• 제목/요약/키워드: improved turbo equalizer

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개선된 터보 등화기의 설계와 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of Improved Turbo Equalizer)

  • 안창영;유흥균
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.28-38
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    • 2013
  • 본 논문에서는 단일 반송파 시스템에서 LDPC(low density parity check) 부호와 LMS(least mean square) 알고리즘을 이용한 적응 등화기를 사용한 시스템에서 간단한 계산을 통한 궤환 신호를 생성하여 성능을 향상 시키는 개선된 터보 등화기를 제안한다. LDPC부호는 오류를 정정하는데 있어서 매우 좋은 성능을 보인다. 그러나 LDPC 부호는 열악한 환경에서 좋은 성능을 내기 위하여 긴 패리티 검사행렬을 사용하고 LDPC 부호의 반복을 증가시켜 계산량이 크게 늘어난다. 추가로 성능을 더욱 향상시키기 위해 LDPC 부호 기반의 터보 등화 방법을 사용한다. 이 시스템의 경우 반복횟수의 증가로 계산량이 매우 크게 증가하는 단점이 있다. 이러한 계산량의 증가를 보완하기 위하여 LDPC 부호와 연판정 이후의 신호를 이용하여 적응 등화기를 조절한다. 시뮬레이션 결과 더 적은 계산량으로 LDPC 부호를 사용하고 SISO-MMSE(soft input soft output minimum mean square error)알고리즘 기반인 터보 등화기에 근접하는 성능을 내는 것을 확인하였다.

MIMO-HARQ 시스템을 위한 MMSE 기반 연속 터보 등화기 (MMSE Based Continuous Turbo Equalizer for MIMO-HARQ Systems)

  • 박상준;최수용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권10호
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    • pp.619-621
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    • 2014
  • 본 논문은 MIMO-HARQ 시스템을 위한 MMSE 기반 연속 터보 등화기를 제안한다. 제안 기법은 이전 전송의 수신 과정 중 생성된 연판정 정보를 재전송의 수신 과정 중 초기화 단계에서 재활용하여 복호수렴 속도의 개선을 도모한다. 모의실험을 통해 제안기법이 기존 기법 대비 향상된 블록 오율을 달성함과 동시에 복호 수렴 속도를 크게 개선함을 확인하였다.

한국 연근해 환경에서 터보 등화기를 이용한 수중음향통신 시스템 성능 분석 (Performance Analysis of Underwater Acoustic Communication Systems with Turbo Equalization in Korean Littoral Sea)

  • 박태두;한정우;정지원;김기만;이상국;천승용;손권
    • 한국음향학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.124-130
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    • 2013
  • 수중음향통신 시스템의 성능은 신호의 다중경로 전달 과정에 의해 발생하는 지연 확산 현상 때문에 인접심벌 간 간섭(ISI)에 영향을 받는다. 인접 심벌 간 간섭을 제거하기 위해 등화기가 사용되어진다. 본 논문에서는 한국 연근해에서 수집된 실측 데이터를 이용하여 채널 부호화 기법과 등화기가 결합하여 동작하는 터보 등화기를 갖는 수중음향통신 시스템의 성능을 검증하였다. 그 결과 터보 등화기를 이용하여 반복 복호를 하였을 때는, 1회 반복 시 BER(Bit Error Rate) $10^{-4}$을 기준으로 반복이 없는 등화기를 사용하였을 때 보다 1.5 dB 성능이 향상되었다. 또한 반복이 2~3회인 경우 약 3.5 dB 성능이 향상되었으나, 3회 이상 반복하였을 때는 더 이상 성능이 향상되지 않았다.

차세대 위성 방송 시스템에서 LDPC 복호 신호 분리를 통한 효율적인 FTN 복호 방법 (An Efficient FTN Decoding Method using Separation of LDPC Decoding Symbol in Next Generation Satellite Broadcasting System)

  • 성하현;정지원
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.63-70
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    • 2016
  • 본 논문은 위성 방송 시스템 표준안인 DVB-S3(Digital Video Broadcasting - Satellite)에서 전송률을 높이기 위해 제안되는 Nyquist rate 보다 빠르게 전송하는 FTN(Faster Than Nyquist) 기법과 LDPC(Low Density Parity Code) 부호간의 연접 부호기 구성 시, 인접 심볼간 간섭을 최소화하면서 전송률을 높이기 위한 효율적인 터보 등화 복호 방법을 제안한다. 본 논문에서는 기존의 FTN 복호 방식인 SIC(Successive Interference Cancellation) 기법을 이용한 복호 기법과 BCJR 등화기법에 관하여 소개하고, 두 기존 방식의 문제점을 해결하기 위한 새로운 기법을 제안한다. 본 논문에서는 FTN 신호를 복호하기 위해 LDPC 복호 신호를 분리된 외부 입력값을 BCJR 등화기와 연접하여 계산하여 반복 복호한다. 기존의 두 방식과 본 논문에서 제안하는 방식을 AWGN(Additive White Gausiian Noise) 채널 환경에서 시뮬레이션하여 성능을 비교한 결과, 기존의 방식과 비교하면 성능이 향상됨을 알 수 있다.

OFDM system을 위한 Pre-Equalizer 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of the Pre-Equalizer System for the OFDM System)

  • 조경철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권12호
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    • pp.864-869
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    • 2014
  • 본 논문에서는 초고속 멀티미디어 통신에서 고속전송으로 인한 다중경로 페이딩과 인접 심볼간의 간섭현상으로 인한 시스템의 성능 저하를 보상하기 위하여 송신신호를 미리 왜곡시키는 사전등화기를 사용한 OFDM 시스템을 제안하고, C언어를 이용하여 OFDM 시스템을 모델링하였고, 시뮬레이션을 진행하였다. 그 결과 BER이 $10^{-3}$에서 약 7dB의 성능향상이 있었고, MMSE 특성 또한 $10^{-3}$에서 $10^{-4}$으로 향상되었다.

FTN 채널에서의 효율적인 비터비 등화기 연구 (A Study of Efficient Viterbi Equalizer in FTN Channel)

  • 김태훈;이인기;정지원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1323-1329
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    • 2014
  • 본 논문은 인접 심볼 간의 간섭이 발생하지 않는 최대 데이터 전송률인 Nyquist rate 보다 빠르게 데이터를 전송하여 전송량을 증가시키는 FTN(Faster than Nyquist) 기법을 이용하여 효율적인 복호 방식을 분석한다. FTN 신호 전송시 발생하는 ISI(Inter-Symbol Interference) 를 최소화하기 위해 간섭량을 비터비 등화기의 가지 정보로 활용하여 비터비 등화기 모델을 제안한다. 본 논문에서는 FTN 신호를 복호하기 위해 BCJR 기법을 이용한 비터비 등화기와 LDPC 복호기간의 반복으로 이루어진 터보 등화 기법을 이용하여 복호한다. BCJR 복호시 트렐리스 구조를 본 논문에서는 유클리디언 거리를 최대로 함으로써 기존의 방식보다 성능이 향상됨을 알 수 있으며, 이에 따른 FTN 신호의 전송량 증가별 성능을 비교한다.

MIMO 수중통신에서 최적의 터보 등화 기법 (Optimum Turbo Equalization Method based on Layered Space Time Codes in Underwater Communications)

  • 김태훈;정지원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.1042-1050
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    • 2014
  • 수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접간섭의 영향을 받는다. 그리고 음파를 이용한 주파수의 제한으로 인하여 낮은 전송 속도로 통신을 한다. 따라서 전송속도의 향상과 함께 인접간섭을 제거하기 위하여 수중 통신에 적합한 시공간 부호화 기술과 등화기 기술, 채널 부호화 기술이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 기술들을 시뮬레이션을 통하여 MIMO 수중 통신 시스템에서 최적의 터보 등화 기법을 이용한 복호구조를 제안한다. 각 모듈별 시뮬레이션을 통한 성능결과 본 논문에서 제안한 계층적 시공간 부호화 방식 기반의 터보 등화 기법을 이용하면 일반적인 수중 통신 보다 성능이 우수함을 알 수 있다.

MIMO 시스템에서 LDPC 부호 기반의 터보등화 방식 연구 (A Study on Turbo Equalization for MIMO Systems Based on LDPC Codes)

  • 백창욱;정지원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권5호
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    • pp.504-511
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    • 2016
  • 본 논문은 외부 부호로 DVB-S2 시스템에서 표준으로 제안된 LDPC 부호와 내부 부호로는 시공간 격자 부호를 사용하는 터보등화 방식의 MIMO 시스템을 제안한다. 시공간 격자 부호와 LDPC 복호기를 연접시킨 계층적 시공간 부호기는 duo-binary 터보 복호기와 연접시킨 터보 등화 방식과는 달리 LDPC 복호기의 내부에서만 반복 복호를 시행하여 성능이 저하되는 문제점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 시공간 격자 부호화 방식을 BCJR 복호기를 적용하여 LDPC 복호기가 전체 반복을 통하여 성능을 향상시키는 방안을 제시하고 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시하는 효율적인 연접 방식을 이용하면 기존 연판정 기반의 LDPC와 시공간 격자 부호를 연접하는 방식에 비하여 약 0.6 dB의 성능이 향상되었다.

수중 통신 환경에서 Z·F 검출기법을 이용한 시공간 부호화 방식 연구 (The Study of Space-Time Code using Z·F Detection Technique for Underwater Communication Environment)

  • 박태두;박군열;정지원;김범무;전성민;이성로
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.405-408
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    • 2013
  • 수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접간섭에 영향을 받는다. 그리고 음파를 이용한 주파수의 제한으로 인하여 낮은 전송 속도로 통신을 한다. 따라서 전송속도의 향상과 함께 인접간섭을 제거하기 위하여 수중 통신에 적합한 시공간 부호화 기술과 등화기 기술, 채널 부호화 기술이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 기술들을 시뮬레이션을 통하여 수중 통신 시스템에 대한 분석을 하였다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시한 시공간부호화 기술, 터보부호화 기술, Zero Forcing 검출 기법을 이용하면 일반적인 수중 통신 보다 성능이 우수함을 알 수 있다.

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수중 음향 통신에서 다중 밴드 전송 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of Multiband Transmission Technique in Underwater Acoustic Communication)

  • 이희수;백창욱;도대원;정지원
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.253-258
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    • 2018
  • 다중 밴드 통신 기법은 채널 전달 특성 등 환경이 매우 빠르게 변하는 수중 음향통신 환경에서 동일 데이터를 서로 다른 주파수 밴드에 할당하여 선택적 페이딩을 극복할 수 있어 성능이나 전송 효율 측면에서 효과적이며, 다양한 수중 채널 환경을 극복하면서 전송 거리를 더욱 확장할 수 있다. 본 논문에서는 수중 음향 통신에서 다중 밴드 전송 기법의 효율성 분석을 위해 부호화율 1/3을 갖는 Turbo pi부호를 이용하여 다중 밴드의 개수를 1~5개까지 적용하였으며 시뮬레이션을 통해 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과 수신 SNR을 기준으로 밴드 수의 증가 시 성능이 우수함을 알 수 있다.