본 논문에서는 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 기법을 적용한 릴레이 프로토콜을 제안한다. AMC 기법은 다양한 변조와 코딩 기법을 통해, 통신 시스템의 전송률과 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 AMC 기법을 적용한 릴레이 프로토콜의 성능을 분석하고, AMC 기법이 적용된 릴레이 프로토콜이 AMC 기법이 적용되지 않은 기존의 기법과 비교하여 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio) 레벨에서 더 좋은 평균 전송률을 제공할 수 있음을 확인하였다. 비적응적 MCS(Modulation and Coding Scheme) 릴레이 프로토콜과 적응적 MCS 릴레이 프로토콜의 성능을 증명하기 위해 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 파라미터와 함께 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하였다. 모의실험 결과, 적응적 MCS가 적용된 시스템에서 AF(Amplify-and-Forward), DF(Decode-and-Forward) 및 DMF(DeModulate-and-Forward) 프로토콜 중 DMF 프로토콜이 낮은 SNR 값에서 가장 좋은 성능을 보이고, 더 좋은 평균 전송률을 제공하는 것을 확인하였다.
Most of high energy cosmic rays (CRs) are thought to be produced by diffusive shock acceleration (DSA) at supernova remnants (SNRs) within the Galaxy. Fortunately, nonthermal emissions from CR protons and electrons can provide direct observational evidence for such a model and place strong constraints on the complex nonlinear plasma processes in DSA theory. In this study we calculate the energy spectra of CR protons and electrons in Type Ia SNRs, using time-dependent DSA simulations that incorporate phenomenological models for some wave-particle interactions. We demonstrate that the time-dependent evolution of the self-amplified magnetic fields, Alfv$\acute{e}$nic drift, and escape of the highest energy particles affect the energy spectra of accelerated protons and electrons, and so resulting nonthermal radiation spectrum. Especially, the spectral cutoffs in X-ray and ${\gamma}$-ray emission spectra are regulated by the evolution of the highest energy particles, which are injected at the early phase of SNRs. Thus detailed understandings of nonlinear wave-particle interactions and time-dependent DSA simulations of SNRs are crucial in testing the SNR hypothesis for the origin of Galactic cosmic rays.
본 논문에서는 고차 변조 방식의 심볼 사상(mapping)이 LDPC (low-density parity-check) 부호를 사용하는 터보 등화기(turbo equalizer)의 수렴 특성에 미치는 영향에 대해서 살펴본다. 심볼 사상에 따른 선형 MMSE 등화기의 유효(effective) SNR과 LDPC 복호기의 수렴 특성을 통해 LDPC 부호를 사용하는 터보 등화기에 BR (bit-reliability) 사상이 성능 관점에서 유리하다는 것을 보여준다. 그리고 밀도 진화 분석(density evolution)을 통한 잡음 임계치(noise threshold)와 전산 실험 결과를 통해 터보 등화기의 성능에 심볼 사상이 미치는 영향을 검증한다.
Most high energy cosmic rays (CRs) are thought to be produced by diffusive shock acceleration (DSA) in supernova remnants (SNRs) within the Galaxy. Plasma and MHD simulations have shown that the self-excitation of MHD waves and amplification of magnetic fields via plasma instabilities are an integral part of DSA for strong collisionless shocks. In this study we explore how plasma processes such as plasma instabilities and wave-particle interactions can affect the energy spectra of CR protons and electrons, using time-dependent DSA simulations of SNR shocks. We demonstrate that the time-dependent evolution of the shock dynamics, the self-amplified magnetic fields and $Alfv{\acute{e}nic$ drift govern the highest energy end of the CR energy spectra. As a result, the spectral cutoffs in nonthermal X-ray and ${\gamma}$-ray radiation spectra are regulated by the evolution of the highest energy particles, which are injected at the early phase of SNRs. We also find that the maximum energy of CR protons can be boosted significantly only if the scale height of the magnetic field precursor is long enough to contain the diffusion lengths of the particles of interests. Thus, detailed understandings of nonlinear wave-particle interactions and time-dependent DSA simulations are crucial for understanding the nonthermal radiation from CR acceleration sources.
Young Galactic supernova remnants (SNRs) are where we can observe closely supernova (SN) ejecta and their interaction with the circumstellar/interstellar medium. They also provide an opportunity to explore the explosion and the final stage of the evolution of massive stars. Near-infrared (NIR) emission lines in SNRs mostly originate from shocked dense material. In shocked SN ejecta, forbidden lines from heavy ions are prominent, while in shocked circumstellar/interstellar medium, [Fe II] and $H_2$ lines are prominent. [Fe II] lines are strong in both media, and therefore [Fe II] line images provide a good starting point for the NIR study of SNRs. There are about twenty SNRs detected in [Fe II] lines, some of which have been studied in NIR spectroscopy. We will review the NIR [Fe II] observations of SNRs and introduce our recent NIR spectroscopic study of the young core-collapse SNR Cas A where we detected strong [P II] lines.
5G 시스템에서는, 통신 서비스가 4G 통신보다 더욱 더 빠른 망 연결을 요구한다. 최근, 선도적인 5G 기술들 중 하나로 비직교 다중접속이 주목받고 있다. 비직교 다중접속에서는 사용자들이 주파수와 시간을 공유하여, 더 많은 사용자들이 동시에 서비스를 받을 수가 있다. LTE와 같은 직교 다중접속과 비교하면, 비직교 다중접속은 더 큰 시스템 용량과 초저 지연과 같은 장점을 가진다. 본 논문에서는 비직교 다중접속의 SIC에 채널 추정 오류가 미치는 영향을 고찰한다. 우선, 채널 추정 오류를 가지는 수신기의 폐쇄형 수식을 구한다. 그리고 채널 추정 오류의 BER를 완벽한 채널 추정의 BER과 비교한다, 또한, 채널 추정 오류로 발생하는 SNR 손실을 분석한다.
DFT(Discrete Fourier Transform) 확산 방식의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신 시스템은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 저감에 매우 효과적인 시스템이며, 3GPP LTE($3^{rd}$ Generation Partnership Project Long Term Evolution)의 상향 링크에 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)에 사용된다. SC-FDMA는 일반적으로 OFDM 시스템보다 위상잡음과 직교 불균형으로 인한 ICI(Inter-Carrier Interference)에서 더 성능 열화가 발생하며, 등화기에 심각한 영향을 미친다. 그러므로 본 논문에서는 상향 링크에서 신호 전송 시 발생하는 위상잡음과 직교 불균형(IQ Imbalance: In-phase/Quadrature Imbalance), 그리고 전력 증폭기(HPA: High Power Amplifier)의 백-오프 특성에 따른 영향을 분석하고, ICI 성분을 제거할 수 있는 효과적인 등화 알고리듬을 제시한다. 제안된 등화기는 FDE(Frequency Domain Equalizer) 방식을 기반으로 설계하였으며, 기존의 PNS(Phase Noise Suppression) 알고리듬을 FDE에 사용될 수 있도록 수정하고 개선하여 위상 잡음과 직교 불균형으로 인한 ICI를 보상한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 back-off 5.5 dB 상태에서 위상 잡음 $0.06\;rad^2$, 위상 에러 5도, 진폭 에러 0.005인 경우, 위상 잡음과 직교 불균형을 보상하여 SNR=14 dB 정도에서 $BER=10^{-4}$의 성능을 만족할 수 있다.
Na, Domin;Ryu, Jaeil;Hong, Suk-Joo;Hong, Sun Hwa;Yoon, Min A;Ahn, Kyung-Sik;Kang, Chang Ho;Kim, Baek Hyun
Investigative Magnetic Resonance Imaging
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제20권2호
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pp.81-87
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2016
Purpose: To analyze the feasibility of three-dimensional (3D) diffusion-weighted (DW) PSIF (reversed FISP [fast imaging with steady-state free precession]) sequence in order to evaluate peripheral nerves in the elbow. Materials and Methods: Ten normal, asymptomatic volunteers were enrolled (6 men, 4 women, mean age 27.9 years). The following sequences of magnetic resonance images (MRI) of the elbow were obtained using a 3.0-T machine: 3D DW PSIF, 3D T2 SPACE (sampling perfection with application optimized contrasts using different flip angle evolution) with SPAIR (spectral adiabatic inversion recovery) and 2D T2 TSE (turbo spin echo) with modified Dixon (m-Dixon) sequence. Two observers used a 5-point grading system to analyze the image quality of the ulnar, median, and radial nerves. The signal-to-noise ratio (SNR) and contrast-to-noise ratio (CNR) of each nerve were measured. We compared 3D DW PSIF images with other sequences using the Wilcoxon-signed rank test and Friedman test. Inter-observer agreement was measured using intraclass correlation coefficient (ICC) analysis. Results: The mean 5-point scores of radial, median, and ulnar nerves in 3D DW PSIF (3.9/4.2/4.5, respectively) were higher than those in 3D T2 SPACE SPAIR (1.9/2.8/2.8) and 2D T2 TSE m-Dixon (1.7/2.8/2.9) sequences (P < 0.05). The mean SNR in 3D DW PSIF was lower than 3D T2 SPACE SPAIR, but there was no difference between 3D DW PSIF and 2D T2 TSE m-Dixon in all of the three nerves. The mean CNR in 3D DW PSIF was lower than 3D T2 SPACE SPAIR and 2D T2 TSE m-Dixon in the median and ulnar nerves, but no difference among the three sequences in the radial nerve. Conclusion: The three-dimensional DW PSIF sequence may be feasible to evaluate the peripheral nerves around the elbow in MR imaging. However, further optimization of the image quality (SNR, CNR) is required.
LTE (long term evolution) 및 LTE-A (LTE-Advanced) 시스템에서는 폐회로 기반의 다중 안테나 기술이 적용되었으며, 최대 비 전송 방식 (maximum ratio transmission, MRT) 보다 성능은 감소되지만, 동 이득 (equal gain) 특성을 유지할 수 있는 동 이득 전송 (equal gain transmission, EGT) 코드북을 채택하고 있다. 본 논문에서는 LTE 및 LTE-A 시스템에서 사용되는 코드북보다 성능을 향상시킬 수 있는 차분 코드북을 제안한다. 특히 동 이득 특성을 그대로 유지하면서 LTE 시스템의 코드북 요구조건을 모두 만족시키는 코드북을 제안한다. 코드북을 구성하는 코드워드들의 인자들 (elements)이 8-PSK(phase-shift keying) 성운 (constellation) 만을 사용하므로, 선부호화 및 복호 시 계산량이 낮아지는 LTE 코드북의 장점을 그대로 유지할 수 있다. 동 이득 성질은 특히 상향 링크에서 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)에 상당한 영향을 미치므로 매우 중요하다. 본 논문에서는 각 송신 안테나에 동 이득을 유지하는 성질을 이용한 새로운 차분 코드북을 제안하고, 동작원리를 회전 로크 구조로 설명한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 성능 분석에서, 동일한 피드백 비트 수를 갖는 같은 크기의 코드북에서 제안하는 차분 코드북은 기존 LTE 코드북보다 최소 0.9dB 성능 향상을 보인다.
Nonthermal radiation from supernova remnants (SNRs) provides observational evidence and constraints on the diffusive shock acceleration (DSA) hypothesis for the origins of Galactic cosmic rays (CRs). Recently it has been recognized that a variety of plasma wave-particle interactions operate at astrophysical shocks and the detailed outcomes of DSA are governed by their complex and nonlinear interrelationships. Here we calculate the energy spectra of CR protons and electrons accelerated at Type Ia SNRs, using time-dependent, DSA simulations with phenomenological models for magnetic field amplification due to CR streaming instabilities, Alf$\acute{e}$enic drift, and free escape boundary. We show that, if scattering centers drift with the Alf$\acute{e}$en speed in the amplified magnetic fields, the CR energy spectrum is steepened and the acceleration efficiency is significantly reduced at strong CR modified SNR shocks. Even with fast Afv$\acute{e}$nic drift, DSA can still be efficient enough to develop a substantial shock precursor due to CR pressure feedback and convert about 20-30% of the SN explosion energy into CRs. Since the high energy end of the CR proton spectrum is composed of the particles that are injected in the early stages, in order to predict nonthermal emissions, especially in X-ray and ${\gamma}-ray$ bands, it is important to follow the time dependent evolution of the shock dynamics, CR injection process, magnetic field amplification, and particle escape. Thus it is crucial to understand the details of these plasma interactions associated with collisionless shocks in successful modeling of nonlinear DSA.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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