• 제목/요약/키워드: phase-shift keying

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수중 음향 통신에 있어서 변형된 파형 정형 필터의 성능 평가 (Performance evaluation of a modified waveform shaping filter for the underwater acoustic communication)

  • 박규칠;정현수;박지현
    • 한국음향학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.114-119
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    • 2019
  • 천해에서 전송되어진 음향 신호는 해수면 및 바닥과 같은 경계로부터의 다중 반사파에 의해 많은 영향을 받는다. 경계로부터의 매우 큰 반사 신호는 심볼 간 간섭을 일으켜 수중 음향 통신의 성능을 저하시키는 요인이 된다. 일반적으로 이러한 종류의 음향 채널에서 반사된 신호를 방지하기 위해 파형 정형 필터를 사용되고 있다. 특히 상승 코사인 필터가 널리 사용되며, 이 필터는 전송 신호의 대역폭을 제한하는 데에도 사용된다. 본 연구에서는 천해에서 영상 데이터 전송을 위한 상승 코사인 필터를 평가하며, 이를 바탕으로 새로운 수정된 상승 코사인 필터를 제안하고 평가 하였다. 수중 음향 통신 시뮬레이션에 사용된 통신 시스템은 직교 위상천이변조(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK) 시스템이고, 송수신 거리와 심볼율을 달리하여 수행한 결과, 최저 1.0 %에서 최고 32 %의 에러 감소율을 보였다.

심해에서의 장거리 다중입출력 수중통신 (Long-range multiple-input-multiple-output underwater communication in deep water)

  • 김동현;김대환;김재수;한주영
    • 한국음향학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.417-427
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    • 2021
  • 심해 장거리 통신의 경우, 제한된 대역폭으로 인해 데이터 전송률이 낮아지는 한계가 있다. 본 논문에서는 데이터 전송률을 향상시킬 수 있는 방법인 다중입출력 수중통신 연구 결과를 제시한다. 단일 음원 환경과 달리 다중음원 환경의 경우 다른 음원에 의한 간섭으로 통신 성능이 저하되며, 이를 제거하기 위해 적응형 수동 시역전 처리가 주로 사용되고 있다. 2018년 10월 포항 동방 수심 1,000 m 이상의 심해 해역에서 장거리 수중음향통신 해상실험이 수행되었다. 해상실험 동안 수직 선 배열이 활용되었으며, 512 sps의 binary phase shift keying와 quadrature phase shift keying 변조 신호가 송신되었다. 다중입출력 환경을 모사하기 위해 26 km와 30 km 거리의 데이터를 합성한다. 재래식과 적응형 수동 시역전 처리를 이용한 데이터 분석 및 비교를 통해, 적응형 신호 처리를 적용했을 때 다른 음원에 의한 간섭이 제거되어 0 %의 비트 오류율과 출력 신호 대 잡음비 증가의 효과를 확인하였다. 따라서 두 개의 음원을 가진 다중입출력 통신 성능 분석을 통해 두 배의 데이터 전송률 (1,024 sps)을 획득하였다.

멀티패스 채널 환경하에서 NEC 구조를 이용한 ${\pi}/4$ shift QPSK ([ ${\pi}/4$ ] shift QPSK for NEC structure in multipath channels)

  • 편용국;강기성;임황빈;심상홍;윤상옥
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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    • pp.1212-1216
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    • 2003
  • In this study, the ${\pi}/4$ shift QPSK(quadrature phase shift keying) with NEC(nonredundant error correction) on the multipath channel can detect the burst error as well as random error one by using the second and L-th order phase difference. Therefore, the BER(bit error rate) performance in ${\pi}/4$ shift QPSK is more improved than that of the ${\pi}/4$ shift QPSK without NEC structure. Also, this performance become a bit better in Rayleigh fading channel.

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전력 효율을 개선하는 새로운 PSPM 변조 방식 (A New PSPM Modulation Scheme for Improving the Power Efficiency)

  • 최재훈;손종원;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권8A호
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    • pp.752-759
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    • 2010
  • WBAN의 In-body 통신 시스템은 기본적으로 낮은 소모전력이 매우 필수적이다. 기존의 PSSK(Phase-Silence-Shift-keying) 변조는 PSK 방식에서 확장된 것으로, PSK 방식보다 전력효율이 높고, FSK 방식보다 대역효율을 높은 방식이다. PSSK는 2개의 직교 심볼을 전송하는 방식으로 신호 주기내의 심볼 비율을 절반으로 하여 송신전력을 낮추고, 변조 심볼간의 거리를 늘림으로써 BER 성능에 향상을 가져왔다. 또한, FSK 방식보다 뛰어난 대역효율을 보여줌으로써 저전력특성을 유지하며 전송률을 높일 수 있었다. 본 논문에서는 이러한 PSSK의 성능을 분석하고, 새롭게 제안하는 PSPM(Phase-Shift-Position-Modulation) 방식의 BER 성능과 대역효율을 분석한다. PSPM 변조 방식은 PSK 심볼과 심볼의 위치정보를 이용하여 전력효율을 크게 향상시키는 방식이다. 이러한 PSPM 방식은 WBAN의 In-body 통신과 같이, 전력 효율이 매우 중요한 근거리 통신 시스템에 적합하여, 많은 응용이 예상된다.

A 13.56 MHz Radio Frequency Identification Transponder Analog Front End Using a Dynamically Enabled Digital Phase Locked Loop

  • Choi, Moon-Ho;Yang, Byung-Do;Kim, Nam-Soo;Kim, Yeong-Seuk;Lee, Soo-Joo;Na, Kee-Yeol
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제11권1호
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    • pp.20-23
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    • 2010
  • The analog front end (AFE) of a radio frequency identification transponder using the ISO 14443 type A standard with a 100% amplitude shift keying (ASK) modulation is proposed in this paper and verified by circuit simulations and measurements. This AFE circuit, using a 13.56 MHz carrier frequency, consists of a rectifier, a modulator, a demodulator, a regulator, a power on reset, and a dynamically enabled digital phase locked loop (DPLL). The DPLL, with a charge pump enable circuit, was used to recover the clock of a 100% modulated ASK signal during the pause period. A high voltage lateral double diffused metal-oxide semiconductor transistor was used to protect the rectifier and the clock recovery circuit from high voltages. The proposed AFE was fabricated using the $0.18\;{\mu}m$ standard CMOS process, with an AFE core size of $350\;{\mu}m\;{\times}\;230\;{\mu}m$. The measurement results show that the DPLL, using a demodulator output signal, generates a constant 1.695 MHz clock during the pause period of the 100% ASK signal.

Modulation Recognition of BPSK/QPSK Signals based on Features in the Graph Domain

  • Yang, Li;Hu, Guobing;Xu, Xiaoyang;Zhao, Pinjiao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권11호
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    • pp.3761-3779
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    • 2022
  • The performance of existing recognition algorithms for binary phase shift keying (BPSK) and quadrature phase shift keying (QPSK) signals degrade under conditions of low signal-to-noise ratios (SNR). Hence, a novel recognition algorithm based on features in the graph domain is proposed in this study. First, the power spectrum of the squared candidate signal is truncated by a rectangular window. Thereafter, the graph representation of the truncated spectrum is obtained via normalization, quantization, and edge construction. Based on the analysis of the connectivity difference of the graphs under different hypotheses, the sum of degree (SD) of the graphs is utilized as a discriminate feature to classify BPSK and QPSK signals. Moreover, we prove that the SD is a Schur-concave function with respect to the probability vector of the vertices (PVV). Extensive simulations confirm the effectiveness of the proposed algorithm, and its superiority to the listed model-driven-based (MDB) algorithms in terms of recognition performance under low SNRs and computational complexity. As it is confirmed that the proposed method reduces the computational complexity of existing graph-based algorithms, it can be applied in modulation recognition of radar or communication signals in real-time processing, and does not require any prior knowledge about the training sets, channel coefficients, or noise power.

Chirp spread spectrum 변조를 이용한 인체 내외 통신 기법 (Human Body Communication Using Chirp Spread Spectrum Modulation)

  • 김경철;전명운;김기현;이정우;남상욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권5A호
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    • pp.440-446
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    • 2010
  • 다양한 분야에서 IT와 BT의 융합이 논의되고 있으며 의료 산업에서 캡슐 내시경의 개발은 인체를 매개로 무선 통신을 한다는 점에서 그 예라 할 수 있을 것이다. 하지만 인체 채널에서의 통신은 송신 전력의 제한이 엄격할 수 밖에 없으며, 아직 채널 특성에 대한 활발한 연구도 이루어지지 않아서 그 채널을 추정하기가 매우 어렵다. 따라서 정확한 채널 추정이 필요한 일반적인 부호화 / 복호화 기법을 사용할 수 없으며, 기존 통신망에서 유입되는 간섭 신호에 취약할 수 밖에 없다. 본 논문에서는 채널 추정이 필요 없으면서도, 주위 간섭 신호의 영향에 강인한 Chirp Spread Spectrum Differential Binary Phase Shift Keying(CSS-DBPSK) 기법을 소개하고, Chirp Spread Spectrum On-Off Keying (CSS-OOK) 기법을 제안한다. CSS-DBPSK, CSS-OOK를 이용하면 일반 OOK에 비하여 target BER (Bit Error Rate) 10-5)을 위한 Eb/N0을 약 5dB, 2dB 낮출 수 있으며 간섭 신호에 대한 성능 저하도 막을 수 있다.

Maximum Likelihood Receivers for DAPSK Signaling

  • Xiao Lei;Dong Xiaodai;Tjhung Tjeng T.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제8권2호
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    • pp.205-211
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    • 2006
  • This paper considers the maximum likelihood (ML) detection of 16-ary differential amplitude and phase shift keying (DAPSK) in Rayleigh fading channels. Based on the conditional likelihood function, two new receiver structures, namely ML symbol-by-symbol receiver and ML sequence receiver, are proposed. For the symbol-by-symbol detection, the conventional DAPSK detector is shown to be sub-optimum due to the complete separation in the phase and amplitude detection, but it results in very close performance to the ML detector provided that its circular amplitude decision thresholds are optimized. For the sequence detection, a simple Viterbi algorithm with only two states are adopted to provide an SNR gain around 1 dB on the amplitude bit detection compared with the conventional detector.

QPSK 변조를 통한 DSRC Data Rate 향상 방안 (Data Rate Enhancement by using QPSK on Physical Layer of Korea Dedicated Short Range Communications)

  • 박진영;김한경;전왕원
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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    • pp.50-54
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    • 2007
  • 현재 국내에서 ITS(Intelligent Transport Systems) 통신방식으로 이 용되고 있는 DSRC 방식은 TTA(한국정보통신기술협회)의 기술표준으로서 대전시,전주시에 적용되어 BIS(Bus Information Service)에 이용되고 있고,최근 고속도로 ETCS(Electronic Toll Collection System)가 DSRC방식으로 전국고속도로 Tollgate 에서 2007년 연말에 개통될 예정이다. DSRC 방식은 2000년에 TTA(한국정보통신기술협회)에서 기술표준이 제정되어 현재 1Mbps 의 Data 용량을 가진다. DSRC 방식의 물리링크 변조방식은 ASK(Amplitude Shift Keying)로 ITS 확장 서비스 적용을 위해 변조방식을 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying )로 개선하게 되면 이론적으로 4배의 Data Rate 향상이 이루어진다. 물리적인 RF 변조방식을 ASK에서 QPSK로 바꿔 간단히 Data Rate을 개선하게 되면 회로구현의 경제성이 향상되어 DSRC 응용 서비스가 활성화 될 것이다.

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신뢰적인 전력선 통신을 위한 라인 커플러의 개발 (Development of the line coupler for reliable power line communication system)

  • 최원호;임병노;박종연
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2009-2010
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    • 2006
  • This paper presents an adaptive line coupler to match input impedance of the Power line Communication(PLC) modem between access impedance of the power line. This line coupler provides maximum signal power transmiting capability, high reliability. The structure of this coupler is simple and designed to make a easy and low cost. The proposed line coupler is suitable for Amplitude Shift Keying(ASK) or Phase Shift Keying(PSK) modem. To figure out our models, the analysis of the transmitting features of power line channel is performed in the time domain at the carrier frequency. As a result of this study, we present the values of capacitors in the capacitor bank and adaptive line coupler circuit.

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