Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Multi-Tone Anti-Jamming Performance Analyses of MSK & QPSK Modulation Hybrid DS-SFH Spread-Spectrum System

MSK와 QPSK 변조 DS-SFH 확산시스템의 다중톤 항재밍 성능 분석

  • 김윤영 (충북대학교 전자공학과) ;
  • 유흥균 (충북대학교 전자공학과) ;
  • 김기근 (국방과학연구소 위성체계연구팀) ;
  • 최영균 (국방과학연구소 위성체계연구팀)
  • Published : 2000.08.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Performance analyses of hybrid DS-SFH spread-spectrum systems using coherent MSK and QPSK modulation techniques are considered over Rayleigh fading channel in the presence of multi-tone jamming. The BER equations for MSK and QPSK systems with non-diversity reception in the receiver are derived as the concept of average signal-to-noise power ratio E$\_$b//N$\_$0/ and jamming-to-signal power ratio JSR, and the performances is evaluated for various system parameters. The evaluation of performance is done between fading and nonfading system, and between MSK and QPSK system. Results show that the performances of two systems are similar in low JSR. However, MSK system outperforms QPSK system as JSR increases. Overall performances of two systems are a little improved as the DS spreading gain increases for the total spread-spectrum bandwidth fixed. The performance difference between fading system and nonfading system is similar in low E$\_$b//N$\_$0/, however, it becomes very largewith increase of E$\_$b//N$\_$0/..

다중톤 방해신호가 존재하는 레일리 페이딩 채널에서, MSK와 QPSK 변조방식을 사용하는 직접 시퀀스/느린 주파수 도약 복합 확산대역 시스템의 성능을 분석한다. 수신기에서 다이버시티를 사용하지 않는 MSK와 QPSK의 변조방식별 시스템의 비트오율 성능을 수신기에서의 평균 신호대 잡음비 E/sub b//N/sub 0/ 및 방해신호대 원하는 신호의 전력비(JSR)의 개념으로 유도하고, 여러 가지 시스템 파라메터의 변화에 따른 시스템의 성능을 평가한다. 또한, 페이딩이 없는 채널과 페이딩이 존재하는 채널, 그리고 MSK와 QPSK의 변조방식에 따라 성능을 비교 분석한다. 다중 톤 재밍이 있을 때, MSK 시스템과 QPSK 시스템간의 성능은 JSR=0dB 근처에서 서로 비슷했지만, JSR이 증가할수록 MSK 시스템의 성능이 더 좋아진다. 전체 확산 이득이 고정 된 경우에, 직접 확산 이득이 증가할수록 두 시스템의 성능이 전체적으로 개선되지만, 개선되는 BER 성능은 아주 작다. 또한 레일리 페이딩이 없을때에 비하여 페이딩이 있는 시스템의 성능은 E/sub b//N/sub 0/가 작은 경우에는 서로 비슷한 성능을 나타내지만, E/sub b//N/sub 0/가 증가할수록 큰 성능차이를 나타낸다.

Keywords

References

  1. R.E. Ziemer, W.H. Tranter, Principles of Communications, John Wil-ey, 1995
  2. R. E. Ziemer, R. L. Peterson, D. E. Borth, Introduction to Spread Spec-trums, Prentice Hall, 1995
  3. E. A. Geraniotis, 'Coherent Hybrid DS-SFH Spread Spectrum Multi-ple-Access Communications,' IEEE J. Select. Areas Commun, vol.SAC-3, no.5, pp.695-705, Sept., 1985 https://doi.org/10.1109/JSAC.1985.1146249
  4. S. K. Park, J. T. Kim, 'Hybrid DS/SFH Spread-Spectrum Multiple-Access Communications over Nonselective Fading Channels,' IEEE 44th, vol.1, pp.70-72, 1994 https://doi.org/10.1109/VETEC.1994.345163
  5. T. Eng, L.B. Milstein, 'Coherent DS-CDMA performance in Nakagami multipath fading,' IEEE Transactions on Communications, vol. 43, no. 2/3/4, pp. 1134-1143, Feb.-March-April, 1995 https://doi.org/10.1109/26.380145
  6. C.B. Park, J.H. Lee, 'Probability of Error for a Hybrid DS/SFH Spre-ad-Spectrum System over a Rician Fading Channel in the Presence of Multiple-Tone Jamming,' IEEE ISSSTA '92, pp. 123-126, Nov.-Dec., 1992
  7. H. Zheng, N. Zhang, 'Performance Analysis of Hybrid DS-SFH/ MSKSpread-Spectrum System under Multitone Jamming, 'IEEE MILCOM'99, -- https://doi.org/10.1109/MILCOM.1999.822746
  8. R.M. Gangadhar, P.P. Gandhi, 'Performance Characteristic of QPSK and MSK DS/FH Hybrid CDMA Systems in Rayleigh Fading,' Signals, Systems and Computers 1994 Conference Record of the Twenty-Eighth Asilomar Conference, vol.1, pp. 446-449, 1994 https://doi.org/10.1109/ACSSC.1994.471493
  9. 변우섭, 성경모, '다중 톤 방해신호가 존재하는 나카가미 페이딩 전송로에서 DS/SFH 복합 확산대역 시스템의 성능분석,' 전자공학회논문지, 제36권, S편, 제8호, pp. 8-16, Aug., 1999
  10. 박찬범, 이재홍, '다중 톤 방해신호가 존재하는 레일레이 페이딩 전송로에서 비동기 DPSK DS/SFH 복합 확산대역 시스템의 성능분석,' 전자공학회논문지, 제34권, S편, 제1호, pp. 9-15, Jan., 1997
  11. Z. Tan, I. F. Blake, 'Performance analysis of noncoherent DS-SFH spread spectrum multiple access for indoor wireless communications,' IEEE MILCOM '92, vol. 3, pp. 851-855, 1992 https://doi.org/10.1109/MILCOM.1992.243986
  12. M.A. Laxpati, J.W. Gluck, 'Optimization of a Hybrid SFH/DS MFSK Link in the Presence of Worst Case Multitone Jamming,' IEEE TRANS. ON COMMUN., vol. 43, no. 6, pp. 2118-2126, JUNE, 1995 https://doi.org/10.1109/26.387453
  13. R.C. Robertson, J.F. Sheltry, 'Multiple Tone Interference of Frequ-ency-Hopped Noncoherent MFSKSignals Transmitted over Riciean Fading Channels,' IEEE TRANS. ON COMMUN., vol. 44, no. 7, July, 1996 https://doi.org/10.1109/MILCOM.1995.483382
  14. J. G. Proakis, Digital Communications, 3rd ed. McGraw-Hill, 1995
  15. M. K. Simon, J.K. Omura. R.A. Scholtz, B.K. Levitt, Spread Spectrum Communications Handbooks, McGraw-Hill, 1994
  16. R.E. Ziemer, R.L. Peterson, Digital Communications and Spread Spectrum Systems, Macmillan, 1985