화가 적을 경우 도플러와 같은 시간변화에 대한 정보를 사용하지 않는 선형 보간기가 최적 보간를 대체하여도 성능 열화가 적음을 실험을 통해서 보였다. 따라서 제안된 채널 추정기는 비 샘플 간격을 갖는 빠른 시변채널에서 OFDM의 성능을 향상시키는데 도움을 줄 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권1호
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• pp.83-85
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• 2016

LS 신호검출 OFDM은 채널 행렬이 불량 조건이 될 확률이 증가하여 고속 시변 채널에서 성능이 저하된다. LS 신호검출의 성능저하를 방지하기 위하여 다양한 안정화 방식이 적용되고 있다. 본 논문에서는 변조방식의 특성이 반영된 실행중지 기준을 적용한 CGLS 방식을 제안하였으며 최적의 LMMSE에 근접한 성능을 얻을 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권3호
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• pp.1131-1143
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• 2016

Differential detection schemes do not require any channel estimation, which can be employed under user mobility with low computational complexity. In this work, a soft-input soft-output (SISO) differential detection algorithm is proposed for amplify-and-forward (AF) over time-varying relaying channels based cooperative communications system. Furthermore, maximum-likelihood (ML) detector for M-ary differential Phase-shift keying (DPSK) is derived to calculate a posteriori probabilities (APP) of information bits. In addition, when the SISO is exploited in conjunction with channel decoding, iterative detection and decoding approach by exchanging extrinsic information with outer code is obtained. Finally, simulation results show that the proposed non-coherent approach improves detection performance significantly. In particular, the system can obtain greater performance gain under fast-fading channels.