International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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v.13
no.4
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pp.48-54
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2021
In most existing researches on non-orthogonal multiple access (NOMA) with symmetric superposition coding (SSC), uniform sources have been usually considered. For the first part in this two-part paper, for the strongest channel gain user, we showed that the bit-error rate (BER) for the optimal maximum a-posteriori (MAP) receiver for the non-uniform source improves slightly, compared to that of the conventional receiver for the uniform sources. We demonstrate that in communication scenarios of the non-uniform source NOMA schemes, for the weakest channel gain user, the BER performance of the optimal MAP receiver for a non-uniform source improves greatly, compared to that of the conventional receiver for uniform sources. We first derive an analytical expression of the BER for non-uniform source NOMA with SSC. Then, simulations demonstrate that the BER of the optimal MAP receiver for the non-uniform source improves, compared with that of the conventional maximum likelihood (ML) receiver for the uniform sources. In result, the proposed optimal MAP receiver for the non-uniform source could be a promising scheme for SSC NOMA, with improved BER performances.
When wireless channels undergo fast fading, non-coherent frequency shift keying (FSK) (de)modulation schemes may be considered for amplify-and-forward (AF) cooperative communications. In this paper, we derive the bit-error-rate performance of partial non-coherent receiver as a lower bound of the optimal non-coherent receiver for FSK modulated AF cooperative communications. From the simulation and analytical results, it is found that the derived lower bound is very closed to simulation results. This result shows that knowing partial channel state information may not improve system performance significantly. On the other hand, conventional optimal non-coherent receiver involves complicated integration operation. To address the above complexity issue, we also propose a near optimal non-coherent receiver which does not involve integration operation. Simulation results have shown that the performance gap between the proposed near optimal receiver and the optimal receiver is small.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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v.13
no.4
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pp.39-47
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2021
Lempel-Ziv coding is one of the most famous source coding schemes. The output of this source coding is usually a non-uniform code, which requires additional source coding, such as arithmetic coding, to reduce a redundancy. However, this additional source code increases complexity and decoding latency. Thus, this paper proposes the optimal maximum a-posteriori (MAP) receiver for non-uniform source non-orthogonal multiple access (NOMA) with symmetric superposition coding (SSC). First, we derive an analytical expression of the bit-error rate (BER) for non-uniform source NOMA with SSC. Then, Monte Carlo simulations demonstrate that the BER of the optimal MAP receiver for the non-uniform source improves slightly, compared to that of the conventional receiver for the uniform source. Moreover, we also show that the BER of an approximate analytical expression is in a good agreement with the BER of Monte Carlo simulation. As a result, the proposed optimal MAP receiver for non-uniform source could be a promising scheme for NOMA with SSC, to reduce complexity and decoding latency due to additional source coding.
Aziz, Ashraf M.;Elbakly, Ahmed M.;Azeem, Mohamed H.A.;Hamid, Gamal A.
ETRI Journal
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v.33
no.3
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pp.310-319
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2011
In this paper, a new soft-fusion approach for multiple-receiver wireless communication systems is proposed. In the proposed approach, each individual receiver provides the central receiver with a confidence level rather than a binary decision. The confidence levels associated with the local receiver are modeled by means of soft-membership functions. The proposed approach can be applied to wireless digital communication systems, such as amplitude shift keying, frequency shift keying, phase shift keying, multi-carrier code division multiple access, and multiple inputs multiple outputs sensor networks. The performance of the proposed approach is evaluated and compared to the performance of the optimal diversity, majority voting, optimal partial decision, and selection diversity in case of binary noncoherent frequency shift keying on a Rayleigh faded additive white Gaussian noise channel. It is shown that the proposed approach achieves considerable performance improvement over optimal partial decision, majority voting, and selection diversity. It is also shown that the proposed approach achieves a performance comparable to the optimal diversity scheme.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.19
no.4
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pp.442-450
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2008
In this paper, the phase diverisity in a direct-conversion receiver for a UHF RFID reader is analyzed and the optimal I/Q signal combining methods is presented with respect to tag modulation. At first, fading characteristics of a single channel receiver is shown to prove the importance of phase diversity due to the phase relationship between the backscattered signal and the local oscillator. And the optimal signal combining methods are presented in order to overcome the signal power reduction due to phase diversity. In case of ASK, the power combining method is presented for the optimal I/Q combining. And the arctangent and principal component combining methods using covariance matrix of I and Q channels are presented for the optimal I/Q combining in case of PSK. In order to analyze the performance of suggested methods, the selection diversity and the optimal combining methods are compared. According to analysis and simulation results, the optimal combining methods have a maximum 3 dB SNR enhancement than selection diversity.
Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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v.15
no.5
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pp.630-634
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2012
It is very important to place receiver in multistatic sonar. Inefficient placement of the receiver reduce detection probability and to increase the probability of detection should be used more receivers. Therefore, detection of targets in searching area, detection performance of limited receiver depends on how to place. Through the optimized receiver placement, detection area between each sonar as much as possible avoid duplication, as optimization, the minimum receiver can be maintained detection performance. In this paper we prove mathematical verification of maximum signal excess value based on sonar placement and we calculate a signal excess value by using computer simulations and suggest optimal sonar placement.
In this paper, the transmission of an improper-complex second-order stationary data sequence is considered over a strictly band-limited frequency-selective channel. It is assumed that the transmitter employs linear modulation and that the channel output is corrupted by additive proper-complex cyclostationary noise. Under the average transmit power constraint, the problem of minimizing the mean-squared error at the output of a widely linear receiver is formulated in the time domain to find the optimal transmit and receive waveforms. The optimization problem is converted into a frequency-domain problem by using the vectorized Fourier transform technique and put into the form of a double minimization. First, the widely linear receiver is optimized that requires, unlike the linear receiver design with only one waveform, the design of two receive waveforms. Then, the optimal transmit waveform for the linear modulator is derived by introducing the notion of the impropriety frequency function of a discrete-time random process and by performing a line search combined with an iterative algorithm. The optimal solution shows that both the periodic spectral correlation due to the cyclostationarity and the symmetric spectral correlation about the origin due to the impropriety are well exploited.
Considering the optical performance of the reflector and analyzing heat losses from the receiver, the optimal diameter of the absorber for a PTC(Parabolic Trough Concentrator) system was numerically determined. The results of this study were compared with the results of the IST (Industrial Solar Technology)-PTC test to verify the validity of the model. Good agreement was obtained with the deviation range from 0.4 to 7.7%. Generally, the net energy gained by the receiver shows the maximum at the particular absorber diameter and the specific gap size between the absorber and the glass envelop because the heat losses from the receiver becomes the minimum. The results showed that the conductive and convective heat losses became the minimum when the gap size was 7 to 10mm. Finally, it was known that the optimal absorber diameter was 62mm at $100^{\circ}C$, 57mm at $150^{\circ}C$, and 53mm at $200^{\circ}C$ of the absorber surface temperature, respectively.
Ji Seop Kim;Dae Hyeok Lee;Wonjun Yang;Young Seung Kim;Jee Woong Choi;Hyuckjong Kwon;Jungyong Park;Su-Uk Son;Ho Seuk Bae;Joung-Soo Park
The Journal of the Acoustical Society of Korea
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v.43
no.4
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pp.437-444
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2024
Bistatic sonar performance varies significantly depending on the ocean environment, the location (latitude, longitude) and water depth of the source and receiver. Therefore, research on optimal deployment of bistatic sonar considering ocean environment is necessary. In this study, we suggest an algorithm to optimize the location and water depth of source and receiver when operating monostatic and bistatic sonar on two spatially separated surface ships in the Ulleung Basin in the East Sea. A particle swarm optimization algorithm was used to search the location and water depth of the source and receiver to maximize the detectable area within the search area. As a result of performing bistatic sonar deployment using the algorithm proposed in this study, the detectable area increased as the number of model iterations increased. Additionally, it was confirmed that the source and receiver on the two surface ships converged to the optimal location and water depth.
Herein, we consider uplink multiuser massive multiple-input multiple-output systems when multiple users transmit information symbols to a base station (BS) by applying simple space-time block coding (STBC). At the BS receiver, two detection filters for each user are used to detect the STBC information symbols. One of these filters is for odd-indexed symbols and the other for even-indexed symbols. Using constrained output variance metric minimization, we first derive a special relation between the closed-form optimal solutions for the two detection filters. Then, using the derived special relation, we propose a new blind adaptive algorithm for implementing the minimum output variance-based optimal filters. In the proposed adaptive algorithm, filter weight vectors are updated only in the region satisfying the special relation. Through a theoretical analysis of the convergence speed and a computer simulation, we demonstrate that the proposed scheme exhibits faster convergence speed and lower steady-state bit error rate than the conventional scheme.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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