본 논문에서는 MRC 다이버시티 방식과 하이브리드 SC/MRC 다이버시티 방식을 DS/CDMA 시스템에 적용하였을 경우. 나카가미 페이딩 채널환경에서 페이딩 지수와 다이버시티의 브랜치 수가 시스템에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 페이딩 지수 m값이 1과 2일 경우에 대하여 브랜치 수를 2.3.4 인 경우 각 다이버시티 방식을 적용하였다 분석결과, 나카가미 페이딩 지수 m값이 작은 값. 즉 페이딩의 영향이 심한 경우 하이브리드 SC/MRC 다이버시티 방식의 레이크 수신기를 적용하는 것이 효율적이며. 페이딩의 영향이 심하지 않은 경우 MRC 다이버시티 방식의 레이크 수신기를 적용하는 것이 효율적임을 확인하였다. 결과적으로 실제 통신 환경이 열악한 경우 시스템의 복잡도를 줄이면서도 비슷한 성능을 얻을 수 있는 방법으로 각 브랜치 수에 수신되는 강도가 센 몇몇 신호를 가진 경로를 선택하는 하이브리드 SC/MRC 다이버시티 방식이 MRC 다이버시티방식을 대신할 수 있는 방식임을 입증하였다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제7권1호
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pp.35-41
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2007
An alternative solution to the problem of obtaining acceptable performances on a fading channel is the diversity technique, which is widely used to combat the fading effects of time-variant channels. The symbol error probability of M-ary DPSK (MDPSK), PSK (MPSK) and QAM (MQAM) systems using 2 branches from the branch with the largest signal-to-noise ratio(SNR) at the output of L-branch selection combining(SC), i.e., SC2 in frequency-nonselective slow Nakagami fading channels with an additive white Gaussian noise(AWGN) is derived theoretically. These performance evaluations allow designers to determine M-ary modulation methods against Nakagami fading channels.
A decode-and-forward system with an energy-harvesting relay is analyzed for the case when an arbitrary number of independent interference signals affect the communication at both the relay and the destination nodes. The scenario in which the relay harvests energy from both the source and interference signals using a time switching scheme is analyzed. The analysis is performed for the interference-limited Nakagami-m fading environment, assuming a realistic nonlinearity for the electronic devices. The closed-form outage probability expression for the system with a nonlinear energy harvester is derived. An asymptotic expression valid for the case of a simpler linear harvesting model is also provided. The derived analytical results are corroborated by an independent simulation model. The impacts of the saturation threshold power, the energy-harvesting ratio, and the number and power of the interference signals on the system performance are analyzed.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제12권3호
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pp.189-195
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2012
In this paper, we propose a novel protocol called a Multi-hop Diversity Transmission protocol in which the retransmission is realized by a relay that is Nearest to a current Source (MDTNS). We derive the mathematical expressions of the packet error rate (PER) and the average number of transmissions over Nakagami-m fading channels, and verify them by Monte Carlo simulations. The simulation results show that the MDTNS protocol improves the performance of the network in terms of PER when compared to the Multi-hop Diversity Transmission protocol in which the retransmission is done by a relay that is Nearest to Destination (MDTND) and to the conventional multi-hop transmission (CMT) protocol.
해양 탐사에 있어서 해저퇴적물의 물성을 파악하는 것은 해양 연구의 기초 자료로써 활용되고 있다. 이러한 해저퇴적물의 물성을 파악하기 위해서는 시추를 통한 직접적인 방법이 있지만 경제적, 시간적 손실이 크고 공간적인 한계가 있다. 이에 음향 장비를 이용한 해저퇴적물 분류 연구가 활발히 진행 중에 있다. 본 논문에서는 해저 지형 조사 장비의 일종인 음향측심기에 의한 음향 신호의 나카가미(Nakagami) 분포를 분석하여 해저퇴적물의 특성을 분류하는 연구를 수행하였다. 나카가미 변수인 m 값의 변화에 따라 해저퇴적물의 물리적 특성이 달라지는 것을 확인하였고, 이는 해저퇴적물특성 연구의 기초자료로 활용되리라고 여겨진다.
본 논문에서는 주변 환경에 따라 다양한 채널 상태를 나타낼 수 있는 분산형 나카가미 페이딩 채널하에서 선형의 시공간 블록코드 (Space-Time Block Code) 직교 설계로부터 평균 비트 에러율(Bit Error Rate)성능을 평가하여 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 채널의 안테나 열 구성과 동작환경의 영향을 분석하였고 향상된 BER을 위한 MT 안테나의 설계조건과 페이딩 지수 m을 제안 한다. 시스템 성능의 분석을 위해 M-PSK(M-ary Phase Shift Keying)변조 방식과, M-QAM(M-ary Quadra -ture Amplitude Modulation)변조 방식을 사용 하였고, 분석 식은 각각 적분된 나카가미 페이딩 변수와 적분되지 않은 나카가미 페이딩 변수로부터 시스템의 성능을 비교 분석하였다. 채널 배열의 구성은 행렬의 수식적 계산에 의해 얻게 되며, AOA 확산이 감소하는 것에 따라 STBC(Space - Time Block Codes) BER성능이 감소하며, 이와 같은 손실은 안테나 간격의 증가나, 배열구성의 변경을 통해 보상 될 수 있다.
본 논문에서는 다중톤 재밍이 존재하는 나카가미m 페이딩 환경하에서 BFSK 변조방식을 사용한 Hybrid DS/FH 확산대역 시스템의 성능을 분석하였다. 분석 결과 주파수 도약율이 증가할수록 시스템의 성능이 향상되었으며, 확산대역 시스템의 복합비를 고정하였을 경우 DS확산대역 방식의 시스템보다 더 낮은 비트 에러 확률을 가짐을 증명하였다. 또한 m값이 증가함에 따라 페이딩의 영향이 감소함을 알 수 있었으며, 신호대 방해신호의 전력비(SJR)가 증가할수록 DS 확산대역 시스템보다 성능이 향상됨을 알 수 있었다. 결과적으로 재밍이 존재하는 나카가미m 페이딩 환경 하에서 Hybrid DS/SFH 확산대역 시스템의 성능이 DS 확산대역 시스템의 성능보다 우수함을 입증하였다.
본 논문에서는 DS-CDMA시스템에서 다양한 페이딩 채널을 모델화 할 수 있는 나카가미-m 페이딩 환경을 고려하였다. 나카가미-m 페이딩을 고려한 시스템 모델링은 도시의 통신환경에서 다중경로를 갖는 이동 통신 채널에 적합한 모델로서 많이 사용되고 있다. 시스템은 적응형 직렬 탐색 PN 부호 획득기법을 사용하였으며 부호 획득 시간에 영향을 미치는 검출확률( $P_D$)과 오경보 확률( $P_FA$ )을 나카가미-m 페이딩 환경 하에서 유도하였다. 검출 확률 및 오경보 확률은 PN 부호 획득 시간을 결정하기 위한 결정변수로서 평균 획득 시간과 분산을 계산하기 위해 필수적으로 사용되며 컴퓨터 시뮬레이션 결과로부터 페이딩 채널 하에서의 PN부호 획득에 대한 평균 획득 시간과 분산을 해석함으로서 이동 통신 시스템의 H/W설계에 적용할 수가 있음을 확인하였다.
Using a method recently reported in the literature for analyzing the bit error probability (BEP) performance of noncoherent Mary orthogonal signals with square-law combining in the presence of independent and identically distributed Nakagami-m faded paths, we are able to reformulate this method so as to apply to a generalized fading channel in which the fading in each path need not be identically distributed nor even distributed ac-cording to the same family of distribution. The method leads to exact expressions for the BEP in the form of a finite-range integral whose integrand involves the moment generating function of the combined signal-to-noise ratio and which can therefore be readily evaluated numerically. The mathematical formalism is illustrated by applying the method to some selected numerical examples of interest showing the impact of the multipath intensity profile (MIP) as well as the fading correlation profile (FCP) on the BEP performance of M-ary orthogonal signal over Nakagami-m fading channels. Thses numerical results show that both MIP and FCP induce a non-negligible degradition in the BEP and have therefore to be taken into account for the accurate prediction of the performance of such systems.
In this paper, we investigate the performance of convolutional coded DS/CDMA system equipped with a noncoherent M-ary orthogonal modulation scheme, and operating in multi-user environments over slow and freuency nonselective Nakagami-m fading channels with an additive white Gaussian noise (AWGN). An expression for the pariwise error probability that can be used to compute the upper bound of coded system is first derived. performance of the DS/CDMA system with and without the convolutional codes are then compared. We have obsered that the convolutional coded can compensate the degradation quite well in multi-user situations over the Nakagami fading channels with the AWGN. For the case of an extreme fading, however, it has been seen that the convolutional code reaches its limit to improve the overall system performance as the number of users increse.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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