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AWGN환경에서 적응형 SC/MRC 다이버시티 컴바이너 성능분석 (Performance Analysis of Adaptive SC/MRC Diversity Combining using in AWGN)

  • 윤덕원;허성욱;김춘원;최용태;이원철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.757-763
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    • 2018
  • 무선 채널의 시변 특성 및 경로손실, 지연, 도플러, 쉐도잉 그리고 간섭과 같은 다양한 전파 방해요소로 인해 충분한 데이터 속도 및 요구되는 서비스 품질을 달성하기 매우 어렵다. 특히 본 논문에서 고려되는 발사체 시스템의 시험 및 평가 시 동체에 장착된 송신안테나와 추적안테나 간의 전파 경로는 발사체의 빠른 이동 및 지형, 지물로 인해 다중경로 페이딩으로 인한 간섭 발생 및 Line of sight(LOS) 전파 경로가 차단되는 경우가 발생한다. 이와 같이 무선 통신 시스템에서 발생되는 다중 경로 페이딩을 효과적으로 개선하기 위해서 다이버시티 컴바이너 기법을 필요로 한다. 본 논문에서는 다이버시티 컴바이너 기법 중 공간 다이버시티 컴바이너 기법에 대한 설계 및 개선방안을 도출하기 위하여, AWGN채널 환경에서 Maximum ratio combining(MRC), Selection combining(SC)의 BER성능과 서로 독립된 채널로부터 수신된 2개의 신호 간 SNR 비교 시 설정된 특정 임계값 기준보다 낮은 경우 MRC로 동작하고 높은 경우 SC로 동작하여 수신된 2개의 신호를 컴바이너 하는 적응형 SC/MRC 다이버시티 컴바이너에 대한 BER 성능을 비교 분석하였다.

Capacity Increasement of Trellis Coded 16 QAM Multi-Carrier CDMA System due to SC/MRC Diversity in Multiuser Interference and Rician Fading Channel.

  • 노재성;강희조;김춘길;김언곤;조성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권3A호
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    • pp.362-374
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    • 2000
  • In this paper, trellis coded 16 QAM Multi-Carrior CDMA system is proposed, Using the equivalent signal-to-noise plus interference Power ratio (SNIR) of Multi-Carrier CDMA system in the reverse link, capacity and BER performance of trellis coded 16 QAM Multi-Carrier CDMA system are analyzed taking into account the number of multi-carrier, the number of multiple access user, the number of SC/MRC diversity branch, and Rician fading parameter in multiuser interference and Rician fading channel. And the capacity and the BER performance of trellis coded 16 QAM Multi-Carrier CDMA system using selection combining (SC) and maximal ratio cabining (MRC) diversity are numerically compared. Obtained results show that the capacity of proposed system depends on the number of multi-carrier. ti is found that the trellis coded 16 QAM Multi-Carrier CDMA system with SC/MRC antenna diversity scheme is efficient to combat multipath fading and to increase the maximum number of users in high speed data communication. With the results of analysis. MRC diversity technique provides the performance fro high speed data communications. Finally, we present a numerical approach to derive the capacity and the BER performance and to find the maximum number of multiple access user for Multi-Carrier system in multiuser interference and Rician fading channel.

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BER of Rectangular QAM signals with MRC over Correlated Nakagami Fading Channels

  • Baek Kyung Hoon;Hyun Kwang Min;Yoon Dong Weon;Park Sang Kyu
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.653-657
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    • 2004
  • The average bit error rate (HER) performance of a Gray coded arbitrary rectangular quadrature amplitude modulation (AR-QAM) signal with maximal ratio combining (MRC) diversity in an arbitrarily correlated Nakagami-m fading channel is derived and analyzed. The derived two types of general solutions are a simple closed-form and an integral form, depending on the types of the values (integer and non-integer) of the fading parameter. Using the derived equations in this paper, we analyzed the HER performances numerically based on the practical base station antenna configuration. The results show that MRC reception is a very effective scheme so far even though the combined signals are not independent each other because of the correlation values. The antenna height and separation of the MRC system relate to the correlation coefficient value between antennas, and go a long way with the diversity advantage. In particular, it is needed to be determined the antenna height that is carefully do for the diversity advantage because the correlation coefficient and the antenna height gain are contrary to each other from the aspect of the system performance. The expressions presented here can offer a convenient way to evaluate the exact HER performance of an arbitrary rectangular QAM signal with MRC diversity reception for various cases of practical interest on a correlated Nakagami fading channel.

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CDMA 역방향 링크의 상관된 SIMO 채널을 위한 복합형 빔 성형 방식 (Hybrid Beamformer of CDMA Reverse Link in the Correlated SIMO Channel)

  • 최영관;김동구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권11호
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    • pp.81-86
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    • 2004
  • 부호분할다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 시스템의 역방향링크에서 수신 빔 성형 기법을 사용할 경우, 빔 성형 이득을 얻는 반면 전력 제어에 의해 불충분한 파일롯 전력으로 인해 채널 추정이 부정확해진다. 이 논문에서는 상관된 단일-입력 다중-출력(SIMO: Single-Input Multiple-Output) 채널에서 불충분한 파일롯 전력으로 인한 문제를 해결하기 위한 수신 빔 성형 방식을 제안하고자 한다. 제안된 복합형 빔 성형 방식(hybrid beamformer)은 수신 안테나들을 그룹 지어서, 각 그룹 당 수신 빔 방향(DOA: Direction-of-Arrival) 기반의 빔 성형 후에, 그룹별 출력을 최대 비 결합(MRC: Maxim Ratio Combining)하는 방식으로, 공간적으로 상관된 SIMO 채널의 디버시티 이득을 얻으면서 더 정확한 채널추정과 간섭제거 효과를 제공한다. 배열 안테나의 수가 여섯 개 이상인 경우, 복합형 빔 성형 방식은 빔 수신 각 범위(AOS: Angle-of-Spread)가 30°이하에서 일반적인 MRC 빔 성형 방식보다 더 좋은 성능을 보인다.

동일 채널 간섭을 고려한 OFDM 시스템의 수신 다이버시티 기법 (Receive Diversity for OFDM Systems with Cochannel Interference)

  • 서보석
    • 방송공학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.222-228
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    • 2006
  • 이 논문에서는 동일채널 간섭이 존재하는 채널 환경에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 수신 다이버시티 결합 방법을 제시한다. 제시한 방법에서 각 수신 안테나로부터의 수신 신호는 주파수 영역에서 부반송파 단위로 결합하며, 잡음과 간섭 전력을 고려한 MRC(Maximum Ratio Combining)를 적용한다. 잡음과 간섭 전력은 채널의 제한된 지연 확산에 기인하는 주파수 대역에서의 상관특성(coherency)을 이용하여 상관성이 큰 일정구간 이내의 부채널에 대해 잡음과 간섭 전력의 평균을 취함으로써 더 정확한 추정치를 얻는다. IEEE 802.11a 무선 LAN 규격에서 모의실험한 결과 제안방법은 간섭전력을 이용하지 않는 방식에 비해 신호대잡음비를 2-3.5dB 개선하였으며, 정확하게 잡음 및 간섭 전력을 추정한 경우에 대해 1dB 이내로 접근하는 결과를 나타내었다.

MRC 결합의 레이크 수신기에서 채널 추정 알고리즘의 성능분석 (Analysis of Channel Estimation Algorithms in a RAKE Receiver with MRC)

  • 전준수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.970-976
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    • 2004
  • 본 논문에서는 MRC(Maximal Ratio Combing) 결합 기법을 사용한 RAKE 수신기에서 채널 추정 알고리즘에 따른 성능을 분석한다. 채널 추정 알고리즘에는 WMSA(Weighted Multi-Slot Averaging), 동일 이득 채널 추정 (Equal Cain Estimation ; ECE), 심볼 단위 채널 추정(Symbol-to-Symbol Estimation ; SSE)의 세 가지가 있는데 상업용 시뮬레이션 틀인 HP사의 ADS를 이용하여 비동기 방식 IMT-2000시스템(3GPP)을 대상으로 성능을 분석한다. 성능 분석을 위해서 본 논문은 Jakes 페이딩 채널 모델을 사용한다. 모의실험 결과를 통하여, 저속 도플러(3Km/h)일 때 WMSA 알고리즘이 다른 알고리즘 성능보다 더 좋음을 알 수 있다. 그러나 고속 도플러(120Km/h)일 때, 간단한 구조를 갖는 ECE 알고리즘이 보다 더 유용함을 알 수 있다.

LDPC 부호화된 멀티유저 상향링크 Massive-MIMO 시스템의 반복 검출 및 복호 수신기 (Iterative Detection and Decoding of LDPC-Coded Multiuser Uplink Massive-MIMO Systems)

  • 박진수;김인선;송홍엽;한성우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권9호
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    • pp.528-534
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    • 2014
  • 본 논문에서는 LDPC 부호화된 멀티유저 상향링크 massive-MIMO 시스템에서, 연판정 MRC 검출기와 LDPC 복호기를 이용한 반복적 검출 및 복호 수신기를 제안한다. 우선 MRC 검출기에 대해 연판정 기법을 제안하고, 검출기와 LDPC 복호기간 정보 교환 관계를 유도한다. 제안된 반복적인 검출 및 복호 과정을 통해 성능이 향상될 수 있음을 시뮬레이션을 통해 확인한다.

Block Error Performance Evaluation of DS-CDMA System with Combined Techniques in Mobile Communication Channel

  • Kang, Heau-Jo;Roh, Jae-Sung;Cho, Sung-Joon
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권8호
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    • pp.1234-1240
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    • 2002
  • 본 논문에서는 Nakagami 페이딩 채널 특성의 이동 통신 환경에서 정보 데이터를 PN 시퀀스로 대역 확산시켜 BPSK 변조를 취한 CDMA 시스템에 MRC 다이버시티와 반복 전송(다수결 선택)이나 부호화 기법을 다양하게 결합하였을 때의 블록 오율 성능 향상에 대하여 분석한다. 분석 결과로써, 부호화는 다이버시티 기법보다 더 효과적인 성능 향상을 보였다. 그러나 부호화는 더 넓은 주파수 대역을 필요로 하게 된다. 또한 MRC 다이버시티와 부호화 기법을 결합하였을 때 성능 개선이 크게 향상되었다.

나까카미-m 페이딩 채널에서 최대비합성과 동이득합성에 관한 연구 (A Study on the MRC and EGC in Nakagami-m Fading Channel)

  • 이관형;이명호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.195-201
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    • 2006
  • MC-CDMA의 전체 시스템 대역폭은 부대역으로 분할되며, 각 부대역은 직접시권스확산을 사용하고 각 부대역 신호는 부캐리어 주파수를 사용하여 전송한다. 본 논문에서는 주파수 선택적 나까카미-m 페인팅 채널에서 동이득 합성법과 최대비 합성법을 사용한 MC-CDMA시스템 성능을 분석한다. 본 논문에서 제안된 시스템은 데이터 스트림을 직렬에서 병렬로 변환하여, 각 병렬 데이터 스트림을 MC-CDMA시스템에 사용한다. 데이터 스트림은 송신기에서 칩 레벨과 심볼 프락션 레벨을 확산시킨다. 본 논문에서는 동 이득 합성과 최대비 합성 두가지 다이버시티 합성법을 비교분석하였다. 동이득 합성법 보다 최대비 합성법을 사용한 시스템 성능이 우월하였다.

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M-ary OSTBC MIMO 시스템의 성능 연구 (Performance of M-ary OSTBC MIMO System)

  • 홍영진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.6269-6273
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    • 2015
  • Alamouti 알고리즘에 기반한 M-ary $2{\times}N$ OSTBC(Orthogonal Space Time Block Coded) MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템의 성능을 두개의 파라미터, 즉 constellation 숫자(M)와 수신안테나 숫자(N)를 변화시키며 컴퓨터 모의실험에 의하여 알아보았다. $2{\times}N$ MIMO 스템의 성능과 단일 송신안테나 시스템의 성능비교를 위하여 MRC(Maximum Ratio Combining) 다이버시티 안테나 시스템의 성능 역시 컴퓨터 모의실험을 통하여 수행하였다. 10 dB EbNo QPSK 시스템의 경우 Alamouti $2{\times}1$ MIMO가 단수안테나 시스템에 비해 4.2 dB의 BER을 향상시켰으며 $2{\times}2$ MIMO는 $1{\times}2$ MRC 대비 7.4 dB의 BER을 향상시켰다.