처프 확산 대역 (chirp spread spectrum: CSS) 기술은 넓은 주파수 대역에 걸쳐 데이터를 확산하는 기술로, 다중 경로 페이딩에 강인한 특성을 보인다. 이로 인해 무선 통신 분야에서 크게 주목받고 있다. 하지만 다중 경로 페이딩 환경에 따른 CSS 시스템의 성능에 대한 연구는 아직 부족한 실정이다. 본 논문에서는 다중 경로 페이딩 채널이 직접 변조 (direct modulation: DM) M진 위상 편이 방식 (M-ary phase shift keying: MPSK) 시스템에 미치는 영향에 대해 알아본다. 채널 환경은 레일레이 페이딩을 가정하고, 덧셈 꼴 백색 가우시안 잡음의 (additive white Gaussian noise: AWGN) 영향을 받은 chirp 신호의 이론적인 심볼 에러율을 (symbol error rate: SER) 구한다. 그리고 실험적인 결과를 통해 이론적인 SER이 실험적인 SER과 일치함을 확인한다.
This paper proposes a multiuse detection system in a multi-cell M-ary Frequency Shift Keying(MFSK)/frequency hopping(FH)-Code Division Multiple Access(CDMA) environment, in which the channel model is an OR-channel and in the reverse link. We have proposed a multiuse detection system in a single cell. However, this sitye is not adequate to detect multiuser in a multi-cell environment. Therefore, we propose a multiuser detection system based on 3 level OR decision with two threholds. The proposed detection system can delete interference as well as intra-cell interference, receive the weakened desired signal and reject the false alarm. computer simulation shows the performance improvement.
In this paper, the bit error rate (BER) performance of the fast frequency hopping/M-ary frequency shift keying system using the clipper receiver is analyzed by using the characteristic function (CF) technique in the presence of n=1 band multitone jamming and additive white Gaussian noise environment. The CFs of the clipper receiver outputs are derived as a infinite series representation using Gamma function and Marcum's Q -function. The analytical results are validated with various simulation results. Performance comparisons with linear combining receiver are shown that the BER performance of the clipper receiver is much better than that of the linear combining receiver In addition, as the clipping level approaches to infinity, it is shown that the clipper receiver simply performs a linear combining without clipping and there exists an optimum value of diversity level (the number of hops per symbol) that maximizes the worst case BER performance of the clipper receiver.
수중음향 채널은 다양한 경로들이 상호 간섭하여 주파수에 따른 보강 또는 상쇄 간섭을 보이는 다중경로 페이딩 채널로 정의된다. 따라서 수신신호의 신호 대 잡음비는 주파수에 따라 변화한다. 아울러 해면변동은 해면 반사경로의 코히어런트 성분의 주파수에 따른 시변 페이딩을 야기한다. 주파수 편이 키잉 시스템은 이러한 간섭과 페이딩에 덜 민감하여 강인한 시스템으로 알려져 있으며 전송률을 높이기 위해 다진 주파수 편이 키잉 시스템으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 4 채널 4진 주파수 편이 키잉 시스템의 비트오류율을 천해 다중경로 채널에서 실험하였다. 실험결과 주파수 종속 시변 수중 음향 다중경로 페이딩은 연집오류를 발생시키는 특성을 보여 리드 솔로몬 코드가 4진 주파수 편이 키잉 시스템의 비트오류율을 효과적으로 경감시키는지를 보였다. 따라서 데이터 전송율 혹은 송수신기 거리에 따른 비트 오류율은 채널의 대역폭뿐만 아니라 주파수 종속 다중 경로 페이딩에 좌우됨을 보인다.
본 논문에서는 SFH/M-NCFSK(slow frequency hopping/M-ary non-coherent frequency shift keying) 시스템을 대상으로 FH주파수 합성기에 위상 잡음이 통신 성능에 미치는 영향에 대해 주파수 편차라는 개념으로 새로이 연구하였다. Square-law 검출기를 이용한 비동기 FSK 복조 방식을 사용하고, FH 주파수 합성기의 위상잡음을 고려한 SFH 시스템에 대해 해석적 방법으로 심볼 오류 확률을 추하였다. 주파수 한성기의 위상 잡음 전력 스펙트럼 분포와 대응하는 표준주파수편차 (equation omitted)와 SFH/M-NCFSK 시스템의 호핑 주파수 간격에 따른 통신 성능을 분석하였다. 표준 주파수 편차가 약 4.0 Hz일 경우, SFH/2-NCFSK 시스템에서 호핑 주파수 간격이 1/T$_{h}$=30 일 때, Ps=$10^{-3}$을 만족하는 SNR은 약 13.4 dB이다. 이것은 위상 잡음이 없을 때보다 약 2.4 dB의 전력 손실이 발생한다. SFH/4-NCFSK와 SFH/8-NCFSK 시스템에서는 각각 약 2.8 dB와 2.6 dB치 전력손실을 가진다. 호핑 주파수 간격이 1/T$_{h}$=30 이하이면, error floor가 생겨서 SER 성능이 악화된다. 시뮬레이션에 치한 분석 결과를 제시하였고, 해석적 방법에 의한 분석 결과와 일치함을 확인하였다.하였다.
The Viterbi decoding algorithm, which provides maximum - likelihood decoding, is currently considered the most widely used technique for the decoding of codes having a state description, including the class of linear error-correcting convolutional codes. Two classes of nonbinary convolutional codes are presented. Distance preserving mapping convolutional codes and M-ary convolutional codes are designed, respectively, from the distance-preserving mappings technique and the implementation of the conventional convolutional codes in Galois fields of order higher than two. We also investigated the performance of these codes when combined with a multiple frequency-shift keying (M-FSK) modulation scheme to correct narrowband interference (NBI) in power-line communications channel. Themodification of certain detectors of the M-FSK demodulator to refine the selection and the detection at the decoder is also presented. M-FSK detectors used in our simulations are discussed, and their chosen values are justified. Interesting and promising obtained results have shown a very strong link between the designed codes and the selected detector for M-FSK modulation. An important improvement in gain for certain values of the modified detectors was also observed. The paper also shows that the newly designed codes outperform the conventional convolutional codes in a NBI environment.
본 논문에서는 DS-CDMA 시스템의 성능 열화의 주요 원인인 다중 경로 페이딩이 존재하는 이동통신 채널 환경에서 성능 개선 기법으로 MRC 다이버시티 기법과 에러 정정 부호화 기법을 채용한 경우의 MFSK MDPSK/DS-CDMA 시스템의 성능 개선을 수치해석에 의해 정량적으로 분석하였다. 고려한 변조방식은 비동기식 MFSK와 MFSK에 기반한 MDPSK를 이용한 결합주파수 위상변조 방식이다. 결과에 의하면 MFSKM MDPSK/DS-CDMA 시스템과 기존의 MFSK/DS-CDMA와 MDPSK/DS-CDMA 시스댐을 비교하면 MFSK M MDPSK/DS-CDMA 시스댐의 성능이 우수함을 알았다. 또한. 나카가미 페이딩 환경하에서 MFSK-MDPSK/DS-CDMA 시스템은 다이버시티 가지수의 증가와 부호화의 이득에 의해 에러 성능이 향상되었다.
무선 스마트카드는 빌딩 보안 어플리케이션에 주된 역할을 하고 있다. 본 연구는 사용자에게 보다 편리함을 주고 스마트카드 시스템의 성능 개선을 제안한다. 스마트카드는 카드 리더기에 삽입을 하지 않고 장치에서 수센티미터 떨어져도 접근이 허용된다. 적응형 변조와 오류 제어를 통해 전력소비를 제어하는 성능은 필요하다. 본 논문에서는 적응형 리드 솔로몬 코드 기반의 FEC와 링크에서 M계수를 변화시킨 M-FSK변조에 대하여 연구한다. 적응형 변조와 적응형 오류 정정은 다른 다양한 정적스키마와 에너지 효율을 비교한 결과 50% 이상 에너지를 저장한다.
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.
직접 스펙트럼 확산(DS)방식과 주파수 도약 확산(FH)방식을 혼합시킨 하이브리드 DS/SFH-SSMA 시스템에 대해서 m-분포 페이딩 체널에서의 비동기 MDPSK 신호의 오율특성을 구하고, 다이버시티 기법과 부호화 기법을 함께 도입하였을때의 오율특성도 구했다. 얻은 결과로부터 페이딩의 심도 m에 따른 오율성능의 열화 정도를 알 수 있었는데 레일리 페이딩 환경(m=1)에서는 도약 주파수를 증가시키면 hit될 확률이 감소하므로 다중접속에 의한 간섭의 영향이 감소하고, 호핑수(q)가 사용자수(K)보다 무척 크고, 비트 에너지 대 잡음 전력비(E/N)가 높을때는 다중접속에 의한 간섭은 무시되어 다중경로에 의한 영향이 지배적이 된다는 것과, 비트 에너지 대 잡음 전력비가 낮을때는 가우스 잡음의 영향이 지배적이 되어 호핑수(q)에 관계없이 오율성능이 일정해진다는 것을 알았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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