본 논문에서는 DPSK(Quadrature Phase Shift Keying), MQAM(M-ary quadrature Amplitude Modulation), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)-MQAM, OFDM-DPSK 변조 방식에 대한 SER(Symbol Error Rate)을 위상 잡음에 대한 영향을 정량적으로 도출하였다. 시뮬레이션(MATLAB)을 이용하여 위상 잡음이 없는 이상적인 경우와 비교하였으며, 또한 상기 변조 방식에 대하여 심벌 레이트와 변조 대역폭간의 비에 따른 위상 잡음 영향을 분석하였고, 각 변조에서 요구되는 최소 위상 잡음 조건을 제시하고 도출하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권11호
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pp.4189-4202
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2014
In this paper, we propose a priority-based unequal error protection scheme of data partitioned H.264/AVC video with hierarchical quadrature amplitude modulation. In order to map data with higher priority onto the most significant bits of QAM constellation points, a priority sorting method categorizes different data partitions according to the unequal importance factor of encoded video data in one group of pictures by evaluated the average distortion. Then we propose a hierarchical quadrature amplitude modulation arrangement with adaptive constellation distances, which takes into account the unequal importance of encoded video data and the channel status. Simulation results show that the proposed scheme improves the received video quality by about 2 dB in PSNR comparing with the state-of-the-art unequal error protection scheme, and outperforms EEP scheme by up to 5 dB when the average channel SNR is low.
무선 통신 시스템에서 사용자간 협력방식은 중계노드들이 송신노드로부터 수신한 정보를 전달해 주어 최종 수신신호의 신뢰도를 향상시킨다. 본 논문에서는, 독립적이고 동일하게 분포된 레일레이 페이딩 채널을 고려하여 사용자간 협력을 위한 디코딩 후 전달 중계방식에 대한 비트 오차율의 분석을 수행한다. 변조방식으로는 M-ary PAM (Pulse Amplitude Modulation), QAM (Quadrature Amplitude Modulation), PSK (Phase Shift Keying) 방식을 이용한다. 따라서, 주어진 중계노드의 수에 대하여 각 변조방식에 대한 비트 오차율 식을 유도한다. 최종적으로, 유도된 비트 오차율 식의 수치적 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여 유도된 식을 검증하고, 중계노드의 수에 따른 비트 오차율 성능 변화를 관찰한다.
이 논문에서는 계층변조를 적용하는 AT-DMB (advanced terrestrial digital multimedia broadcasting) 시스템에 적용할 수 있는 블라인드등화 기법을 제시하고 그 성능을 살펴본다. AT-DMB 시스템은 기존 T-DMB의 DQPSK (differential quadrature phase-shift keying) 신호와 역방향 호환성을 보장하고 더 높은 데이터 전송률을 지원하기 위해 16-QAM (quadrature amplitude modulation) 계층변조 방식을 적용한다. 이 결과 SNR (signal to noise ratio)에 따라 기존 T-DMB 심볼과 추가된 심볼은 서로 다른 판정오율 (decision error rate)을 가진다. 따라서 판정한 신호로부터 채널을 추정할 때 판정오율이 낮은 선순위 심볼과 판정오율이 높은 후순위 심볼의 신뢰도에 따라 다른 가중치를 줌으로써 판정치의 전체적인 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 이 논문에서는 계층변조에 따른 비트 오율(bit error rate) 성능의 악화정도를 분석하고, 모의실험을 통해 판정신호의 신뢰도에 따라 가중치를 주는 제안방식이 가중치를 주지 않은 경우에 비해 비트 오율 성능이 향상됨을 확인하였다.
EST (Energy Spreading Transform)가 적용된 등화기법은 주파수 선택적 채널에서 ISI (Inter Symbol Interference)를 반복적으로 제거해 주는 효과적인 기술이다. EST 적용 시스템은 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템과 동일하게 CP (Cyclic Prefix)를 사용한다. 데이터 전송 측면에서 CP의 사용은 동일한 데이터의 반복이므로 시스템의 전송효율을 저하시킨다. RISIC 알고리즘은 불충분한 CP 길이에 의해 발생되는 IBI (Inter Block Interference)를 제거하고 CP를 복원해주는 알고리즘이다. 따라서 본 논문에서는 기존의 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 변조방식의 EST 시스템에 RISIC 알고리즘을 결합시킨 시스템을 제안하여 전송효율을 높였고 제안된 시스템을 16 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 변조방식으로 확장시켰다. 제안된 시스템은 RISIC 알고리즘과 EST기반의 등화기법을 사용함으로써 불충분한 길이의 CP를 사용하더라도 BER 성능이 MFB (Matched Filter Bound)에 근접하도록 향상 시킬 수 있음을 보여준다.
본 논문에서는 디지털 통신 시스템의 국부발진기의 다양한 주파수 오프셋에서 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), MQAM(M-ary Quadrature Amplitude Modulation), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)-MQAM, OFDM-QPSK, 8-VSB(Vestigial Side Bands) 변조방식에 대한 SER(Symbol Error Rate)의 변화와 위상잡음으로 인해 SER에 미치는 영향을 일반화하여 도출하고 시뮬레이션을 통하여 위상잡음이 없는 이상적인 경우와 비교하였다. 또한 상기 변조방식에 대하여 심벌레이트와 변조 대역폭간의 비 그리고 국부발진기의 다양한 오프셋에서도 SER을 분석하였다. 본 연구를 통하여 위상잡음에 대해 가장 민감한 변조방식은 OFDM-MQAM으로, 상대적으로 민감도가 가장 낮은 변조는 8-VSB임을 확인하였다.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제13권3호
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pp.17-24
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2021
Recently, a lossless non-orthogonal multiple access (NOMA) implementation without successive interference cancellation (SIC) has been proposed in the literature of NOMA. This lossless non-SIC NOMA was achieved via correlated superposition coding (CSC), in contrast to conventional independent superposition coding (ISC). However, only the achievable data rates for CSC NOMA were investigated. Thus, this paper proposes a practical CSC NOMA scheme under Rayleigh fading channel environments. First, we design the practical CSC NOMA scheme, namely quadrature correlated superposition modulation (CSM) NOMA, without channel coding, i.e., uncoded systems. In addition, we calculate the symbol error rates (SERs) for this quadrature CSM NOMA scheme. Then, simulations demonstrate that for the weak channel gain's user, the SER performance of the proposed quadrature CSM NOMA is shown to be improved greatly, compared to that of the conventional quadrature amplitude modulation (QAM) NOMA, whereas for the strong channel gain's user, the SER performance of the proposed quadrature CSM NOMA degrades a little, compared to that of the conventional QAM NOMA. As a result, the proposed quadrature CSM NOMA scheme could be considered as a practical NOMA scheme for CSC NOMA schemes toward the fifth-generation (5G) and next generation communications.
APSK(Amplitude Phase Shift Keying) 계열의 디지털 변조 방식은 전송 심볼들이 성상도 상에서 원형으로 분포해 있는 구조적 특성을 갖고 있다. 이러한 구조로 인하여 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 계열의 변조 방식과 비교하여 평균 전력 대비 최대 전력의 크기를 감소시키는 효과를 얻을 수 있으며, 비선형 채널 환경에서 전송 시 성능 열화 정도를 감소시킬 수 있다. 이와 같은 장점으로, APSK 변조 방식은 최근 DVB-S2(Digital Video Broadcasting-Satellite, Version 2)를 포함하는 위성 통신 시스템에서 표준으로 채택되고 있다. 본 논문에서는 일정 크기 이상의 입력 전력 크기에 대해서는 출력 전력 크기가 포화되는 특성을 갖는 채널 모델을 사용하여, 16APSK 변조 방식 적용의 비트 오율 (BER; Bit Error Rate)의 상한 근사식을 유도하고 실제 실험 결과와 비교하여 정확성을 검증한다. 또한 유도식을 활용하여 비트 오율을 최소화시키는 입력 전력의 크기를 결정하였으며, 16APSK 내각원 반지름과 외각원 반지름 비율 및 비선형 채널의 포화 특성에 따른 성능 최적화 방안을 제시한다.
본 논문은 slowly 레일리 페이딩에서 기존의 ATCMPSK(Adaptive Trellis-Coded Multiple Phase Shift Keying) 시스템을 트렐리스 코디드(Trellis-Coded) MQAM(Multiple Quadrature Amplitude Modulation)을 적용한 적응화 시스템 모델을 제안하였다. 이 제안한 적응화 시스템 모델은 채널 상태에 따라서 프래크메틱 부호화기를 사용하여 부호율과 변조 레벨을 가변하였다. 컴퓨터 모의 실험에서는 제안한 ATCMQAM(Adaptive Trellis-Coded MQAM)과 기존의 ATCMPSK(Adaptive Trellis-Coded MPSK) 모델에 대한 성능을 평가하였다. 결론적으로, MQAM을 적용한 시스템이 MPSK를 적용한 시스템에 비해 성능이 비슷할 때, 데이터 출력율면에서 보면 SNR이 증가함에 따라 0.5 ∼ 1비트이상 향상되었다. 또한 코딩 이득 (coding gain)도 2 ∼ 5dB정도 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 정진폭 신호 특성을 갖는 기존의 정진폭 부호화된 다중 부호 이진 직교 (CACB: Constant Amplitude Coded Multicode Biorthogonal) 변조의 구조를 유지하면서 대역폭 효율을 증가시킴으로써 전송률을 높일 수 있는 방식을 제안한다. 높은 대역폭 효율을 얻기 위한 방식으로는 기존에 제안되었던 직교위상-직교위상 변조($Q^2$PSK: Quadrature-Quadrature Phase Shift Keying), 그리고 정진폭 직교위상-직교위상 변조 (CA-$Q^2$PSK: Constant Amplitude-$Q^2$PSK) 방식을 이용한다. 먼저 가장 간단한 결합 방식인 CACB-$Q^2$PSK 방식을 제안한다. 이 방식은 대역폭 효율은 증가하지만 정진폭 특성을 얻을 수는 없기 때문에 정진폭 특성을 유지하기 위한 새로운 첫 번째 CACB-CA-$Q^2$PSK (CACB-CA-$Q^2$PSK II) 변조 방식을 제안한다. 그러나 이 방식은 정진폭을 얻기 위해 여분의 부호화 과정이 필요하므로 대역폭 효율이 낭비되는 단점이 있다. 마지막으로 대역폭 효율을 감소시키지 않는 새로운 두 번째 CACB-CA-$Q^2$PSK (CACB-CA-$Q^2$PSK II) 변조 방식을 제안한다. 컴퓨터 모의실험을 통해 제안된 시스템의 성능을 평가함으로서 제안된 CACB-CA-$Q^2$PSK II 변조 방식의 효율성을 보이도록 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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