• 제목/요약/키워드: modulation and coding scheme

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Performance Analysis of Space-time Coded MIMO System with Discrete-rate Adaptive Modulation in Ricean Fading Channels

  • Yu, Xiangbin;Rui, Yun;Yin, Xin;Chen, Xiaomin;Li, Mingqi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권10호
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    • pp.2493-2508
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    • 2012
  • The performance of a MIMO system with adaptive modulation (AM) and space-time coding over Ricean fading channels for perfect and imperfect channel state information (CSI) is presented. The fading gain value is partitioned into a number of regions by which the modulation is adapted according to the region the fading gain falls in. Under a target bit error rate (BER) constraint, the switching thresholds for AM are given. Based on these results, we derive the calculation formulae of the theoretical spectrum efficiency (SE) and average BER. As a result, closed-form SE expression and accurate BER expression are respectively obtained. Besides, using the approximation of complementary error function, a tightly closed-form approximation of average BER is also derived to simplify the calculation of accurate theoretical BER. Computer simulation shows that the theoretical SE and BER are in good agreement with the corresponding simulation, and the approximate BER is also close to the accurate one. The results show that the AM scheme in Ricean fading channel provides better SE than that in Rayleigh fading channel due to the direct-path propagation, and has performance degradation in SE and BER for imperfect CSI.

LED-ID 시스템에서 LED의 온도 특성에 따른 선택적 변조 및 부호화를 통한 QoS 향상 기법 연구 (Improving the QoS using the Modulation and Coding Selection scheme by temperature characteristic of LED in the LED-ID system)

  • 이규진;서효덕;한두희;이계산
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.66-74
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    • 2013
  • 본 논문에서는, Light Emitting Diode-Identification(LED-ID) 통신 시스템에서 LED의 온도 특성에 따른 성능저하를 보상하여 QoS를 만족하는 방법에 대하여 연구하였다. LED-ID 통신 기술은 기존 조명의 기능을 수행하는 LED를 사용하여 통신의 기능까지 동시에 구현할 수 있는 효과적인 방법이다. 본 기술은 LED의 RGB(Red Green Blue)광원을 통하여 신호를 전송하는 방법으로, RGB의 혼합 비율에 따라서 조명의 색을 결정하고, 각 RGB신호의 BER성능이 결정된다. 그러나 지속적으로 LED를 사용할 경우에 발생하는 발열 특성으로 인해 각 소자의 온도가 증가하게 되고, 이러한 소자의 발열 온도 증가로 인한 시스템의 성능 저하가 발생 하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 이 논문에서는 LED의 지속적 사용에 따른 발열 온도 및 이로 인한 시스템의 성능저하를 분석하고, 발열 온도 특성에 따른 선택적 변조 및 부호화 기법을 적용하여 신호를 전송함으로써, 시스템의 성능 향상과 QoS를 만족하는 기법을 연구하였다.

송신 다이버시티를 가진 OFDM 시스템에서 삼각다항식 근사화를 이용한 채널 추정 기법의 성능평가 (Performance Evaluation of Channel Estimation using Trigonometric Polynomial Approximation in OFDM Systems with Transmit Diversity)

  • 이상문;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권3C호
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    • pp.248-256
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    • 2003
  • 시공간 부호(space-time coding)는 무선통신 시스템의 성능 개선을 위한 효율적인 송신 다이버시티를 위해 설계된 부호화 방식이다. 이러한 시공간 부호를 이용한 송신 다이버시티의 경우 수신기에서는 각 송신 안테나에 대응되는 채널을 추정하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 이러한 시공간 부호를 이용하는 OFDM 시스템에서 삼각다항식에 기반한 채널 추정 기법을 제안한다. 제안한 채널 추정 방법은 주어진 채널의 지연확산에 대해 기존의 방법 보다 계산의 복잡도 면에서 효율적이다 즉, QAM 변조방식의 경우 FFT 크기가 128일 때, 기존의 방법은 significant tap caching으로 J=7을 고려하면 TU, HT, BV 채널 각각에 대해 요구되는 복소곱의 수는 9852로 동일한 반면에 제안한 방법은 TU, HT, BU 채널 각각에 대해 2560, 7680, 3584의 복소곱을 요구한다. 제안한 방법은 최대 지연 확산이 작을수록 BER 성능과 계산의 복잡도의 개선을 동시에 가져온다. 부가적으로 채널의 지연 확산을 정확히 알지 못하는 경우에 대해 최대 지연 확산 추정을 위한 방법의 성능을 분석한다. 채널 추정 기법의 성능은 다양한 무선 채널에 대해 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 BER을 통해 분석한다.

QAM 변조방식의 성상도 최적화를 통한 터보 부호의 성능 개선 연구 (Improving the performance of turbo code by optimizing QAM constellation points)

  • 이근형;강동훈;이지연;오왕록
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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    • pp.9-11
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    • 2009
  • It is well-known that the performance of turbo codes can be improved by allocating different energies per code symbol. In this paper, based on this observation, we propose a joint encoding and modulation scheme for quadrature amplitude modulated turbo code systems. In the proposed scheme, the amount of energy difference between the turbo coded symbols is optimized by optimizing the constellation of quadrature amplitude modulation(QAM). The proposed scheme offers better coding gain compared to the conventional combination of binary turbo code and QAM at the bit error rate of $10^{-5}$.

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다중심벌 검파를 사용한 터보 트렐리스 부호화 변조 (Turbo Trellis Coded Modulation with Multiple Symbol Detection)

  • 김종일
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.105-114
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    • 2000
  • 본 논문에서는 다중 심벌 검파를 터보 트렐리스 부호화 변조에 적용하여 대역폭 효율을 높일 수 있는 채널 코딩 방식을 제안하고 또한 다중 심벌 검파를 수행하는 터보 트켈리스 부호화 변조의 MAP 알고리듬을 설계한다. 터보 코드는 낮은 SNR에서 아주 좋은 BER 성능을 얻을 수 있다. 이은 두 개의 콘볼류션 부호화기와 인터리버에 의해 구성된다. TCM은 코드워드사이의 유클리드 거리를 최대화시킴으로써 코딩과 변조를 동시에 수행하는 방식이다. 터보 트렐리스 부호화 변조는 비터비혹은 symbol-by-symbol MAP 알고리듬에 의해 디코딩 될 수 있다. 그러나 본 논문에서는 다중 심벌검파를 수행하기 위해 1차 및 그 이상의 위상차를 이용한 유클리드 거리를 가지 메트릭으로 사용하는 터보 트렐리스 부호화 변조의 MAP 알고리듬을 설계한다 본 연구는 같은 SNR에서 좀 더 향상된 BER 성능을 얻을 수 있다는 것을 보여준다.

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Convolutional Code/Binary CPFSK 복합 전송시스템의 성능개선에 관한 연구 (Performance Improvement on the Combined Convolutional Coding and Binary CPFSK Modulation)

  • 최양호;백제인;김재균
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.591-596
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    • 1986
  • A binary continuous phase frequency shift keying (CPFSK), whose phase is a continuous function of time and instantaneous frequency is constant, is a bandwidth efficient constant envelope signalling scheme. A transmitting signal is formed by combined coding of a convolutional encoder and a binary CPFSK modulator. The signal is transmitted throuth additive white Gaussian noise(AWGN) channel. If the received signal is detected by a coherent maximum likelihood(ML) receiver, error probability can be expressed approximately in terms of minimum Euclidean distance. We propose rate 2/4 codes for the improvement of error performance without increating the data rate per bandwidth and the receiver complexity. Its minimum Euclidean distances are compared with those of rate \ulcornercodes as a function of modulation index and observation interval.

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FTN 시스템을 위한 동시 복조 및 복호 기법 (Joint Demodulation and Decoding System for FTN)

  • 강동훈;오왕록
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권1호
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    • pp.17-23
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    • 2015
  • 본 논문에서는 FTN (Faster than Nyquist) 방식을 이용한 데이터 전송기법에서 효율적으로 ISI (Inter Symbol Interference)를 제거하기 위한 기법을 제안한다. FTN 방식을 이용한 통신 시스템은 나이퀴스트 (Nyquist) 율 보다 빠르게 신호를 전송하는 방식으로 필연적으로 ISI가 발생한다. FTN 시스템에서 ISI를 제거하기 위한 여러 방안들이 제안되었으며 대표적으로 BCJR (Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv) 알고리듬 기반의 ISI 제거 기법을 들 수 있다. 그러나 제안된 기법들은 매우 큰 구현 복잡도를 갖으며, 특히 고차 변조 기법을 사용할 경우 복잡도는 변조 차수에 따라 지수적으로 증가하는 단점이 있다. 구현복잡도를 줄이기 위하여 길쌈부호가 적용된 시스템에서 SIC (Successive Interference Cancellation) 기법을 이용하여 ISI를 제거하는 기법이 제안되었다. 본 논문에서는 반복 복호가 가능한 채널 부호화 기법과 고차 변조가 적용된 시스템에서 복호기에서 생성된 정보를 이용하여 FTN 복조를 효율적으로 수행할 수 있는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 기존에 제안된 기법들에 비하여 낮은 구현 복잡도를 나타낼 뿐만 아니라 우수한 ISI 추정 성능으로 인하여 주어진 신호 대 잡음비 (Signalto-Noise Ratio) 영역에서 보다 나은 비트오율 (Bit Error Rate) 성능을 나타낸다. 또한 고차 변조 기법이 적용된 시스템에서도 큰 복잡도 증가 없이 적용이 가능하다.

AMC with predicted CQI in packet-based wireless systems

  • Kim, Myoung-Seob;Lee, Yong-Hwan
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.1043-1044
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    • 2006
  • In a packet based wireless system, an adaptive modulation and coding (AMC) scheme is often employed with the use of channel quality information (CQI). However, the AMC can be operated improperly due to delayed CQI, causing performance degradation. In this paper, we consider the use of predicted CQI for the AMC considering the feedback delay and channel characteristics. We also consider the use of a hybrid automatic repeat request scheme with the proposed AMC for further improvement in high mobility environments.

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무선 멀티미디어 통신 환경에서 적응변조시스템의 성능개선 (Performance Improvement of Adaptive Modulation Systems in Wireless Multimedia Communication Environment)

  • 강희조
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.893-898
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    • 2003
  • 본 논문에서는 무선 멀티미디어 통신 시스템 환경에서 고속의 전송데이터를 전송할 시스템을 이루기 위해 적응변조 방식을 적용한 Truncated Type-II Hybrid ARQ 방식과 부호화 기법을 제안하였다. 여기서, 나카가미 페이딩 채널 환경으로 적응변조방식을 해석하였다. 적응변조 시스템은 나카가미 페이딩 지수에 따라서 변조 레벨과 심볼율을 제어할 수 있다. Eb/No가 높거나 나카가미 페이딩 지수 m이 높을 경우 이 시스템은 높은 변조 레벨과 높은 심볼율을 선택하여 전송 효율을 증가시키는데 목적이 있다. 이와 반대로, Eb/No가 낮을 경우, 전송 성능 감소를 막기 위해 낮은 변조 레벨과 낮은 심볼율을 선택한다. 변조 방법으로는 QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM 방식을 채용하였다. Truncated Type-II Hybrid ARQ 기법에 의한 적응변조 방식은 실시간 처리 및 고 신뢰도가 요구되는 무선 멀티미디어 통신 시스템에 적용이 가능하리라 판단된다.

홀로그래픽 저장장치를 위한 2차원 6/8 균형부호의 트렐리스 인코딩 (Trellis Encoding of 6/8 Balanced Code for Holographic Data Storage Systems)

  • 김병선;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권10호
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    • pp.569-573
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    • 2014
  • 차세대 저장장치로 부각되고 있는 홀로그래픽 데이터 저장장치는 인접한 픽셀들 간의 이차원 인접 심볼간 간섭과 하나의 홀로그램 볼륨에 여러 페이지가 저장되면서 생기는 인접 페이지간 간섭과 같은 문제점이 있다. 이러한 문제점들을 제거하기 위해 본 논문에서는 오류 정정이 가능한 2차원 6/8 균형부호를 이용한 트렐리스 인코딩 방법을 제안하였다. 제안된 변조 부호는 균형부호의 특징을 사용하여 IPI를 완화시키며 트렐리스 구조의 부호화를 통하여 에러 정정이 가능하게 하였다. 제안된 코드는 SNR이 높아짐에 따라 일반적인 6/8 균형부호보다 더 좋은 성능을 보였다.