• 제목/요약/키워드: Constellation Reduction

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QAM 신호에서 Constellation Reduction을 이용한 MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 개선 (Performance Improvement of MMA Adaptive Equalization Algorithm by using the Constellation Reduction in QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.103-109
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    • 2014
  • 본 논문은 비선형 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 줄일 수 있는 MMA (Multiple Modulus Algorithm) 적응 등화 알고리즘에서 constellation reduction 개념을 적용하여 등화 성능을 개선하는 CR-MMA (Constellation Reduction-MMA) 에 관한 것이다. MMA 적응 등화기의 탭 계수 갱신시에는 등화기 출력를 이용하여 오차 신호를 얻게 되는데, 이때 송신 신호의 order가 높아질수록 오차 성분이 크게 되어 성능이 저하된다. 그러나 constellation reduction을 이용하면, 고차의 QAM 신호도 4-QAM 신호 성상도로 reduction시켜 오차 신호를 얻으므로 이의 크기가 감소되어 개선된 성능으로 등화가 가능하게 된다. 제안하는 CR-MMA 알고리즘의 성능을 기존의 MMA 알고리즘과 비교하기 위하여 동일한 채널과 잡음 환경하에서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 위해 수신측에서의 등화기 출력 신호인 복원된 신호 성상도, 수렴 성능을 나타내는 잔류 isi, MD learning 곡선과 잡음에 대한 강인성을 확인하기 위하여 SER을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 모든 성능 지수에서 CR-MMA가 MMA 보다 우월하였으며, SER 성능에서 잡음에 대한 roburstness가 매우 강함을 확인하였다.

MIMO 시스템을 위한 Out-of-Constellation Point 보정 Lattice Reduction-aided 검출기법 (Lattice Reduction-aided Detection with Out-of-Constellation Point Correction for MIMO Systems)

  • 최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권12A호
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    • pp.1339-1345
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    • 2007
  • MIMO 시스템을 위한 Lattice Reduction (LR) aided 검출 방법의 중요한 단점의 해결책으로 심별 판별의 신뢰도가 의심되는 경우 추가적인 보정을 해주면서, 계산양은 매우 작은 개선된 LR-aided 검출방법을 제안한다. LR 검출방법의 오류들은 주로, 마지막 lattice 역 변환 단계에서, lattice point들이 constellation point 바깥으로 벗어날 때 발생한다는 것을 발견하였다. 이를 기반으로, 제안된 기법에서는 LR-aided 검출방법을 통해 얻어진 lattice point들이 constellation 바깥쪽에 있는지를 확인하고, 바깥쪽에 있는 경우, 모든 constellation point들이 아닌, 얻어진 lattice point의 이웃하는 point들에 대해서만 ML(Maximum Likelihood) 검출을 수행한다. 제안된 기법을 사용함으로, 검출 성능은 ML에 근접하면서, 계산양은 아주 작은 효과를 기대할 수 있다.

2차원 QAM 시스템에서 CR-MMA 와 CM-MMA 등화 알고리즘의 성능 비교 (A Performance Comparison of CR-MMA and CM-MMA Equalization Algorithm in 2-dimensional QAM System)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.85-90
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    • 2018
  • 본 논문에서는 2차원 QAM 시스템에서 전송시 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 최소화하기 위한 적응 등화 알고리즘인 CR-MMA와 CM-MMA의 등화 성능을 비교하였다. 기존 적응 등화 알고리즘 MMA의 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호를 얻을 때 CR-MMA는 nonconstant modulus 특성을 갖는 고차 2차원 QAM 신호를 constant modulus 신호로 변환하는 constellation reduction 개념을 이용하며, CM-MMA는 등화기 출력과 송신 신호점의 2차와 4차 cumulant를 강제로 일치시키기 위한 constellation matching error 개념을 이용한다. 서로 상이한 오차 신호를 얻는 과정을 거쳐 이들은 기존 방식보다 개선된 등화 성능을 얻을 수 있게 되므로, 논문에서는 이들을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 등화 성능을 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 등화기 내부의 성능에서는 CM-MMA가 CR-MMA보다 우월하였지만, 외부 성능에서는 CR-MMA가 CM-MMA보다 우월함을 확인하였다.

OFDM 통신 시스템에서 능동 성상도 확장을 이용한 PAPR 감소 기법 (A PAPR Reduction Method Using the ACE(Active Constellation Extension) in the OFDM Communication System)

  • 강병무;김상우;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.586-593
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    • 2005
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신 시스템에서 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 줄이는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 PAPR 감소를 위하여, 기존 PTS나 SLM과 달리, 부가신호를 사용하지 않는 방법으로서 능동 성상도 확장 기법을 제안한다. PAPR 감소를 위하여 클리핑(clipping)을 적용하고 클리핑에 의한 성상도의 분산을 확장하기 위하여 원래 신호의 성상도보다 한 단계 높은 H-QAM구조로 능동적으로 확장하는 기법이다. 기존의 M-QAM통신방식을 그대로 이용할 수 있는 장점이 있어서 별도의 처리 방식이 필요 하지 않으며, 성상도의 확장 단계를 높이는 것으로 목표 PAPR에 접근할 수 있다. 본 논문에서는 4-QAM 변조 방식의 원래 신호를 16-QAM으로 통신을 하므로서 약 4 dB의 PAPR감소 효과를 얻을 수 있었으며, 64-QAM으로 확장할 때는 목표 PAPR을 거의 만족하는 효과를 얻을 수 있었다.

Constellation Matching 기법을 이용한 CMA 블라인드 적응 등화기의 성능 개선 (The Performance improvement of CMA Blind Adaptive equalizer using the Constellation Matching Method)

  • 임승각;강대수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.121-127
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기존의 CMA 블라인드 적응 등화기의 통신 채널 역모델링 성능을 개선시킬 수 있는 Constellation Matching 기법을 적용한 개선된 CMA 블라인드 적응 알고리즘에 대한 것이다. 무선 이동 채널과 같은 대역 제한 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭 영향을 줄이기 위하여 사용되던 기존의 CMA 블라인드 적응 등화기에서는 진폭 찌그러짐을 보상하는 반면 개선된 적응 알고리즘에서는 부가적인 신호 constellation matching (CM) 오차항을 포함하는 비용 함수를 적용하여 등화기 출력에서 진폭과 위상 찌그러짐을 최소화하도록 동작한다. 개선 알고리즘의 역모델링의 성능을 평가하기위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 잔여 부호간 간섭양과 복원된 신호의 constellation 을 기존 방식과 비교하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 방식이 기존 방식보다 정상 상태에서 안정된 잔여 부호간 간섭양을 얻을 수 있었지만 수렴 속도에서 초기의 적응 과정에서 늦어짐을 확인하였다.

A low-complexity PAPR reduction SLM scheme for STBC MIMO-OFDM systems based on constellation extension

  • Li, Guang;Li, Tianyun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권6호
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    • pp.2908-2924
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    • 2019
  • Multiple input multiple output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) is widely applied in wireless communication by virtue of its excellent properties in data transmission rate and transmission accuracy. However, as a major drawback of MIMO-OFDM systems, the high peak-to-average power ratio (PAPR) complicates the design of the power amplifier at the receiver end. Some available PAPR reduction methods such as selective mapping (SLM) suffer from high computational complexity. In this paper, a low-complexity SLM method based on active constellation extension (ACE) and joint space-time selective mapping (AST-SLM) for reducing PAPR in Alamouti STBC MIMO-OFDM systems is proposed. In SLM scheme, two IFFT operations are required for obtaining each transmission sequence pair, and the selected phase vector is transmitted as side information(SI). However, in the proposed AST-SLM method, only a few IFFT operations are required for generating all the transmission sequence pairs. The complexity of AST-SLM is at least 86% less than SLM. In addition, the SI needed in AST-SLM is at least 92.1% less than SLM by using the presented blind detection scheme to estimate SI. We show, analytically and with simulations, that AST-SLM can achieve significant performance of PAPR reduction and close performance of bit error rate (BER) compared to SLM scheme.

Denoising Mapping Utilizing Constellation Symmetry in Denoise-and-Forward Two-Way Relay Channels

  • Zheng, Jianping;Bai, Baoming;Li, Ying
    • ETRI Journal
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    • 제34권4호
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    • pp.617-620
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    • 2012
  • The denoising mapping with the closest-neighbor clustering (CNC) method in denoise-and-forward two-way relay channels is studied. Specifically, the symmetry of the constellations in source terminals A and B is utilized to reduce the complexity of the CNC method. The specific case considered first to illustrate how the constellation symmetry works in the CNC method is the quadrature phase-shift keying constellation in A and B and the single-antenna deployment in all terminals. This case study shows that an enormous complexity reduction can be achieved. Next, the result is extended to multiple-antenna scenarios and square quadrature amplitude modulations.

16-QAM 신호에 대한 이중 구조 CR-CMA 적응 등화기의 성능 (The Performance of Dual Structure CR-CMA Adaptive Equalizer for 16-QAM Signal)

  • 윤재선;임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.107-114
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    • 2012
  • 본 논문은 기존 블라인드 등화기의 성능인 수렴 특성과 잔류 부호간 간섭의 영향을 경감시키기 위해 축소 신호점을 사용하고 비용 함수를 실수부와 허수부로 분리하여 처리하는 한 이중 구조 CR-CMA(Constellation Reduction CMA)에 관한 것이다. 기존의 CMA는 진폭만을 보상하고 위상은 보상을 하지 못하며, 이를 해결하기 위해 MCMA(Modified CMA)는 비용 함수만을 실수부와 허수부를 따로 처리하여 진폭과 위상을 보상하지만 진폭의 보상 능력과 초기 수렴 속도에서는 CMA보다 성능이 열악해지는 문제점이 있다. 제안하는 이중 구조 CR-CMA는 CMA와 MCMA(Modified CMA) 알고리즘 장점만을 살릴 수 있도록 비용 함수와 오차 함수를 실수부와 허수부로 나누어 처리하고 축소 신호점을 적용할 수 있도록 개량하여 진폭과 위상의 보상, 빠른 수렴 속도 및 잔류 ISI와 MD(Maximum Distortion) 량의 감소 그리고 MSE(Mean Square Error)와 양호한 심볼 오류율 (SER : symbol error ratio) 특성을 얻을 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.

Channel Equalization for QAM Signal Constellation Using Wavelet Transform and Neural Network

  • Lee, Seok-Won;Nam, Boo-Hee
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.147-147
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    • 2000
  • Recently, a considerable amount of attention is being given to the use of wavelets and neural network for modulation and equalization. We proposed a new scheme of equalization for constellation using discrete wavelet transform(DWT) and neural network. The DWT is used for noise reduction and the neural network is used to update the equalizer coefficients adaptively.

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가중합 유전자 알고리즘 기반의 다목적 최적화를 이용한 톤 삽입 PAPR 저감 기법 (A Tone Injection PAPR Reduction Method using Multi-objective Optimization based on Weighted-sum Genetic Algorithm)

  • 박순규;이원철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권2C호
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    • pp.217-225
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    • 2009
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템을 포함한 다중 반송파 시스템에서 발생하는 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 감소시키기 위해 특정 톤 위치에 새로운 톤을 삽입하는 톤 삽입 기법은 성상도를 확장하여 평균 신호전력 대비 최대 신호 전력을 감소시키는 기법이다. 이러한 톤 삽입 기법은 최적의 PAPR 저감 성능을 얻기 위한 삽입 톤 결정을 위해 많은 탐색 연산량을 필요로 함과 동시에 높은 전력상승의 문제를 야기하는 반면, 전력상승을 고려하여 삽입 톤을 결정하면 사용 가능한 톤 삽입 신호가 제한됨에 따라 PAPR 저감 성능이 낮아진다. 따라서 본 논문에서는 기존의 톤 삽입 기법이 갖는 상충적인 목적들을 다목적 최적화 기법에 적용하여 PAPR 저감 성능과 전력상승을 절충하여 상호간의 유연한 조절이 가능한 가중함 유전자 알고리즘 기반의 톤 삽입 기법을 제안한다 모의 실험을 통하여 제안한 가중함 유전자 알고리즘 기반의 톤 삽입 방법은 PAPR과 전력상승의 문제를 사용자의 의사를 반영하는 가중치에 따라 적절하게 조절할 수 있음을 확인하였다.