• 제목/요약/키워드: phase shift keying

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고속통신을 위한 FM-QCSK 카오스 통신 시스템 (Design of FM-QCSK Chaotic Communication System for high-speed communication)

  • 장은영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.1183-1188
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    • 2015
  • FM-QCSK(: Frequency Modulated Quadrature Chaos Shift Keying) 시스템은 여러 가지 카오스 통신 시스템 중에서 효율적인 시스템의 하나이다. 그러나 이 시스템의 문제점 중 하나는 반 비트기간 동안을 카오스 기준 신호를 전송하기위해 사용하여 결과적으로 에너지 손실을 증가시키고 데이터률을 감소시킨다. 본 논문에서는, 새로운 구조의 FM-QCSK 시스템을 제안하여 성능향상을 확인한다. 제안된 방식은 기존의 FM-QCSK보다 낮은 BER(: Bit Error Rate) 및 작은 에너지 소비와 더 높은 데이터률로 동작 할 수 있을 것이다. 제안된 카오스 변조방법에 의한 FM-QCSK의 변형은 기본적인 동위상 및 직교 위상 채널 모두에서 다중 정보신호들을 전송하기 위해 하나의 카오스 참조 신호를 사용하는 것이다. 결과는 제안된 방법이 AWGN채널에서 전반적으로 $BER=10^{-3}$일 때 SNR이 3dB정도 이득이 있는 것을 확인 하였다. 또한 참조 신호당 보낼 수 있는 최적의 정보신호의 수가 8임을 확인하였다.

MIMO 시스템에서 M-PSK 성운을 이용한 새로운 차분 동 이득 전송 기술 (A Novel Differential Equal Gain Transmission Technique using M-PSK Constellations in MIMO System)

  • 김영주;서창원;박노윤
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권1호
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    • pp.24-31
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    • 2015
  • 코드워드의 인자로 M진 위상 편이 방식(M-ary phase shift keying, M-PSK)를 사용하는 차분 코드북은 Long term Evolution (LTE), LTE-Advanced (LTE-A) 그리고 WiMax 시스템 등에 제안된다. 인접하는 무선 채널의 시간 상관 특성에 의해 연속된 선부호화 행렬 내 양자화된 채널 정보는 천천히 변화된다. 이는 전체 무선 채널 공간을 양자화 하지 않고, 시간 상관 특성에 따른 채널 공간 내 일부분만을 양자화하여 피드백하기 때문에 기존과 동일한 크기의 코드북을 구성해도 가상적으로 보다 정확한 채널정보를 양자화할 수 있어 채널 용량이 증가하는 효과를 갖는다. 제안하는 코드북은 constant modulus, complexity reduction, 그리고 nested property와 같은 LTE release-8 코드북 특성을 갖는다. 또한 동 이즉 전송 특성을 갖기 때문에 상대적으로 저렴한 비선형 증폭기를 사용할 수 있어 가격의 제한을 받는 단말기 설계에도 이점을 갖는다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안하는 차분 동 이득 전송 기술은 동일한 피드백 비트 수를 갖는 기존의 LTE-8 코드북보다 향상된 성능을 보인다.

저주파수 대역용 고속 전력선 통신 모뎀의 설계 (Design of High Speed Power-Line Communication Modem in Low Frequency Band)

  • 윤성하;최성수;이원태;이영철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.668-674
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    • 2009
  • 본 논문에서는 450kHz 이하의 저주파수 대역에서 480kbps급으로 동작하는 고속 전력선 통신 모뎀을 설계 및 구현하였다. 저주파수 대역에서의 전력선 채널모델을 검토하였으며, 협대역 채널환경 아래에서 고속의 데이터 전송을 위하여 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 사용하였다. 또한 전력선 채널상태에 따라 16-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 또는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조방식으로 가변 전송함으로써 열악한 채널환경에서도 QoS를 만족할 수 있도록 설계되었다. 실험 결과, 설계된 모뎀은 신호대역폭 $50kHz{\sim}450kHz$에서 변조방식에 따라 각각 480kbps 또는 240kbps의 가변 전송률을 제공함을 확인하였다.

ESPAR 안테나를 사용하는 카오스 QPSK 변조 빔 공간 MIMO 시스템 (Chaos QPSK Modulated Beamspace MIMO System Using ESPAR Antenna)

  • 이준현;복준영;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권2호
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    • pp.77-85
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    • 2014
  • 최근 대용량, 초고속 통신 서비스의 비중이 높아짐에 따라 배열 안테나를 사용하는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 시스템의 활용이 중요하게 평가되고 있다. 하지만 기존의 MIMO 시스템은 다수의 안테나를 사용하기 때문에 안테나의 개수만큼 RF(Radio Frequency) 체인이 요구되며, 이로 인해 복잡도와 전력 소모가 크다는 단점을 가진다. 이러한 기존 MIMO 시스템의 단점을 해결하기 위해서 단일 능동 소자와 다수의 기생 소자를 이용하는 방식의 ESPAR(Electronically Steerable Parasitic Array Radiator) 안테나를 사용하는 빔 공간 MIMO 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. ESPAR 안테나를 사용하는 빔 공간 MIMO 시스템은 단일 RF 체인으로 구성되어 있기 때문에 기존 MIMO 시스템의 단점을 해결할 수 있다. 본 논문에서는 시스템의 보안성을 향상시키기 위해 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조 방식의 ESPAR 안테나를 사용하는 빔 공간 MIMO 시스템에 비예측성, 비주기성, 구현의 용이성, 민감한 초기조건 등의 특징을 가지고 있는 카오스 통신 알고리즘을 적용하여 QPSK 변조 방식의 ESPAR 안테나를 사용하는 카오스 빔 공간 MIMO 시스템을 구성하고 성능을 평가한다.

16-APSK 변조 방식의 성능 및 비선형 채널에서의 동작 특성 분석 (Performance and Operating Characteristics Analysis of the 16-APSK Modulation over Nonlinear Channels)

  • 강석헌;김상태;성원진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권4C호
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    • pp.362-369
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    • 2007
  • 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.

효율적 성좌도 배치법을 사용하는 DAPSK 시스템 설계와 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of DAPSK System Using Efficient Constellation Assignment)

  • 안창영;유상범;이상규;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권9호
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    • pp.668-676
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    • 2018
  • 위성통신에서는 낮은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio), 높은 전송효율, 낮은 BER(Bit Error Rate)을 갖는 변조 기술이 요구되며, DAPSK(Differential Amplitude and Phase Shift Keying) 변조는 이러한 요구조건을 만족시킬 수 있는 기술로 평가되고 있다. 그러나 기존 DAPSK 변조는 정규적인 성좌도를 사용하기 때문에 성좌도의 안쪽 동심원에 존재하는 심볼들의 유클리디안(Euclidean) 거리가 매우 가까워서 높은 성능을 내기에 적합하지 않다. 본 논문에서는 기존 DAPSK 시스템의 성능을 개선하기 위하여 대조표 기반의 효율적인 성좌도 배치법을 사용하는 DAPSK 시스템을 제안하고 성능을 평가한다. 시뮬레이션 결과, 기존 16-DAPSK 시스템과 비교하여 효율적인 성좌도 배치법을 사용하는 16-DAPSK 시스템은 수신 심볼 검출기에 사용되는 심볼의 수 K가 2일 때, $10^{-4}$의 BER 성능을 만족시키기 위한 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 약 0.8 dB 개선할 수 있음을 확인하였다.

나카가미 페이딩 환경에서 Truncated Type-II Hybrid ARQ 방식과 최대비 합성 다이버시티 기법에 의한 적응변조방식의 성능 분석 (Performance Analysis of Adaptive Modulation Systems with Truncated Type-II Hybrid ARQ Scheme and MRC Diversity Techniques in Nakagami Fading Environment)

  • 양재훈;강희조
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.810-816
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    • 2001
  • 본 논문에서는 이동 통신 시스템에서 고속의 전송데이터를 전송할 시스템을 이루기 위해 적응변조 방식을 적용한 Truncated Type-II Hybrid ARQ 방식을 제안했다. 여기서, 나카가미 페이딩 채널 환경으로 적응변조 방식을 해석하였다. 적응변조 시스템은 나카가미 페이딩 지수에 따라서 변조 레벨과 심볼율을 제어할 수 있다. E$_{b}$ /N$_{0}$가 높거나 나카가미 페이딩 지수 m이 높을 경우 이 시스템은 높은 변조 레벨과 높은 심볼율을 선택하여 전송 효율을 증가시키는데 목적이 있다. 이와 반대로, E$_{b}$ /N$_{0}$rk 낮을 경우, 전송 성능 감소를 막기 위해 낮은 변조 레벨과 낮은 심볼율을 선택한다. 변조 방법으로는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64 QAM, 256 QAM을 채용하였다. Trucated Type-II Hybrid ARQ 기법에 의한 적응변조 방식은 실시간(delay-limited)처리 및 고신뢰도가 요구되는 이동 통신 및 무선데이터 통신 시스템에 적용이 가능하리라 판단된다.단된다.

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계층변조 시스템에서 신호의 우선순위를 이용한 블라인드 등화 (Priority Based Blind Equalization for Hierarchical Modulation Systems)

  • 최운락;서보석
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권12호
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    • pp.254-261
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    • 2007
  • 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.

고전력 효율 Quadrature-Amplitude-Position-Modulation 변조 방식과 성능 평가 (Design and Performance Analysis of Quadrature-Amplitude-Position-Modulation Method for the High Power Efficiency)

  • 최재훈;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권2A호
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    • pp.108-113
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    • 2011
  • 본 논문은 저전력 통신 변조 방식으로 새로운 QAPM(Quadrature Amplitude Position Modulation) 방식을 제안하며, 기존의 PSSK(Phase Silence Shift Keying) 변조와의 성능을 비교한다. 기존의 저전력 변조 방식의 하나인 PSSK는 PSK 변조를 기반으로 하여 PPM(Pulse Position Modulation) 변조를 결합한 방식이다. PSSK는 2개의 직교 심볼을 전송하는 방식으로 신호 주기내의 심볼 비율을 절반으로 하여 송신전력을 낮추고, 변조 심볼간의 거리를 늘림으로써 BER 성능에 향상을 가져왔다. 대역 효율은 기존의 PSK에 비해 2배 낮아졌으나 BER(Bit Error Rate) 성능은 6dB까지 향상 시켰다. 이러한 BER의 향상은 변조 레벨을 낮춤으로써 얻어지는 결과이다. 새로 제안하는 QAPM 방식은 QAM 변조를 기반으로하며, PSSK와 동일한 방식으로 심볼을 배치한다. QAM의 BER 성능은 기본적으로 PSK보다 뛰어나므로 QAPM 변조방식은 기존의 PSSK보다 더 뛰어난 BER 성능을 보여준다. 이 논문에서는 PSSK와 QAPM을 AWGN 채널에서의 BER 성능과 Throughput 성능을 비교하였다.

간섭과 잡음이 존재하는 Hard-Limiting 위성채널상에서의 DS-BPSK신호의 오율특성 (Error Rate Performance of DS-BPSK Signal transmitted through a Hard-Limiting Satellite Channel in the presence of Interference and Noise)

  • 신동일;조성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.64-72
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    • 1986
  • 동일채널간섭(cochannel interference)과 다운링크(downlink) 가우스성잡음이 존재하는 환경하에서 비선형 위성 트랜스폰더(transponder)를 통과하는 DS-BPSK(Direct Sequence Binary Phase Shift Keying)신호의 오율식을 구했다. 이 때 위성 트랜스폰더의 입력으로는 DS-BPSK신호와 스펙트럼 확산된 광대역의 동일채널간섭신호와의 합성파를 가정하였다. 구해진 오율식에 의한 계산결과는 반송파 대 간섭파 전력 비(CIR), 다운링크 신호 대 잡음 전력 비(downlink SNR) 그리고 처리이득(process gain)을 파라미터로 하여 그래프로 나타내고 분석했다. 그 결과, DS-BPSK신호와 간섭신호가 하드 리미터(hard limiter)특성의 트랜스폰더를 통과하게 되면 수신기의 복조단에서는 처리이득을 증가시키더라도 개선되어 지지 않는 협대역의 상호 변조적 성분이 생긴다는 것을 알 수 있었다. 오율면에서는 CIR이 낮을 경우(약 10dB이하) 에는 CIR의 증가에 따른 오율 개선도가 현격하지만 약 20dB이상의 경우에서는 별다른 개선 효과가 없었다. 또한 처리이득의 경우는 일정한 오율값에 대해 처리이득을 약 10배 증가시키므로써 약 10dB 정도의 다운링크 SNR개선을 얻을 수 있었다.

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