• 제목/요약/키워드: coded diversity

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Generalized Distributed Multiple Turbo Coded Cooperative Differential Spatial Modulation

  • Jiangli Zeng;Sanya Liu;Hui Wang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권3호
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    • pp.999-1021
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    • 2023
  • Differential spatial modulation uses the antenna index to transmit information, which improves the spectral efficiency, and completely bypasses any channel side information in the recommended setting. A generalized distributed multiple turbo coded-cooperative differential spatial modulation based on distributed multiple turbo code is put forward and its performances in Rayleigh fading channels is analyzed. The generalized distributed multiple turbo coded-cooperative differential spatial modulation scheme is a coded-cooperation communication scheme, in which we proposed a new joint parallel iterative decoding method. Moreover, the code matched interleaver is considered to be the best choice for the generalized multiple turbo coded-cooperative differential spatial modulation schemes, which is the key factor of turbo code. Monte Carlo simulated results show that the proposed cooperative differential spatial modulation scheme is better than the corresponding non-cooperative scheme over Rayleigh fading channels in multiple input and output communication system under the same conditions. In addition, the simulation results show that the code matched interleaver scheme gets a better diversity gain as compared to the random interleaver.

Network-Coding-Based Coded Cooperation

  • Wu, Suwen;Zhu, Jinkang;Qiu, Ling;Zhao, Ming
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권4호
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    • pp.366-374
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    • 2010
  • Coded cooperation is a promising user cooperation scheme. In this paper, we first propose a novel network-coding-based coded cooperation scheme. When a user decodes its partner's information correctly in the first frame, it transmits the combination of the partner's parity bits and its own parity bits through network coding in the second frame. This is distinct from the classical scheme, where the user only transmits the partner's parity bits during cooperation. We analyze the outage probability of the proposed scheme, and show that it achieves a full diversity order. Numerical evaluations reveal that the proposed scheme outperforms the classical scheme when the inter-user channel is poor, yet is worse when the inter-user channel is strong. Also, the results show that the proposed scheme always outperforms that of no cooperation in various channel conditions while the performance of classical scheme is worse than that of no cooperation with the poor inter-user channels. This means that the performance of the proposed scheme is more stable than the classical scheme and the proposed scheme is more tolerant to the poor inter-user channels. To combine the advantages of the proposed scheme and the classical scheme under different inter-user channel conditions, we propose an adaptive solution. This adaptive scheme enhances the system performance considerably in all channel conditions in spite of the inter-user channel quality, at the expense of only one acknowledgement or non-acknowledgement bit.

주파수 공간 블록 부호화된 단일 측대 파형 SC FDMA 전송 시스템 (Space-Frequency Block Coded Single Side Band SC-FDMA Transmission System)

  • 원희철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.423-429
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    • 2019
  • 최근에 초고속 광대역 무선통신 전송 시스템의 수신 성능 개선을 위한 다양한 기술들이 제안되고 있다. 본 논문에서는 주파수 공간 블록 부호화된 단일 측대 파형 SC (Single Carrier) FDMA (Frequency Division Multiple Access) 전송 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안된 주파수 공간 블록 부호화된 단일 측대 파형 SC FDMA 전송 시스템에서는 PAM (Pulse Amplitude Modulation) 신호의 DFT (Discrete Fourier Transform) 확산에 따라 생성되는 켤레 복소수 대칭을 활용하여 주파수 공간 블록 부호를 구현한다. 이를 통해 시스템 계산 복잡도를 크게 증가시키지 않으면서 단일 측대 파형 SC FDMA 전송 시스템의 성능 개선을 위한 송신 다이버시티 이득을 획득할 수 있다. 본 논문에서 제안된 주파수 공간 블록 부호화 단일 측대 파형 SC FDMA 시스템의 신호 대 잡음 비 성능이 단일 안테나 기반의 단일 측대 파형 SC FDMA 시스템보다 $10^{-2}$ 심볼 오류율 수준에서 약 4 dB 이상 개선되는 것을 실험을 통해 확인할 수 있다.

Code Combining Cooperative Diversity in Long-haul Transmission of Cluster based Wireless Sensor Networks

  • Asaduzzaman, Asaduzzaman;Kong, Hyung-Yun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권7호
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    • pp.1293-1310
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    • 2011
  • A simple modification of well known Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH) protocol is proposed to exploit cooperative diversity. Instead of selecting a single cluster-head, we propose M cluster-heads in each cluster to obtain a diversity of order M. The cluster-heads gather data from all the sensor nodes within the cluster using same technique as LEACH. Cluster-heads transmit gathered data cooperatively towards the destination or higher order cluster-head. We propose a code combining based cooperative diversity protocol which is similar to coded cooperation that maximizes the performance of the proposed cooperative LEACH protocol. The implementation of the proposed cooperative strategy is analyzed. We develop the upper bounds on bit error rate (BER) and frame error rate (FER) for our proposal. Space time block codes (STBC) are also a suitable candidate for our proposal. In this paper, we argue that the STBC performs worse than the code combining cooperation.

디지탈 육상이동통신을 위한 TCM에 관한 연구 (A Study on TCM for Digital Land Mobile Communication)

  • 방성일;진연강
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권2호
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    • pp.1-8
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    • 1994
  • In this paper, a model of trellis-coded M-ary PSK (TCM/M-PSK) for digital land mobile communication is realized. Bit error rate(BER) of TCM/M-PSK is calculated theoretically in time selective fading environment due to Doppler spread in the presence of AWGN. cochannel interference. These analyses are employed the receiver with post detection diversity and the direct sequence to improve the BER performance of TCM-MPSK system. It is shown that the CNR required by the diversity reception and the direct sequece(process gain=20dB) TCM-4PSK system is reduced to about 25 dB.

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확장된 OSTBC에 적용된 BICM (BICM Applied to Expanded OSTBC)

  • 김창중;박종철;이호경
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권4호
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    • pp.64-69
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    • 2009
  • Alamouti 직교 시공간 블록 부호(Orthogonal Space-Time Block Code; OSTBC)에 적용된 BICM(Bit Interleaved Coded Modulation)은 부호율 손실 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 직교 시공간 블록 부호(Orthogonal Space-Time Block Code; OSTBC)를 확장하여 확장된 OSTBC(eXpanded OSTBC; XOSTBC)를 구성하고, 여기에 비트 인터리브 된 부호화 변조(Bit Interleaved Coded Modulation; BICM)을 적용하여 부호율의 손실 없이 다이버시티 이득을 얻도록 하였다. BPSK의 경우에 대한 설계 예제와 이에 대한 모의실험 결과가 제시된다.

고속 데이터 전송을 위한 트렐리스 부호 차동 유일 시공간 변조 기법에 관한 연구 (Trellis-Coded Differential Unitary Space-Time Modulation with High Spectral Efficiency)

  • 김태영;강창언;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권1C호
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    • pp.18-24
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    • 2005
  • 본 논문에서는 고속의 데이터 전송을 위해 APSK (Amplitude/Phase Shift Keying) 신호 기반 DUSTM(Differentail Unitary Space-Time Modulation) 기법과 트렐리스 코드를 결합하여 새로운 TC-DUSTM (Trellis Coded DUSTM) 기법을 제안한다. 특히, APSK 신호 기반 TC-DUSTM (trellis coded DUSTM) 기법에 적합한 트렐리스 코드 설계 방법을 제안한다. 모의실험을 통해 제안된 TC-DUSTM 기법은 높은 전송률에서 기존의 PSK 신호 기반 TC-DUSTM 기법에 비하여 비트 오류 확률 성능이 향상됨을 알 수 있다. 또한, 제안된 기법이 빠른 페이딩 채널 환경에서 발생되는 차동 기법의 irreducible error를 효율적으로 줄일 수 있음을 모의실험을 통하여 확인할 수 있다.

전송률 향상 및 SNR 개선을 위한 최적의 터보 부호화된 V-BLAST 기법을 적용한 AMC-MIMO 결합시스템 (The Combined AMC-MIMO System with Optimal Turbo Coded V-BLAST Technique to Improve Throughput and SNR)

  • 류상진;이경환;최광욱;이근홍;황인태;김철성
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.61-70
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    • 2007
  • 본 논문에서는 V-BLAST (Vertical-Bell-lab Layered Space Time) 복호 알고리즘의 ordering과 slicing 과정에 사전 확률로서 사용되는 MAP 디코더의 외부 정보를 이용한 최적의 터보 부호화된 V-BLAST 적응 변조 시스템을 제안 후 성능을 관찰한다. 채널 상태에 따라 변조 방식을 달리하는 적응 변조 시스템을 기존의 터보 부호화된 V-BLAST 시스템과 최적의 터보 부호화된 V-BLAST시스템에 각각 적용하고 전송률 및 SNR을 비교하여 제안된 시스템을 적용할 경우 어느 정도의 성능 개선이 있는가를 살펴본다. 또한, 제안된 시스템에 선택적 전송 다이버시티 (STD : Selection Transmit Diversity) 기법을 적용한 후 성능의 향상을 관찰한다. 모의 실험결과, 적응 변조 시스템에서 최적의 터보 부호화된 V-BLAST 기법을 적용한 경우가 기존의 터보 부호화된 V-BLAST 기법을 적용한 경우에 비하여 전체적인 SNR 영역에서 SNR 이득이 나타났고 11dB의 SNR에서 최대 약 350Kbps의 전송률 향상이 나타났다. 또한 제안된 시스템에 선택적 전송 다이버시티가 적용된 경우에는 기존 시스템과 비교하여 같은 SNR영역에서 최대 약 1.77Mbps의 전송률이 개선됐으며, 특히 4Mbps의 전송률 성능을 만족시키기 위한 SNR 성능에서는 약 5.88dB의 이득을 보였다.

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Performance of differential Space-time Block Coded MIMO System using Cyclic Delay Diversity

  • Kim, Yoon-Hyun;Yang, Jae-Soo;Kim, Jin-Young
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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    • pp.41-45
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    • 2007
  • Multi-input multi-output (MIMO) system can increase data rate, capacity and bit error rate (BER) performance compare to traditional single antenna system. However MIMO technique is pointed out the problem that has high complexity to design receiver. So a recent trend of research on the MIMO system pays more attention to simplified implementation of receiver structure. In this paper, we propose differential space time block code (STBC) for MIMO system with cyclic delay diversity (CDD). This structure can provide a very close performance to that of the conventional diversity scheme with maximum likelihood (ML) detection without channel estimation block while the receiver structure is highly simplified. Bit error rate (BER) performance of the proposed system is simulated for an AWGN channel by theoretical and simulated approaches. The results of this paper can be applicable to the 4G mobile multimedia communication systems.

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A Full Rate Quasi-orthogonal STF-OFDM with DAC-ZF Decoder over Wireless Fading Channels

  • Jin, Ji-Yu;Ryu, Kwan-Woong;Park, Yong-Wan
    • ETRI Journal
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    • 제28권1호
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    • pp.87-90
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    • 2006
  • In this letter, we propose a quasi-orthogonal space-time-frequency (QOSTF) block coded orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) that can achieve full symbol rate with four transmit antennas. Since the proposed QOSTF-OFDM cannot achieve full diversity, we use a diversity advantage collection with zero forcing (DAC-ZF) decoder to compensate the diversity loss at the receiving side. Due to modulation advantage and collected diversity advantage, the proposed scheme exhibits a better bit-error rate performance than other orthogonal schemes.

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