• 제목/요약/키워드: low SNR

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MIMO 채널에서 고속 무선 통신을 위한 LDPC 부호를 갖는 터보 병렬 시공간 처리 시스템 (Turbo Perallel Space-Time Processing System with LDPC Code in MIMO Channel for High-Speed Wireless Communications)

  • 조동균;박주남;황금찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권10C호
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    • pp.923-929
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    • 2003
  • 터보 처리는 무선 단일 입출력 통신 시스템과 마찬가지로 무선 다중 입출력 (MIMO: multi-input multi-output)통신 시스템에서도 재귀 처리를 통하여 Shannon Limit 근접하는 방법으로 알려져 왔다. 재귀 처리는 복호와 간섭 제거의 상호 영향을 극대화시킬 수 있으나 LDPC (Low Density Parity Check) 부호는 내부의 복호 처리의 지연으로 인해 터보 처리에 사용되지 않고 있다. 본 논문에서는 고속 무선 통신을 위한 터보 병렬 시공간 처리를 갖는 LDPC 부호화된 다중 입출력 시스템을 제시하고 낮은 신호 대 잡음 비 (SNR: Signal to Noise Ratio) 에서 복호된 프레임의 신뢰도를 판정하기 위한 평균 연출력 신드롬 (ASS: Average Soft-Output Syndrom) 기법을 제안한다. 모의 실험 결과는 제시된 시스템이 기존 시스템보다 성능이 뛰어나고 제안된 ASS 기법은 낮은 SNR에서 성능저하 없이 터보 처리의 평균 재귀 횟수를 효과적으로 줄이는 것을 보여준다.

적응변조와 안테나 교환 다이버시티 기술을 사용한 대역 확산 시스템 (A Spread Spectrum System Using Adaptive Modulation and Switched Diversity)

  • 박진규;임창헌
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.440-447
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    • 2007
  • 교환 다이버시티 방식은 선택 다이버시티 방식보다 성능은 다소 떨어지지만, 안테나 개수와 상관없이 1개의 수신 RF 회로만 사용한다는 장점 때문에 널리 사용되고 있는 기술이다. 본 논문에서는 적응 변조 기능을 갖는 대역 확산 시스템에 안테나 교환 다이버시티(switched diversity) 기술을 적용한 방식을 제안하고, 해당 방식의 평균 비트 전송 속도를 최대로 하는 안테나 교환 임계값을 유도하였다. 그리고 안테나 다이버시티를 사용하지 않는 방식과 선택 다이버시티를 사용하는 방식을 비교 대상으로 하여 제안한 시스템의 성능을 심볼 당 평균 비트 수와 송신 중단 확률 그리고 평균 BER 측면에서 비교하였다. 성능을 비교한 결과, 제안한 방식과 선택 다이버시티를 사용하는 방식은 채널 경로 개수가 증가함에 따라 심볼 당 평균 비트 개수 측면에서 그 격차가 줄어든다는 사실을 확인할 수 있었다. 그리고 평균 SNR이 높을 때는 제안한 방식이 갖는 송신 중단 확률이 선택 다이버시티를 사용한 경우보다 다소 높게 나타나지만, 평균 SNR이 낮을 때는 거의 대등한 송신 중단 확률을 갖는다는 것을 알 수 있었다.

수직 자기기록 시스템을 위한 코딩 및 PRML 검출 방법의 최적화 (Optimization of coding and PRML detection scheme for perpendicular magnetic recording systems)

  • 이주현;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권3C호
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    • pp.59-63
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    • 2005
  • 본 논문에서는 Ring-헤드를 갖는 수직 자기기록 채널에 적합한 형태의 DC 성분이 억압된 일반화된 PRML(GPRML) 검출 방법을 제안하였다. 또한, 저주파수 영역의 잡음으로부터 데이터를 보호하기 위해 DC 성분이 제거된 코드의 사용을 고려하였다. 본 논문에서는 다양한 PRML 검출기에 코드율이 127/136인 DC 성분이 제거된 코드와 16/17 (=128/136)인 코드율을 갖는 DC 성분이 제거되지 않은 코드를 사용하여 SNR 성능을 분석한 결과, DC 성분이 제거되지 않은 코드에 제안한 GPRML 검출 방법을 사용한 경우, 기존의 PRML 방법을 사용할 때보다 10/sup -5/ BER에서 1dB 이상의 성능 이득을 보였고, DC 성분이 제거된 코드에 GPRML을 사용할 경우, 정규 밀도 3.3과 3.5에서 각각 1.4dB와 2.0dB의 성능 이득을 보였다.

비동기식 레이더의 검출 성능 비교: MIMO 레이더, 위상 배열 레이더, 지향성 MIMO 레이더 (Detection Performance of Noncoherent Radar: MIMO Radar, Phased Array Radar, Directional MIMO Radar)

  • 안찬호;양장훈;박의영;류영재;한덕찬;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권12B호
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    • pp.1752-1757
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    • 2011
  • 기존의 위상 배열 레이더는 인접한 안테나 단일 파형의 위상차를 이용하여 특정 방향으로 신호를 집중시키는 방식이다. 반면, MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 레이더는 다수 파형을 넓게 분포한 안테나를 통해 전송하는 방식이다. 이때, 다수의 파형과 넓게 분포한 안테나로부터 발생한 공간 다이버시티를 높은 SNR (Signal-Noise Ratio) 영역에서는 위상 배열 레이더보다 우수한 타켓 검출 성능을 보인다. 하지만, 낮은 SNR 영역에서는 신호를 집중시켜 어레이 이득을 얻는 위상 배열 레이더가 더 좋은 성능을 나타낸다. 본 논문에서는 MIMO 레이더에 위상 배열 안테나를 결합하여 다이버시티 이득과 어레이 이득을 모두 얻을 수 있는 지향성 MIMO 레이더의 검출 성능을 비교해 본다. 이와 더불어 실제 시스템에서 발생할 수 있는 지향각 오차에 대한 민감도가 성능에 미치는 영향을 분석허여, RF 장비의 수가 제한적이고 타켓 검출 성능이 제한적인 상황에서 각 레이더 성능을 비교하였다.

저작권 보호를 위한 주파수 영역에서의 강인한 오디오 워터마킹 (Robust Audio Watermarking in Frequency Domain for Copyright Protection)

  • 프라납 쿠마르 다르;김종면
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.109-117
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    • 2010
  • 디지털 워터마킹은 불법 복제로부터 디지털 콘텐츠를 보호하기 위해 광범위하게 주목을 받아왔다. 본 논문은 디지털 오디오의 저작권 보호를 위해 주파수 영역에서의 새로운 워터마킹 구조를 제안한다. 제안하는 워터마킹 시스템에서는 디지털 오디오가 중첩되지 않는 프레임들로 분리된다. 분리된 각 프레임의 크기 대역에서 선택된 최고치에 워터마크가 삽입된다. 모의실험 결과, 제안하는 방법은 노이즈 추가, 잘라내기, 재배열, 양자화, MP3 압축, 저역통과 필터 등과 같은 공격에서 강인성을 보인다. 제안한 방법의 이러한 결과는 잘 알려진 Cox방법과 비교하여 유사한 강인성을 보이지만, SNR 측면에서는 Cox방법보다 우수한 성능을 보였다. 제안한 방법은 20dB에서 28dB의 SNR을 보인반면, Cox방법은 단지 14dB에서 23dB의 성능을 보였다.

차세대 무선 스피커 시스템의 전송거리 증대를 위한 MB-OFDM UWB 기술 (MB-OFDM UWB Technology for Increasing Transmission Reach of Wireless Speaker Systems)

  • 김도훈;위정욱;이현석;이충용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권6호
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    • pp.1-5
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    • 2011
  • 차세대 무선 스피커의 오디오 신호 전송 거리의 증대를 위한 Multi-band orthogonal frequency division multiplexing ultra-wideband (MB-OFDM UWB) 기술을 제안한다. 제안된 기술은 기존의 MB-OFDM UWB기술을 바탕으로 리드 솔로몬 코딩 기법을 추가하여 간헐적인 랜덤 에러를 완벽하게 보상하여 SNR을 이득을 얻음으로써 전송거리를 개선하였다. 시뮬레이션 환경으로 WPAN 채널모델중 CM1을 사용하였고, 백색잡음과 캐리어 주파수 오프셋, 샘플링 주파수 오프셋을 반영하여 시뮬레이션 환경이 실제 모뎀의 동작 환경과 유사하도록 설정하여 시뮬레이션의 신뢰를 높혔다. 시뮬레이션을 통해서 최대 2dB의 SNR 이득을 얻었고, 이는 수신기의 수신감도를 향상시켜 제안된 시스템은 최대 12.6미터까지 신호 전송이 가능한 것을 확인하였다.

Transmitted Reference UWB 시스템을 위한 비트오율 향상 기법 (Bit Error Rate Improvement Scheme for Transmitted Reference UWB Systems)

  • 김재운;신요안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5C호
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    • pp.540-547
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    • 2009
  • 본 논문에서는 임펄스 라디오 기반의 TR-UWB (Transmitted Reference Ultra Wide Band) 시스템을 위해 효과적으로 비트오율 (Bit Error Rate; BER) 성능을 향상할 수 있는 송수신 방안을 제안한다. BER 성능은 우수하지만 매우 복잡하여 실제 구현하기에 용이하지 않은 Coherent UWB 시스템과는 달리, TR-UWB 시스템은 송신기에서 참조 신호를 데이터 신호와 함께 전송하고 수신기에서 매우 간단한 지연 처리를 한 후 이들 수신된 신호들을 상관기 (Correlator) 처리를 하여 데이터를 복조하게 되므로 복잡도는 매우 낮다. 하지만 일반적인 TR-UWB 시스템은 수신단의 상관기에서 이용되는 참조 템플릿의 신호대잡음비 (Signal-to-Noise Ratio; SNR)에 따라 BER 성능이 크게 영향을 받게 된다. 이에 본 논문에서는 참조 템플릿의 SNR을 향상시켜 시스템의 BER 성능을 효과적으로 개선할 수 있는 수신기 구조를 설계하고, 연집 오류를 피하기 위해 인터리버와 길쌈부호를 고용한다. 모의실험 결과, 제안된 기법은 일반적인 TR-UWB 시스템에 비해 매우 큰 BER 성능 향상이 가능함을 확인하였다.

간섭과 잡음이 존재하는 Hard-Limiting 위성채널상에서의 DS-BPSK신호의 오율특성 (Error Rate Performance of DS-BPSK Signal transmitted through a Hard-Limiting Satellite Channel in the presence of Interference and Noise)

  • 신동일;조성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.64-72
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    • 1986
  • 동일채널간섭(cochannel interference)과 다운링크(downlink) 가우스성잡음이 존재하는 환경하에서 비선형 위성 트랜스폰더(transponder)를 통과하는 DS-BPSK(Direct Sequence Binary Phase Shift Keying)신호의 오율식을 구했다. 이 때 위성 트랜스폰더의 입력으로는 DS-BPSK신호와 스펙트럼 확산된 광대역의 동일채널간섭신호와의 합성파를 가정하였다. 구해진 오율식에 의한 계산결과는 반송파 대 간섭파 전력 비(CIR), 다운링크 신호 대 잡음 전력 비(downlink SNR) 그리고 처리이득(process gain)을 파라미터로 하여 그래프로 나타내고 분석했다. 그 결과, DS-BPSK신호와 간섭신호가 하드 리미터(hard limiter)특성의 트랜스폰더를 통과하게 되면 수신기의 복조단에서는 처리이득을 증가시키더라도 개선되어 지지 않는 협대역의 상호 변조적 성분이 생긴다는 것을 알 수 있었다. 오율면에서는 CIR이 낮을 경우(약 10dB이하) 에는 CIR의 증가에 따른 오율 개선도가 현격하지만 약 20dB이상의 경우에서는 별다른 개선 효과가 없었다. 또한 처리이득의 경우는 일정한 오율값에 대해 처리이득을 약 10배 증가시키므로써 약 10dB 정도의 다운링크 SNR개선을 얻을 수 있었다.

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Path Metric의 특성을 이용한 적응형 K-best Sphere Decoding 기법 (Adaptive K-best Sphere Decoding Algorithm Using the Characteristics of Path Metric)

  • 김봉석;최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권11A호
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    • pp.862-869
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    • 2009
  • 본 논문에서는 순간적인 채널 상태에 따라 K, 즉 survivor path의 개수를 적응적으로 조절하는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 검출 기법을 제안한다. 최적의 성능을 가지지만 높은 복잡도의 단점을 가지는 MLD(Maximum Likelihood Detection)의 단점을 개선하기 위해 MLD에 근접한 성능을 가지면서 복잡도는 확연히 감소시킨, 적응형 K-best SD (Sphere Decoding) 기법들이 제안되었지만, 채널 상태를 판별하기 위한 지표로, 채널의 페이딩 이득만을 이용할 뿐 순시적인 SNR(Signa1 to Noise Ratio) 값은 반영하지 못하는 단점을 가진다. 제안된 기법은 이러한 단점을 보완하기 위해 K를 조절하기 위한 채널 지표로 채널의 페이딩 성분뿐 아니라 SNR 성분까지 반영하는 path metric 값의 특성을 이용하여, 기존의 기법과 동일한 성능을 가지면서 낮은 복잡도를 가진다.

수위 측정 레이다에서의 비트 주파수 추정에 관한 연구 (A Study on Estimation of Beat Frequency in a Water Level Measurement Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1791-1797
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    • 2014
  • 수자원 관리를 위하여 활용되고 있는 FMCW 레이다 센서는 비트 주파수를 추정함으로서 표면 수위를 측정한다. 따라서 비트 주파수 추정치에서의 높은 신뢰성 및 정확도가 요구된다. 그러나 수위에 따른 비트 스펙트럼은 시스템의 주파수 선형성 및 측정 환경, 기상 상태에 따라 매우 다양한 형태를 나타낼 수 있다. 따라서 현재 사용되는 기존의 수위정보 추출 알고리즘의 정확도 및 신뢰성에 심각한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 방법을 개선할 수 있는 고 해상도 비트 스펙트럼 추정에 의한 수위 정보 추출 방법들을 분석하였다. 이러한 방법들은 SNR 이 일정 기준 이상인 경우 더 정밀한 수위의 측정이 가능함을 보여준다. 그러나 SNR 이 매우 낮은 상황에서는 절대적인 오차수준이 크게 나타나지만 오히려 기존의 방법이 상대적으로 더 높은 신뢰도를 보인다.