Journal of Navigation and Port Research (한국항해항만학회지)

Korean Institute of Navigation and Port Research (한국항해항만학회)
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Performance Analysis of the Underwater Acoustic Communication with Low Power Consumption by Sea Trials

해상실험을 통한 저전력 수중음향통신 기법의 성능 분석

  • Lee, Tae-Jin (Dept. of Radio Communication. Eng., Korea Maritime University) ;
  • Kim, Ki-Man (Dept. of Radio Communication. Eng., Korea Maritime University)
  • 이태진 (한국해양대학교 대학원) ;
  • 김기만 (한국해양대학교 전파공학과)
  • Received : 2011.08.11
  • Accepted : 2011.11.30
  • Published : 2011.12.31
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Abstract

In this paper, we analysis to consider the performance of PSPM (Phase Shift Pulse-position Modulation), the one of the low power communication technique, in near-field underwater sound channel by sea trial. PSPM is a QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) modulation combined with PPM(Pulse Position Modulation) for low power communication in WBAN(Wireless Body Area Network). It is known that the bandwidth efficiency of PSPM is lower than conventional PSK but the power efficiency increases. In this paper, we will analyze the BER performance of PSPM using data acquired from the sea trials. The BER of QPSK was $6.04{\times}10^{-2}$, PSPM was $3.5{\times}10^{-1}$. Also, PSNR of QPSK was 9.37 dB and in case of PSPM was 9.11 dB.

이 논문에서는 저전력 통신 기법 가운데 하나인 PSPM(Phase Shift Pulse position Modulation) 전송 기법이 근거리 수중음향 채널에서 어떠한 성능을 나타낼지 고찰하기 위해 해상실험을 통해 분석하였다. PSPM은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)와 PPM(Pulse Position Modulation) 기법을 서로 혼합한 형태로 WBAN(Wireless Body Area Network) 시스템에서 저전력 통신을 위해 제안된 기법이다. 이는 기존의 일반적인 전송 방식에 비해 대역효율은 떨어지지만 전력효율은 증가하는 것으로 알려져 있다. 이 논문에서는 실해역에서 취득한 PSPM 데이터를 통해 BER 성능을 분석한다. 실험 결과 QPSK의 경우 총 56,000개의 전송 데이터 비트 중 오차 비트 수가 3,384개로 BER이 약 $6.04{\times}10^{-2}$이고, PSPM의 경우는 19,652개로 BER이 약 $3.5{\times}10^{-1}$를 얻었다. 또한 영상 데이터 전송에 따른 PSNR(Peak signal-to-noise ratio)을 비교한 결과 QPSK의 경우 9.37 dB 였으며, PSPM의 경우 9.11 dB 였다.

Keywords

References

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