Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering (한국정보통신학회논문지)

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Performance Experimentation and an Optimal Iterative Coding Algorithm for Underwater Acoustic Communication

수중음향통신에서 최적의 반복부호 알고리즘 및 성능 실험

  • Received : 2012.04.06
  • Accepted : 2012.05.07
  • Published : 2012.11.30
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Abstract

Underwater acoustic communication has multipath error because of reflection by sea-level and sea-bottom. The multipath of underwater channel causes signal distortion and error floor. In order to improve the performance, it is necessary to employ an iterative coding scheme. Among the iterative coding scheme, turbo codes and LDPC codes are dominant channel coding schemes in recent. This paper concluded that turbo coding scheme is optimal for underwater communications system in aspect to performance, coded word length, and equalizer combining. Also, decision directed phase recovery was used for correcting phase offset induced by multipath. Based on these algorithms, we confirmed the performance in the environment of oceanic experimentation.

수중에서의 통신은 해수면과 해저면 등에 의한 신호의 반사가 생겨 다중경로 현상이 발생한다. 이러한 다중경로의 영향으로 신호는 왜곡되고 원활한 수신을 방해하게 된다. 이러한 다중 경로 환경에서 본 논문에서는 수신신호의 성능을 향상시키고자 수중통신에 적합한 반복부호를 설정하였다. 적용가능한 반복부호로는 터보 부호와 LDPC 부호가 있으며, 성능 및 부호화 길이, 등화기 적용 등의 파라메타를 기반으로 수중통신에서는 터보 부호의 적용이 적합하다는 결론을 얻었다. 따라서 터보 부호 기반으로 다중경로로 인한 위상 오차 추정은 decision directed 방식을 이용하여 위상 추적을 하였다. 실제 동해 바다에서 송수신 거리가 3Km 그리고 데이터 속도를 1Kbps로 설정하여 터보 부호의 성능을 확인하였다.

Keywords

References

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