• 제목/요약/키워드: Pairwise Error Probability

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Exact Bit Error Probability of Orthogonal Space-Time Block Codes with Quadrature Amplitude Modulation

  • Kim, Sang-Hyo;Yang, Jae-Dong;No, Jong-Seon
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제10권3호
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    • pp.253-257
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    • 2008
  • In this paper, the performance of generic orthogonal space-time block codes (OSTBCs) introduced by Alamouti [2], Tarokh [3], and Su and Xia [11] is analyzed. We first define one-dimensional component symbol error function (ODSEF) from the exact expression of the pairwise error probability of an OSTBC. Utilizing the ODSEF and the bit error probability (BEP) expression for quadrature amplitude modulation (QAM) introduced by Cho and Yoon [9], the exact closed-form expressions for the BEP of linear OSTBCs with QAM in quasi-static Rayleigh fading channel are derived. We also derive the exact closed-form of the BEP for some OSTBCs which have at least one message symbol transmitted with unequal power via all transmit antennas.

QAM 변조방식을 갖는 선형 직교 시공간 블록 부호의 준정지 레일리 페이딩 채널에서의 비트 오율 성능 분석 (BER Performance Analysis of Linear Orthogonal Space-Time Block Codes with Quadrature Amplitude Modulation in Quasi Static Rayleigh Fading Channel)

  • 김상효;양재동;노종선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권6C호
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    • pp.575-581
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    • 2006
  • 본 논문에서는 Alamouti, Tarokh, Su와 Xia 등에 의해 도입된 직교 시공간 부호를 포함한 임의의 선형 직교 시공간 블록 부호에 대해, 준정지 레일리 페이딩 채널에서의 정확한 비트 오율 성능을 분석한다. 먼저 1차원 심볼 오류 함순(one-dimensional symbol error function, ODSEF)를 정의한다. 이것은 직교 시공간 블록 부호의 정확한 쌍 오류 확률(pairwise error probability)에 의하여 얻어진다. ODSEF와 Cho 와 Yoon의 QAM에 대한 비트 오율 표현을 이용하여, 직교 시공간 블록 부호에 대한 일반적인 표현을 구하고, 이를 이용하여, 선형 직교 시공간 블록 부호의 정확한 폐형의 비트 오율을 구한다.

QAM 변조방식을 갖는 직교 시공간 블록 부호의 심볼 오율 (Closed-form Expression for the Symbol Error Probability of Orthogonal Space-Time Block Codes with Quadrature Amplitude Modulation)

  • 김상효;강익선;노종선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권6C호
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    • pp.561-569
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    • 2003
  • 본 논문에서는 Alamouti[1], Tarokh[14], Xia[11]에 의해 도입된 직교 시공간 부호를 포함한 임의의 선형 직교 시공간 블록 부호에 대해, 느린 레일라이 페이딩 채널(slow Rayleigh fading channel)의 쌍간 오율(pairwise error probability)의 정확한 표현이 2개의 전송된 부호어 행렬(codeword matrices) 사이의 부호어 심볼 거리(codeword symbol distance)가 아니라, 2개의 메시지 벡터(messgae vector) 사이의 메시지 심볼 거리(message symbol distance)의 식으로 유도된다. 1차원 성분의 심볼 오율을 이용하여, 선형 직교 시공간 부호의 심볼 오율의 정확한 폐형의 표현이 QPSK, 16-QAM, 64-QAM과 256-QAM에 대해 유도된다.

Distributed Space-Time Coded Non-Orthogonal DF Protocols with Source Antenna Switching

  • Jin, Xianglan;Yang, Jae-Dong;No, Jong-Seon;Shin, Dong-Joon
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권5호
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    • pp.492-498
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    • 2010
  • In this paper, a new distributed space-time coded (DS-TCed) non-orthogonal decode-and-forward (NDF) protocol with source antenna switching (SAS) is proposed, where two antennas associated with each radio frequency chain can be alternatively used in the first and second phases. Several DSTC schemes for the NDF with SAS (NDF-SAS) protocol are proposed and their average pairwise error probability for the error-free source-relay (SR) channel is also derived. The simulation results show that the NDF-SAS protocol achieves larger diversity order than the NDF protocol under the error-free and erroneous SR channels.

Encoder Design for the Multiple Symbol Trellis Coded Modulation Applied to Noncoherent CPFSK on the Interleaved Rician Fading Channel

  • Kim, Chang-Joong;Lee, Ho-Kyoung
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.421-424
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    • 2002
  • In this paper, we introduce an encoder design technique of multiple symbol trellis coded modulation for noncoherent continuous phase frequency shift keying (MTCM/NCPFSK) on the interleaved Rician fading channel. To find dominant factors which affects the error probability of MTCM/NCPFSK, we derive the pairwise error probability (PEP) of MTCM/NCPFSK and find that the error probability mainly depends on the effective length of error event and the corresponding squared product distance (SPD) for the small value of Rician parameter K. Using this performance criteria, we search for the optimal encoder of MTCM/NCPFSK for the interleaved Rician fading channel. We also compare that encoder with the encoder designed for additive white Gaussian noise channel.

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시간 선택적 페이딩 환경에서 CIOD 시공간 블록 부호의 성능 분석 (Performance Analysis for The Coordinate Interleaved Orthogonal Design of Space Time Block Code in The Time Selective Fading Channel)

  • 문승현;이호경
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권6호
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    • pp.43-49
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    • 2014
  • 본 논문에서는 4개의 전송 안테나 시스템에서 좌표축 인터리빙된 직교 신호로 디자인(Coordinate interleaved orthogonal design: CIOD)된 시 공간 블록 부호(Space time block code: STBC)가 시간 선택적 페이딩 채널인 1차 Markov 채널을 통과하였을 때에 성능 분석을 다룬다. 채널이 준 정지 페이딩 채널(Quasi-static fading channel)일 경우 STBC-CIOD는 최대 전송률과 최대 다이버시티(Full rate full diversity: FRFD)를 만족하고, 단일 심볼 복호가 가능한(single symbol decodable: SSD) 코드이나, 시간 선택적 페이딩 환경에서는 신호간의 간섭이 생기므로 FRFD을 만족시키더라도 단일 심볼 복호를 수행하였을 때 간섭에 의한 성능 열화가 생길 것이다. 심볼 오류율(Symbol error rate: SER)의 Union bound를 신호 쌍 오류 확률(pairwise error probability)을 유도하여 구한다. 그리고 4-ary PSK 신호에 대한 모의실험을 통하여 유도된 심볼 오류율을 구하고 이를 수식으로 구한 심볼 오류율의 union bound 와 비교한다.

Hyperparameter Selection for APC-ECOC

  • Seok, Kyung-Ha
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제19권4호
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    • pp.1219-1231
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    • 2008
  • The main object of this paper is to develop a leave-one-out(LOO) bound of all pairwise comparison error correcting output codes (APC-ECOC). To avoid using classifiers whose corresponding target values are 0 in APC-ECOC and requiring pilot estimates we developed a bound based on mean misclassification probability(MMP). It can be used to tune kernel hyperparameters. Our empirical experiment using kernel mean squared estimate(KMSE) as the binary classifier indicates that the bound leads to good estimates of kernel hyperparameters.

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연판정 후 전송 방식을 적용한 다중 안테나 다중 릴레이 협동통신망의 성능 분석 (Performance of Multiple-Relay Cooperative Communication Networks under Soft-Decision-and-Forward Protocol)

  • 송경영;노종선;김태근;성준현;임민중;임대운
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권5A호
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    • pp.431-439
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    • 2010
  • 모든 노드에서 다중 안테나를 갖고 다중 릴레이가 존재하는 협동 통신망을 고려한다. 연판정 후 전송 기법을 적용하여 쌍 오류 확률을 구하고 이를 이용하여 심볼 오류 확률을 유도한다. 하지만 이러한 다중 릴레이 시스템 에서 간섭을 피하기 위해 일반적으로 전송률 측면에서 비효율적인 직교 채널의 사용이 요구된다. 이를 해결하기 위해 순시적인 신호 대 잡음의 비가 가장 큰 릴레이를 선택하도록 하는 선택 기법을 적용하고, 이 시스템에 대한 성능을 분석 한다. 또한, 릴레이의 개수가 증가할수록 모든 릴레이를 사용할 때보다 릴레이 선택 기법을 사용했을 때의 성능이 우수함을 보인다.

채널 상태 정보를 사용하지 않는 비동기식 복조기를 위한 다중 격자 부호화 연속 위상 주파수 변조 방식의 성능분석 (Performance Analysis on the Multiple Trellis Coded CPFSK for the Noncoherent Receiver without CSI)

  • 김창중;이호경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권10C호
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    • pp.942-948
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    • 2003
  • 채널 상태 정보 (Channel State Information, CSI)를 사용하지 않는 비동기식 복조기를 위한 다중 격자 부호화 연속 위상 주파수 변조 방식 (Multiple Trellis Coded Modulation applied to Continuous Phase Frequency Shift Keying, MTCM/CPFSK)의 성능을 비상관적인 라이시안 페이딩 채널상에서 분석하였다. 복조기에서 신호 판별에 적합한 척도(metric)로 수신 신호와 후보 신호 사이의 제곱 교차 상관값 (squared cross-correlation)을 사용하였으며, 이 때 신호쌍 오류(Pairwise Error Probability, PEP)를 구하였다. 또한, PEP를 이용하여 신호 사이의 등가 정규화 기하 제곱 거리 (Equivalent Normalized Squared Distance, ENSD)를 구하고, 완벽한 CSI를 사용하는 비동기식 MTCM/CPFSK의 ENSD와 비교하였다. 마지막으로, PEP를 변환 함수 상한법(Transfer Function Bounding, TFB)에 대입하여 각각의 방법에 의해 구해진 이론적인 비트 오류 성능(Bit Error Rate, BER)을 비교하고, 모의실험 결과를 통하여 검증하였다.

Design of Unequal Error Protection for MIMO-OFDM Systems with Hierarchical Signal Constellations

  • Noh, Yu-Jin;Lee, Heun-Chul;Lee, Won-Jun;Lee, In-Kyu
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제9권2호
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    • pp.167-176
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    • 2007
  • In multimedia communication systems, efficient transmission system design should incorporate the use of matching unequal error protection (UEP), since source coders exhibit unequal bit error sensitivity. In this paper, we present UEP schemes which exploit differences in bit error protection levels in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems over frequency selective fading channels. We introduce an UEP scheme which improves the link performance with multiple transmit and receive antennas. Especially, we propose a new receiver structure based on two stage Maximum Likelihood detection (MLD) schemes which can approach the performance of a full search MLD receiver with much reduced computational complexity. In the performance analysis, we derive a generalized pairwise error probability expression for the proposed UEP schemes. Simulation results show that the proposed schemes achieve a significant performance gain over the conventional equal error protection (EEP) scheme.