In a Satellite communication system, a link budget analysis is the detailed investigation of signal gains and losses moving through a channel from a sender to receiver. It inspects the fading of passed on data signal waves due to the process of spreading or propagation, including transmitter and receiver antenna gains, feeder cables, and related losses. The extent of the proposed tool is to make an effective, efficient, and user-friendly approach to calculate link budget analysis. It is also related to the satellite communication correlation framework by building up a graphical interface link analysis tool utilizing STK® software with the interface of C# programming. It provides better kinds of graphical display techniques, exporting and importing data files, printing link information, access data, azimuth-elevation-range (AER), and simulation is also possible at once. The components of the link budget analysis tool include transmitter gain, effective isotropic radiated power (EIRP), free space loss, propagation loss, frequency Doppler shift, flux density, link margin, elevation plot, etc. This tool can be useful for amateur users (e.g., CubeSat developers in the universities) or nanosat developers who may not know about the RF communication system of the satellite and the orbital mechanics (e.g., orbit propagators) principle used in the satellite link analysis.
In this paper, we present an improved multicarrier direct sequence (DS) code division multiple access (CDMA) scheme by modifying the system originally proposed by Kondo and Milstein [13]. In this modified system, different spreading sequences multiplied by a data sequence modulate different carriers. This is to prevent the multiple access capability from reducing when the fading characteristics of different carrier frequencies are highly correlated. We have derived a formula which determines the mean values of the relative received signal strength in a single carrier DS CDMA rake system and in a multicarrier DS-CDMA system. We present results on the comparison of the bit error rate (BER) performance of the two systems including the effect of correlation between fading characteristics of different frequencies under various multipath fading conditions. The results indicate that with 50 users the modified multicarrier DS CDMA system can achieve an uncoded irreducible BER of $1.7{\times}10^{-3}$ with an average received signal-to-noise ratio per bit of 10dB, which is better that $3.0{\times}10^{-3}$ achieved by the single carrier DS CDMA rake system, and also show that if multicarrier CDMA system is used with respect to single carrier CDMA system, the SNR gain is up to 4.5 dB for the uncode BER of $10^{-3}$ being achieved.
이 논문에서는 실시간 및 비실시간 데이터 서비스를 지원하는 CDMA 무선망에서 사용자들 사이에 상대적 우선수준 데이터 서비스를 지원하는 자원할당 알고리듬의 성능을 수치실험을 통해 평가하였다. 성능지수는 가중치가 부여된 총 데이터처리량이며 가중치는 상대적 우선수준이 부여된 서비스 등급을 의미한다. 상대적 우선수준이 부여된 서비스는 효율적인 전력과 확산이득 할당으로 성능지수를 최대화함으로 수행된다. 전형적인 파라미터에 대해 준최적 자원할당 알고리듬의 성능을 평가했다.
본 논문에서는 옥내 채널환경에서 고속으로 데이터를 전송할 수 있는 무선 LAN의 전송방식으로 직렬과 병렬구조를 가진 다중부호 CDMA 방식을 모델링하여 모의실험을 수행함으로써 무선 LAN 모뎀시스템의 구현에 필요한 여러 파라미터의 최적값을 도출하고자 하였다. 전송대역폭과 최대 데이터 전송율이 주어졌을 때, 시스템 성능은 확산이득과 병렬채널의 수를 늘리거나 각 채널의 데이터율을 낮추면 개선된다는 것을 확인하였다. 특히 병렬구조는 직렬구조보다 시스템 성능이 크게 개선될 뿐만 아니라 같은 조건에서는 유효 칩속도가 줄어들게 되어 하드웨어 구현을 쉽게 하였다.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제11권2호
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pp.31-40
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2007
What is the "new paradigm"? It is impossible express it in one or two words, but if one had to; the closest might be the "holistic approach". The expression can be justified by the fact that the conclusions above lead to a greater intermixing of mathematics with engineering and natural sciences subjects, typically expressed in the form of examples of simplified real problems. They also lead to a greater intermixing of subjects within mathematics so that the courses should have less separation e.g. between symbolic and numerical mathematics. The conclusions also lead to the spreading the mathematics courses throughout all study years, not just the first two years. Of course, this should be done with great care in order to guarantee studies that are logically linked together. The new paradigm also means that the needs arising from industrial mathematics must be taken into account in the contents of engineering mathematics courses. Such topics are e.g. multivariate methods, statistics and use of mathematical software. What are we expected to gain from the paradigm shift? The primary benefit should be in obtaining more productive engineers equipped with a better degree of mathematical preparedness for engineering problems. But in addition, it should also promote more intensive use of applied mathematics and easier communication with professional mathematicians, often needed in complicated industrial problems.?Finally, it can be noted that the new paradigm is in harmony with the basic ideas of the CDIO (Conceive - Design - Implement - Operate) initiative for producing the next generation of engineers [1]. New ideas for engineering education can be found also in the homepage of SEFI (European Society for Engineering Education) [2].
차세대 이동통신 시스템은 고속의 멀티미디어 데이터의 신뢰성 있는 전송을 요구하고 다양한 전파환경에서 신뢰성 있는 음성, 데이터, 영상서비스 등의 다양한 서비스를 제공한다. 하지만 광대역 무선 접속을 지원하는 다중 접속 기술은 DS-CDMA(Direct Sequence Code Division Multiple Access) 시스템에서 시스템 성능을 저하시키는 심벌간 간섭(ISI) 혹은 다중접속간섭(MAI) 신호를 발생시킨다. 이러한 간섭 신호를 개선하기 위해 적응 블라인드 등화 방식을 사용하는데 적응 블라인드 등화 방식 중에서도 가장 많이 이용하는 Constant Modulus Algorithm(CMA)을 적절한 초기화 없이 사용하면 ill-convergence 현상이 나타난다. 본 논문에서는 채널의 효율을 높이기 위한 등화 방식으로 기존의 NCMA 알고리듬을 이용한 새로운 블라인드 등화 방식(Modified NCMA)을 제안하고, 이를 비동기 DS-CDMA 시스템의 다중 사용자 환경에서 컴퓨터 모의 실험 및 성능분석을 하였다. 제안한 등화 방식의 자승오차(SE : Squared Error)의 개선은 spreading gain 31과 127에 대해 cell 내의 사용자가 10명일 때 약 17dB 정도이고, 사용자가 15, 25명으로 증가시킴에 따라 자승오차의 개선은 각각 20dB, 15dB 정도로 전체 평균 자승오차는 약 17.3dB 정도로 개선됨을 확인할 수 있었다.
현재 위성통신 시스템에는 수동형 중계기가 많이 사용되고 있다. 이러한 수동형 중계기는 전체 위성통신 링크 시스템에서 재맹 간섭 선호에 대해 매우 취약한 부분이다. 수동행 중계기에 들어온 모든 신호는 주파수 변환, 재 전송 되면서 혼변조 성분을 발생하게 된다 본 연구에서는 중계기에 들어오는 재밍 신호에 대해서 사용자 신호의 대역을 확장하여 이러한 재멍 신호를 억압하는 방법을 제기하고자 한다. 정지궤도 위생중계 시뮬레이션 모델을 설정하고 DSSS 방볍에 의한 재머 억압 능력을 확인하여, 부분 대역 겹침의 경우에 처리이득이 16.9 [dB]이면, 2 2ASK 재머에 대해서는 BER이 $10^{-3}$ 에서 약 16.7 [dB], QPSK 재머에 대해서는 약 16.8 [dB]의 성능 개선을 얻었다.
MC-CDMA의 전체 시스템 대역폭은 부대역으로 분할되며, 각 부대역은 직접시권스확산을 사용하고 각 부대역 신호는 부캐리어 주파수를 사용하여 전송한다. 본 논문에서는 주파수 선택적 나까카미-m 페인팅 채널에서 동이득 합성법과 최대비 합성법을 사용한 MC-CDMA시스템 성능을 분석한다. 본 논문에서 제안된 시스템은 데이터 스트림을 직렬에서 병렬로 변환하여, 각 병렬 데이터 스트림을 MC-CDMA시스템에 사용한다. 데이터 스트림은 송신기에서 칩 레벨과 심볼 프락션 레벨을 확산시킨다. 본 논문에서는 동 이득 합성과 최대비 합성 두가지 다이버시티 합성법을 비교분석하였다. 동이득 합성법 보다 최대비 합성법을 사용한 시스템 성능이 우월하였다.
Self-encoded spread spectrum (SESS) is a novel modulation technique that acquires its spreading code from a random information source, rather than using the traditional pseudo-random noise (PN) codes. In this paper, we present our study of the SESS system performance under pulsed-noise jamming and show that iterative detection can significantly improve the bit error rate (BER) performance. The jamming performance of the SESS with correlation detection is verified to be similar to that of the conventional direct sequence spread spectrum (DSSS) system. On the other hand, the time diversity detection of the SESS can completely mitigate the effect of jamming by exploiting the inherent temporal diversity of the SESS system. Furthermore, iterative detection with multiple iterations can not only eliminate the jamming completely but also achieve a gain of approximately 1 dB at $10^{-3}$ BER as compared with the binary phase shift keying (BPSK) system under additive white gaussian noise (AWGN) by effectively combining the correlation and time diversity detections.
본 논문에서는 MC-CDMA 시스템에 적용 가능한 LCCMA(Linearly Constrained Constant Modulus Algorithm)와 HIC(Hybrid Interference Canceller)형태의 두 가지 간섭 제거 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 사용자의 확산 부호만을 요구하므로 여러 가지 제한이 있는 이동국에서도 적용이 가능한 장점이 있다. 이와 더불어, 본 논문에서는 LCCMA와 PIC(Parallel Interference Canceller)를 결합한 새로운 구조의 HIC를 제안하였다. 다양한 환경에서 Monte Carlo 모의시험이 수행한 결과, 제안된 LCCMA 및 HIC 구조를 사용한 시스템이 역방향 링크와 순방향 링크에서 각각 MRC(Maximum Ratio Combining)와 EGC(Equal Gain Combining)를 사용한 시스템보다 실험 환경에 따라 1.4~3배정도 용량이 증가되며, MRC나 EGC에서 얻을 수 없었던 경로 다이버시티의 이용이 가능하여, 경로수가 증가할 경우 성능이 향상됨을 실험을 통하여 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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