• 제목/요약/키워드: rotated constellation

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Bandwidth-efficient Cooperative Diversity with Rotated Constellations and Its Performance Analysis

  • Lei, Weijia;Xie, Xianzhong;Li, Xiangming
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제4권6호
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    • pp.989-1005
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    • 2010
  • Cooperative diversity is a technique with which a virtual multiple antenna array is established among the single antenna users of the wireless network to realize space diversity. Signal space diversity (SSD) is a bandwidth-efficient diversity technique, which uses constellation rotation and interleaving techniques to achieve diversity gain. A new cooperative diversity scheme with rotated constellations (RCCD) is proposed in this paper. In this scheme, data are modulated by using a rotated constellation, and the source and the relays transmit different components of the modulated symbols. Since any one of the components contains full information of the symbols, the destination can obtain multiple signals conveying the same information from different users. In this way, space diversity is achieved. The RCCD scheme inherits the advantage of SSD - being bandwidth-efficient but without the delay problem of SSD brought by interleaving. The symbol error rate of the RCCD scheme is analyzed and simulated. The analysis and simulation results show that the RCCD scheme can achieve full diversity order of two when the inter-user channel is good enough, and, with the same bandwidth efficiency, has a better performance than amplify-and-forward and detect-and-forward methods.

회전 변환 정사각 신호 성좌에 적용한 낮은 PAPR의 CIOD 전송방식 (Low PAPR CIOD for the Rotated Square QAM Constellation)

  • 김창중;이호경
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권8호
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    • pp.65-69
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    • 2012
  • 회전 변환된 정사각 QAM 신호 성좌를 클리핑하여 좌표 축 인터리브 된 직교 설계(Coordinate Interleaved Orthogonal Design; CIOD)에 적용되는 낮은 최대 전력 대비 평균 전력 비(Peak-to-Average-Power Ratio; PAPR)을 가지는 신호 성좌를 설계한다. 본 논문에서 제안하는 신호 성좌는 기존의 회전 변환된 정사각 QAM 신호 성좌에 비해 매우 낮은 PAPR을 가질 뿐 아니라, 기존의 신호 성좌와 거의 동일한 비트 오율(Bit Error Rate; BER) 성능을 가진다.

TCM Without Constellation Expansion Penalty

  • Kaminsky, Edit J.;Ayo, James
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제4권2호
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    • pp.90-96
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    • 2002
  • We present a family of constant-amplitude constellations of even dimensions 8 and above. These constellations allow trellis coded modulation to be implemented without the usual penalty paid for constellation expansion. The new constellations are generated by concatenating either n QPSK points or n QPSK points rotated by 45 degrees, for any n $\geq$ 4. Our constellations double the number of points available for transmission without decreasing the distance between points and without increasing the average or peak energies, introducing asymmetry, or increasing the modulation level. Effective gains of 2.65 dB with minimum complexity through 6.42 dB with moderate complexity are demonstrated using the 8D constellation.

Iterative Demapping and Decoding 기반 차세대 유럽형 디지털 지상파 방송 시스템(DVB-T2)의 BICM 성능 평가 (Performance Evaluation of the Iterative Demapping and Decoding based DVB-T2 BICM module)

  • 전은성;서정욱;양장훈;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권2A호
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    • pp.172-178
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    • 2011
  • 본 논문은 차세대 유럽형 디지털 지상파 시스템으로 알려진 DVB-T2 시스템의 BICM(Bit Interleaved Coded and Modualtion) 모듈의 FER(frame error rate) 및 BER (bit error rate)성능을 전산 실험을 통해 분석하였다. AWGN 채널, flat 페이딩 Rayleigh 채널 및 15% erasure 채널에서 ETSI EN 302 555 표준에 따라 제작된 full 시뮬레이터를 통해 실험을 하였으며, 수신 모듈은 디매퍼가 LDPC 채널 디코더로부터 전달되는 apriori 정보를 이용하여 LLR(log likelihood ratio) 값을 계산하는 iterative demapping decoder (IDD) 기술을 적용하였다. 또한 DVB-T2 시스템에서 선택적으로 사용할 수 있는 성상회전(rotated constellation) 기술의 성능도 비교하였다. 실험 결과 flat 페이딩 Rayleigh 채널에서 성상회전을 사용할 경우, 사용하지 않은 시스템에 비해서 $FER=10^{-4}$에서 약 0.5dB 정도의 Eb/No[dB]의 이득을 얻을 수 있으며, 성상회전과 IDD를 동시에 적용할 경우, 1.2 dB 정도의 Eb/No[dB]의 이득을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. 또 15% erasure가 있는 채널에서는 성상회전을 적용할 때 $BER=10^{-4}$ 지점에서 대략 5dB 정도의 Eb/No[dB]의 이득을 얻을 수 있으며, IDD를 적용할 경우 추가적인 3dB의 이득이 있음을 확인할 수 있었다.

UHDTV를 위한 다중 안테나와 회전 성상 전송 시스템 성능 분석 (Analysis of MIMO and Rotated Constellation Transmission System for Ultra High Definition Television)

  • 박명철;조봉균;한동석
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.75-76
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    • 2012
  • 본 논문에서는 MIMO(multi-input multi-output) RQD(rotation constellation and Q-delay) 시스템을 적용하여 지상파 UHDTV 시스템을 구현하기 위한 전송 시스템의 성능을 분석한다. 차세대 UHDTV 시스템이 필요로 하는 높은 전송량을 달성하기 위하여 STBC(space time block code)를 사용하는 기존의 MISO(multi-input single-output)와 MIMO(multi-input multi-output) 시스템에 RQD 기술을 더하여 성능을 개선한다. 개선된 MISO RQD 기법과 MIMO RQD 기법의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 비교 분석하였다. 또한 실험 결과를 통하여 앞으로 차세대 지상파 UHDTV를 위한 방향을 제시한다.

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Complex Quadrature Spatial Modulation

  • Mohaisen, Manar;Lee, Saetbyeol
    • ETRI Journal
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    • 제39권4호
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    • pp.514-524
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    • 2017
  • In this paper, we propose a spatial modulation (SM) scheme referred to as complex quadrature SM (CQSM). In contrast to quadrature SM (QSM), CQSM transmits two complex signal constellation symbols on the real and quadrature spatial dimensions at each channel use, increasing the spectral efficiency. To achieve that, signal symbols transmitted at any given time instant are drawn from two different modulation sets. The first modulation set is any of the conventional QAM/PSK alphabets, while the second is a rotated version of it. The optimal rotation angle is obtained through simulations for several modulation schemes and analytically proven for the case of QPSK, where both results coincide. Simulation results showed that CQSM outperformed QSM and generalized SM by approximately 5 dB and 4.5 dB, respectively, for the same transmission rate. Its performance was similar to that of QSM; however, it achieved higher transmission rates. It was additionally shown numerically and analytically that CQSM outperformed QSM for a relatively large number of transmit antennas.

차세대 UHDTV 방송시스템을 위한 회전성상이 적용된 LDC MIMO 전송 기법 성능 평가 (The Performance of LDC MIMO Transmission Method by Applying Rotated Constellation for Next Generation UHDTV System)

  • 조봉균;한동석
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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    • pp.32-33
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    • 2013
  • 본 논문에서는 높은 전송량을 요구하는 차세대 UHDTV(ultra-high definition television) 방송시스템을 위하여 MIMO(multi-input multi-output) 전송 기법을 고려하였다. 이러한 MIMO 전송 기법 중에서 가장 좋은 수신 성능을 나타내며, 송신 안테나 개수에 비례하여 전송량이 증가하는 LDC 전송 기법과 수신 성능 향상을 위하여 회전성상 및 심벌의 지연을 이용하는 기법을 고려하였다. 연속적인 에러가 발생하는 채널환경에서 수신 성능을 향상시키기 위해서는 신호를 분산시켜 전송하거나 신호를 섞어서 보내는 방법이 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 두 가지 기법을 동시에 고려하여 높은 전송량을 달성하면서 수신 성능을 향상시킬 수 있는 회전성상이 적용된 LDC MIMO 전송 기법을 제안하고 수신 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 분석하였다.

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OFDM 시스템에서 LDC 기법을 이용한 채널추정 및 성능 분석 (Analysis of MIMO and Rotated Constellation Transmission System for Ultra High Definition Television)

  • 조봉균;한동석
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.62-63
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    • 2012
  • 본 논문에서는 MIMO(multi-input multi-output)-OFDM(Orthogonal frequency-division multiplexing) 시스템에서 정확한 채널 추정을 위하여 CAZAC 시퀀스를 LDC(linear dispersion code)로 부호화하여 전송하는 시스템을 제안한다. MIMO 시스템의 성능은 채널 추정 성능에 크게 영향을 받는다. 또한 MIMO 시스템은 송수신 안테나 개수에 따라 채널의 개수가 증가하므로 서로 다른 송신 안테나에서 전송된 훈련열을 수신기에서 정확히 분리해야 한다. 그러므로 MIMO-OFDM 시스템에서 훈련열로 사용되어질 CAZAC 시퀀스를 LDC로 부호화하여 수신 채널간의 간섭을 제거하는 방법을 제시하고 그 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 비교분석하였다.

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Double Quadrature Spatial Modulation

  • Holoubi, Tasnim;Murtala, Sheriff;Muchena, Nishal;Mohaisen, Manar
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제11권3호
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    • pp.27-33
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    • 2019
  • Quadrature spatial modulation (QSM) utilizes the in-phase and quadrature spatial dimensions to transmit the real and imaginary parts, respectively, of a single signal symbol. Improved QSM (IQSM) builds upon QSM to increase the spectral efficiency by transmitting the real and imaginary parts of two signal symbols using antenna combinations of size of two. In this paper, we propose a double QSM (DQSM) scheme that transmits the real and imaginary parts of two signal symbols independently through any of the transmit antennas. The two signal symbols are drawn from two different constellations of the same size with the first symbol drawn from any of the conventional modulation sets while the second is drawn from an optimally rotated version of the first constellation. The optimum rotation angle is obtained through extensive Monte Carlo simulations to minimize the bit error rate (BER) of the system. Simulation results show that for a given spectral efficiency, DQSM performsrelatively close to IQSM while requiring a smaller number of transmit antennas, and outperformsIQSM by up to 2 dB when the same number of antennas are used.

HPA의 비선형 위상 왜곡을 고려한 타입기반 군 지연 등화기 (Type-Based Group Delay Equalizer Considering the Nonlinear Phase Distortion of HPA)

  • 김용국;조병각;백광훈;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권10호
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    • pp.895-902
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    • 2012
  • 본 논문에서는 비선형 전력증폭기(PA:power amplifier)의 AM/PM 비선형 왜곡특성을 포함하는 군 지연을 보상하는 새로운 등화기를 제안한다. 군 지연 특성은 각 주파수 성분에 따라 서로 다르게 나타나는 상수가 아닌 비선형 시간지연이다. 전력증폭기에서 발생되는 AM/PM 특성으로 인한 위상 왜곡 현상은 군 지연을 증가시키는 주요한 요인이다. 이러한 군 지연 왜곡으로 신호 성상도에서 신호는 퍼지면서 회전하게 된다. 위와 같은 문제점을 고려하여 각 주파수 성분에 따라 다르게 나타나는 비선형 시간지연을 정적인 군지연으로 구분하고, PA의 AM/PM 특성인 입력신호 크기에 따라서 위상 천이가 다르게 발생하는 것을 동적인 군 지연으로 구분한다. 정적인 군 지연은 주파수 영역에서 Type-Based 방법으로 위상 왜곡을 추정 및 보상하고 동적인 군 지연은 시간영역에서 위상회전을 보상한다. 제안된 군 지연 보상기법으로 전력증폭기의 AM/PM 특성을 포함한 군 지연 특성을 충분히 보상할 수 있음을 확인하였다.