• ETRI Journal
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• 제24권2호
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• pp.161-171
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• 2002

This paper proposes a novel decision feedback differential phase detection (DF-DPD) for M-ary DPSK. A conventional differential phase detection method for M-ary Differential Phase Shift Keying (DPSK) can simplify the receiver architecture. However, it possesses a poorer bit error rate (BER) performance than coherent detection because of the prior noisy phase sample. Multiple-symbol differential detection methods, such as maximum likelihood differential phase detection, Viterbi-DPD, and DF-DPD using L-1 previous detected symbols, have attempted to improve BER performance. As the detection length, L, increases, the BER performance of the DF-DPD improves but the complexity of the architecture increases dramatically. This paper proposes a simplified DF-DPD architecture replacing the conventional delay and additional architecture with an accumulator. The proposed architecture also improves BER performance by minimizing the current differential phase noise through the accumulation of previous differential phase noise samples. The simulation results show that the BER performance of the proposed architecture approaches that of a coherent detection with differential decoding.

• ETRI Journal
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• 제34권6호
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• pp.800-806
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• 2012

Transmission performances of direct detection-based 100-Gb/s modulation formats are investigated and compared for metro area optical networks. The effects of optical signal-to-noise ratio sensitivity, chromatic dispersion, cross-channel nonlinearity, and transmission distance on the performance of differential 8-ary phase-shift keying (D8PSK), differential phase-shift keying plus three-level amplitude-shift keying (DPSK+3ASK), and dual-carrier differential quaternary phase-shift keying (DC-DQPSK) are evaluated. The performance of coherent dual-polarization quadrature phase-shift keying (DP-QPSK) with block phase estimation and coherent DP-QPSK with digital differential detection are also presented for reference. According to our analysis, all three direct detection modulation formats could transmit a 100-Gb/s signal over several hundred kilometers of a single-mode fiber link. The results also show that DC-DQPSK outperforms D8PSK and DPSK+3ASK, and the performance of DC-DQPSK is comparable to that of coherent DP-QPSK with digital differential detection. The maximum transmission distance of DC-DQPSK is over 1,000 km, which is enough distance for metro applications.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권10A호
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• pp.807-815
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• 2003

MultiCode-CDMA(MC-CDMA) 시스템은 채널수가 증가할수록 신호의 PAPR(Peak to Average Power Ratio)이 증가하게 되어 증폭기의 비선형 특성에 의해 시스템 성능이 열화된다. MultiPhase Clipped MultiCode CDMA(MP-CDMA)[1] 시스템은 이러한 증폭기의 비선형 특성에 의한 시스템 성능 열화를 상쇄한다. 본 논문에서는 변조방식을 MPSK가 아닌 차동 부호화된 MPSK 방식을 사용했고 이렇게 변형된 시스템을 DMP-CDMA 시스템이라고 부를것이다. 차동 검출 방식을 적용한 DMP-CDMA 시스템은 위상 보정을 위한 모듈이 필요없고, 파일럿(pilot) 신호를 위한 추가적인 데이터 전송이 필요 없다는 장점을 가진다. 그러나 동기 검출을 사용한 시스템에 비해서 약 4.0dB의 성능열화를 보인다. 차동 검출 방식을 사용한 DMP-CDMA 시스템의 성능 열화를 보상하기 위해서 다중 심볼 차동 검출 방식을 적용한 결과 차동 검출 방식에 비해서 약 3.6dH의 성능 개선 효과를 보았다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권5호
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• pp.74-86
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• 2002

본 논문은 결정 궤환 구조를 갖는 차동 위상 검출기의 고속 데이터 처리를 위한 VLSI 구조를 제안한다. 기존 차동 위상 검출 방식의 낮은 BER 성능을 극복하기 위해 DF-DPD, DPD-RGPR, DFDPD-SA 등의 다중 심볼 검출 방식이 제시되었다. 이러한 검출 방식들은 참조 위상으로 사용되는 이전 심볼에서의 잡음 효과를 작게 하기 위하여 검출된 위상을 궤환시키는 구조를 갖고 있다. 하지만, 검출된 위상을 궤환시키는 작용은 데이터 처리 속도를 기존의 차동 위상 검출기보다 느리게 한다. 본 논문에서는 결정 궤환 구조를 갖는 차동 위상 검출기가 기존의 차동 위상 검출 방식처럼 고속으로 데이터를 처리할 수 있는 VLSI 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 'M-1' 번째 과정에서 'M' 번째 과정을 미리 계산하는 선계산(pre-calculation) 방식과 'M-1'번째 과정에서 예견 위상들을 궤환시키는 선결정 궤환(pre-decision feedback) 방식을 갖는다. 본 논문에서 제안된 구조는 VHDL(Very-high-speed-IC Hardware Description Language)를 사용하여 RTL(Register Transfer Level)로 구현되었다. 시뮬레이션 결과, 제안된 구조는 고속으로 데이터를 처리함을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제26권6호
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• pp.635-640
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• 2004

A new low-complexity differential detection technique, fractional multi-bit differential detection (FMDD), is proposed in order to improve the performance of continuous phase modulation (CPM) signals such as Gaussian minimum shift keying (GMSK) and Gaussian frequency shift keying (GFSK). In comparison to conventional one-bit differential detected (1DD) GFSK, the FMDD-employed GFSK provides a signal-to-noise ratio advantage of up to 1.8 dB in an AWGN channel. Thus, the bit-error rate performance of the proposed FMDD is brought close to that of an ideal coherent detection while avoiding the implementation complexity associated with the carrier recovery. In the adjacent channel interference environment, FMDD achieves an even larger SNR advantage compared to 1DD.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권3호
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• pp.1131-1143
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• 2016

Differential detection schemes do not require any channel estimation, which can be employed under user mobility with low computational complexity. In this work, a soft-input soft-output (SISO) differential detection algorithm is proposed for amplify-and-forward (AF) over time-varying relaying channels based cooperative communications system. Furthermore, maximum-likelihood (ML) detector for M-ary differential Phase-shift keying (DPSK) is derived to calculate a posteriori probabilities (APP) of information bits. In addition, when the SISO is exploited in conjunction with channel decoding, iterative detection and decoding approach by exchanging extrinsic information with outer code is obtained. Finally, simulation results show that the proposed non-coherent approach improves detection performance significantly. In particular, the system can obtain greater performance gain under fast-fading channels.

• 전자공학회논문지A
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• 제29A권3호
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• pp.8-14
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• 1992

In this paper, the differential detection technique of multi-h CPM is introduced and described. We derived the sets of modulation index of multi-h phase codes adequate to the differential detection. The power spectra of multi-h signals with various sets of modulation index are presented and compared to those of MSK and QPSK. Error rate performances of the conventional detector and Viterbi algorithm detector of 2-h and 3-h CPM are evaluated and compared.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제47권4호
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• pp.39-47
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• 2010

본 논문은 결정 궤환(Decision Feedback) 기반 차동 위상 검출 방식인 DF-DPD와 DPD-RGPR의 성능이 차동 복호(Differential Decoding)를 갖는 동기 검출 (Coherent Detection) 방식의 성능에 근접한다는 것을 수치적으로 증명한다. M-ary DPSK에 대한 기존 차장 위삼 검출 빙식은 수신기 구조를 간단하게 만들지만, 참조 위상으로 활용되는 이전 심볼에서의 잡음 성분으로 인해 열화된 수신 성능을 갖는다. 기존 차동 검출 방식의 수신 성능을 향상시키기 위해 DF-DPD, DPD-RGPR 등을 포함하는 다중 심볼 차동 검출 방식들이 제시되었다. 하지만, 이러한 방식들의 검출 성능에 대한 분석 및 비교에 대한 연구는 거의 진행되지 않았다. 그러므로, 본 논문에서는 DF-DPD와 DPD-RGPR 등의 결정 궤환 기반 차동 위상 검출 방식들의 성능을 수치적으로 분석한다. 수치적 분석 결파, 결정 궤환을 갖는 차동 위상 검출 방식들은 차동 복호를 갖는 동기 검출의 성능에 근접할 수 있으며 향상된 성능을 갖는 비동기 검출 (Noncoherent Detection)에 활용될 수 있음을 볼 수 있었다. 하드웨어 복잡도를 고려하면, 검출 길이가 증가함에 따라 복잡도가 증가하는 구조에 기반한 DF-DPD 방식보다 반복적으로 갱신되는 참조 위상을 사용하는 검출 방식에 기반한 DPD-RGPR 방식이 구현에 더욱 효과적임을 알 수 있었다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2003년도 하계학술대회 논문집
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• pp.217-221
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• 2003

In this paper, the Viterbi decoder containing new branch metrics of the squared Euclidean distance with multiple order phase differences is introduced in order to improve the bit error rate (BER) in the differential detection of the trellis-coded MDPSK-OFDM. The proposed Viterbi decoder is conceptually same as the multiple Phase differential detection method that uses the branch metric with multiple phase differences. Also, we describe the Viterbi algorithm in order to use this branch metrics. Our study shows that such a Viterbi decoder improves BER performance without sacrificing bandwidth and power efficiency. Also, the proposed algorithm can be used in the single carrier modulation.

• Journal of Communications and Networks
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• 제8권2호
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• pp.205-211
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• 2006

This paper considers the maximum likelihood (ML) detection of 16-ary differential amplitude and phase shift keying (DAPSK) in Rayleigh fading channels. Based on the conditional likelihood function, two new receiver structures, namely ML symbol-by-symbol receiver and ML sequence receiver, are proposed. For the symbol-by-symbol detection, the conventional DAPSK detector is shown to be sub-optimum due to the complete separation in the phase and amplitude detection, but it results in very close performance to the ML detector provided that its circular amplitude decision thresholds are optimized. For the sequence detection, a simple Viterbi algorithm with only two states are adopted to provide an SNR gain around 1 dB on the amplitude bit detection compared with the conventional detector.