• 제목/요약/키워드: Bit error rate (BER) performance evaluation

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Novel Pilot-Assisted Channel Estimation Techniques for 3GPP LTE Downlink with Performance-Complexity Evaluation

  • 칭양;휘빙;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권7A호
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    • pp.623-631
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    • 2010
  • In this paper, various of pilot-assisted channel estimation techniques for 3GPP LTE downlink are tested under multipath Rayleigh fading channel. At first, the conventional channel estimation techniques are applied with linear zero-forcing (ZF) equalizer, such as one dimensional least square (1-D LS) linear interpolation, two dimensional (2-D) wiener filter, the time and frequency dimension separate wiener filter and maximum likelihood estimator (MLE). Considering the practical implementation, we proposed two channel estimation techniques by combining time-dimension wiener filter and MLE in two manners, which showed a good tradeoff between system performance and complexity when comparing with conventional techniques. The nonlinear decision feedback equalizer (DFE) which can show a better performance than linear ZF equalizer is also implemented for mitigating inter-carrier interference (ICI) in our system. The complexity of these algorithms are calculated in terms of the number of complex multiplications (CMs) and the performances are evaluated by showing the bit error rate (BER).

이동통신 Nakagami 페이딩 채널에서 채널코딩과 최대비합성 다이버시티 기법에 의한 Hybrid DS / SFH-CDMA 비동기 MFSK 신호의 성능평가 (Performance Evaluation of Hybrid DS/SFH-CDMA Noncoherent MFSK Signal with Channel Coding and MRC Diversity Techniques in Mobile Communication Nakagami Fading Channels)

  • 강희조
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.342-353
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    • 1997
  • 본 논문에서는 Nakagami 페이딩 채널환경에서 하이브리드 DS /SFH-CDMA 비동기 M-ary FSK 시스템의 성능을 분석하여 평가하였다. 다중경로 간섭과 다중접속 간섭을 고려하였고, 스펙트럼 효율은 부호화 하였을 때의 시스템과 부호화 하지 않았을 때의 시스템을 계산하였다. 검파 전 MRC 다이버시티 기법과 인터리브 채널코 딩기법(해밍(7,4), BCH(15, 7), RS(7, 4), (15,9))을 함께 적용하여 비트에러율의 성능을 개선시켰다. 비동기 하이브리드 시스템의 비트오율은 가우시안 간섭의 근사값을 사용하여 얻었다. 결과들로부터, 페이딩의 영향이 크면 클수록 시스템의 성능이 열화되며, 직접확산 부분의 변조는 다중경로 간섭에, 주파수 호핑 부분의 변조는 다중접속간섭의 영향에 민감함을 알 수 있었다. 이것들의 결과로부터 채널코딩기법과 검파 전 다이버시티 기법을 함께 사용하므로써 만족할만한 성능을 얻을 수 있었다.

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최적부호기의 MTCM 성능 이득에 관한 연구 (A Study on Evaluation of MTCM with Optimum Encoder)

  • 김민호;박재운;변건식
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.185-192
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    • 1999
  • 본 논문에서는 Ungerboeck가 설계한 TCM과 Divsalar가 제안한 다중화 지수(k=2)의 다중 트렐리스 변조 (Multiple trellis-coded modulation)을 최적의 부호기 설계를 통하여 상태수의 증가에 따라 대역폭과 전력이 제한된 환경에서 부호화 이득을 얻을 수 있는 조건들을 제안하였다. 해석적 기법의 부호기 설계를 통하여 최적의 트렐리스 부호기를 간단히 구성하였으며, 복호는 비터비 최우복호(MLSE)를 적용하였다. QPSK와 8PSK에서 TCM 시스템에서 상태수가 2상태, 4상태, 8상태로 증가함에 따라 다중화 지수(k=2)의 MTCM과 TCM의 성능을 비교하였으며, 상태수가 매우 작아서 TCM의 트렐리스 선도에 병렬천이가 있을 경우 가우시안 채널에서 MTCM 시스템은 대역폭의 확장없이 TCM 시스템보다 우수한 부호화 이득을 얻을 수 있다.

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웨이블릿 OFDM 시스템과 FD-OFDM 시스템 성능 비교 분석 (Comparison and Performance analysis of Wavelet OFDM system and FD-OFDM)

  • 이준서;김지훈;김환우
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권7호
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    • pp.34-42
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    • 2013
  • 본 논문에서는 웨이블릿 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 및 FD-OFDM(Frequency Diversity OFDM) 시스템과 일반 OFDM 시스템의 성능을 비교 분석 한다. 푸리에 변환에 기반하는 일반 OFDM방식과는 달리 웨이블릿 OFDM 방식은 웨이블릿 변환을 사용하며, CDM (Code Division Multiplexing)과 OFDM의 중간적인 특성을 통해 심볼간 간섭을 효과적으로 제거할 수 있으며 채널간 간섭 역시 최소화 할 수 있다. FD-OFDM 방식의 경우, 각 병렬 브랜치에 입력된 심볼들이 직교 시퀀스로 곱해진 뒤 모든 부반송파에 분배되고, 각 부반송파는 주어진 프레임에서 각 병렬 브랜치의 심볼 조각들의 합의형태로 이루어진 정보를 전달한다. FD-OFDM의 한 부반송파 내에 포함된 모든 심볼들은 직교 시퀀스에 의해 구별되며, 간섭에 강하며 주파수 다이버시티 특성을 가진다는 장점을 지닌다. 협대역 간섭과 하모닉 잡음 환경에서 BER (Bit Error Rate) 성능을 통해 시스템 간 성능 비교 분석을 진행하였으며, 이를 통해 웨이블릿 OFDM과 FD-OFDM의 성능이 일반 OFDM보다 간섭에 대해 강건하고 특히 하모닉 노이즈 환경에서는 웨이블릿 OFDM이 가장 강건한 특성을 보이는 것을 알 수 있다.

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.

WCDMA 무선 중계기에서 파일럿 간섭제거 기법의 성능평가 (Performance Evaluation of a Pilot Interference Cancellation Scheme in a WCDMA Wireless Repeater)

  • 김선호;심희성;임성빈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권6호
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    • pp.111-117
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    • 2009
  • WCDMA 시스템에서는 네트워크 영역의 결정, 셀 인식, 동기화, 채널 추정, 신호 타이밍 포착 및 추적을 위해 파일럿 채널을 사용한다. 이동통신 서비스 수요의 증가로 인해 도심의 WCDMA 망 환경 하에서 단일한 무선 중계기는 다수의 인접 기지국으로부터 파일럿 신호를 수신하지만 각각의 기지국에서 송신하는 파일럿 채널을 구분하지 못하기에 파일럿 간섭 현상이 나타난다. 이러한 파일럿 간섭은 단말기에서의 잦은 핸드오프로 인한 수신 감도의 저하, 전송 효율 및 통화 품질의 저하, 채널용량의 감소와 불필요한 전력 소모 증가 등의 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 적응 추정 알고리즘인 NLMS 기법을 이용해서 WCDMA 무선 중계기에 적용 가능한 파일럿 간섭 제거 기법을 제안한다. 제안된 기법을 적용하여 각각 링크 레벨에서와 네트워크 레벨 에서 모의실험을 수행하여 무선 중계기 시스템에서의 성능 향상을 평가하였다. 그 결과 링크 레벨 관점에서의 BER 성능 향상과 네트워크 레벨 관점에서 시스템의 콜 드랍 확률의 향상을 각각 확인하였다.

OFDM을 적용한 차세대 무선 LAN의 성능 평가 및 분석 (The Performance Evaluation and Analysis of Next Generation Wireless LAN with OFDM)

  • 한경수;윤희상
    • 한국항행학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.37-43
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    • 2002
  • 본 논문은 IEEE 802.11a에서 사용되는 ISM (Industry, Science, Medical) 밴드인 5GHz 대역에서의 무선 LAN(W-LAN)에 대한 시스템의 성능평가와 분석을 하였다. W-LAN은 현재까지 개발, 적용되고 있는 2.4 GHz대의 제품이 주류를 이루고 있으나, 이는 전송 속도가 11 Mbps로 고속의 전송이 요구되는 시스템에는 부적합하다. 이를 해결하기 위해 5 GHz 대역에서 54 Mbps까지 전송 속도를 지원하는 차세대 W-LAN을 구현하여, 강의실이나 구내 일정한 지역에서의 통신은 물론 차량과 같은 고속으로 이동시에도 데이터가 끊어짐이 없이 지속적인 서비스가 되도록 무선 접속장치(AP: Access Point)와 무선 단말 장치 (NIC: Network Interface Card) 간의 다중 경로 페이딩 채널을 모델링하였다. 또한 간섭성을 감소시키기 위해 컨벌루셔널 부호의 사용과 데이터 통신에서 필요로 하는 신뢰성있는 BER을 얻기 위해 단일 텝 LMS (Least Mean Square) 등화기를 적용하였고, 인접 심볼 또는 채널간 간섭을 제거하는 시뮬레이션으로 차세대 LAN 시스템의 성능을 평가 및 분석 하였다.

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시공간 블록 부호 송신 다이버시티를 적용한 WCDMA 하향 링크에서 채널 추정기의 성능 평가 (Performance Evaluation of Channel Estimation for WCDMA Forward Link with Space-Time Block Coding Transmit Diversity)

  • 강형욱;이영용;김용석;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권6A호
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    • pp.341-350
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    • 2003
  • 본 논문에서는 시공간 블록 부호 송신 다이버시티 기법(STBC-TD)이 적용된 WCDMA 하향 링크에서 이동 평균(Moving Average) 필터 구조의 채널 추정기에 대해 성능 평가를 하였다. 또한 FIR(Finite Impulse Response) 필터 구조의 채널 추정기에서 발생하는 메모리 요구 문제와 채널 추정 지연 시간 문제를 해결하기 위해 IIR(Infinite Impulse Response) 필터 구조를 제시하고 이에 대한 성능 평가 및 비교를 하였다. 컴퓨터 모의 실험 결과 일반적으로 STBC-TD 기법이 적용된 경우 두 구조 모두 이동국의 속도가 저속일 때 상당한 성능 개선이 발생하였다. 이동평균 필터 구조의 채널 추정기는 STBC-TD 기법을 적용함으로써 성능 개선과 함께 필터의 최적 탭 수가 감소되고 이로 인해 채널 추정 지연 시간과 수신단의 복잡도를 줄일 수 있었다. 또한 IIR 필터 구조의 채널 추정기는 이동평균 필터 구조에 비해 메모리 요구 문제와 추정 지연 시간 문제가 작은 장점을 가지지만 IIR 필터 내부의 계수는 이동국의 속도 변화에 매우 민감하며 따라서 최적의 IIR 필터 계수 설정이 중요한 고려 사항이다.

MIMO 시스템에서 옥토니언 시공간 부호를 이용한 물리계층 보안에 대한 성능 분석 (Performance Evaluation of Octonion Space-Time Coded Physical Layer Security in MIMO Systems)

  • 김영주;곽범근;임슬민;진천덕
    • 방송공학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.145-148
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    • 2023
  • 송신 안테나 수가 4개인 다중 송수신 안테나 시스템에서 랜덤 위상을 갖는 오픈 루프 옥토니언 시공간 블록 부호를 적용했을 때, 불법적인 수신자가 최대 유사도 추정으로 물리계층을 해킹하는 경우의 성능을 분석한다. 합법적 수신자만 알 수 있는 무작위 위상을 불법적 수신자인 해커가 전혀 모르거나 일부를 알아냈을 때 신호 대 잡음비에 따른 비트 에러율을 분석한다. 또한 기존 논문의 옥토니언 부호가 직교성이 충분하지 않음을 보이고 완전한 직교성을 갖는 옥토니언 부호를 적용한다. 컴퓨터 시뮬레이션에서 랜덤위상은 2-PSK 성운으로 하고 있다는 것을 해커가 알고 있고 4개 송신 안테나의 랜덤 위상을 모두 해커가 추정할 경우에는 신호 대 잡음비가 100dB까지 해킹이 불가능하다. 그러나 랜덤 위상의 일부를 알게 되면 신호 대 잡음비가 20dB 이상에서 비트에러율이 10-3 정도로 유지되므로 해킹이 가능해진다.

정규 구간선형 모델과 볼테라 모델을 기반한 Super-RENS 시스템 모델링 및 등화 (Modeling and Equalization for Super-RENS Systems Based on the Canonical Piecewise-Linear and Volterra Models)

  • 서만중;심희성;임성빈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권2호
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    • pp.18-24
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    • 2010
  • 신뢰성 있는 채널 모델은 다양한 데이터 검출 알고리즘의 개발과 성능 평가에 중요한 척도가 되므로 정확한 모델링이 요구된다. 본 논문에서는 Super-RENS (Super-Resolution Near-field Structure) 시스템의 비선형 모델링을 위해 정규 구간선형 모델 (canonical piecewise-linear; PWL)과 2차 볼테라 (second-order Volterra) 모델을 적용하고자 한다. 또한 이를 바탕으로 비선형 심볼간 간섭 (Inter-Symbol Interference; ISI)을 제거하기 위해 새로운 비선형 등화기를 제안한다. Super-RENS 디스크로부터 획득한 RF 신호 샘플들을 사용하여 모의실험을 수행한 결과, Super-RENS 시스템의 비선형 모델링을 위해 정규 구간선형 모델과 2차 볼테라 모델이 유용하게 활용될 수 있다는 가능성을 확인하였고 제안된 비선형 등화기의 성능은 비트오율 측면에서 등화기가 없는 경우보다 우수한 성능을 나타내었다.