• Title/Summary/Keyword: signal space diversity

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고밀집 도심에서의 편파 다이버시티 성능 분석 연구 (A Study on the Performance Evaluation of Polarization Diversity in Heavy Density Urban)

  • 임종태;김성진;권범
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.578-588
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    • 1998
  • 본 논문에서는 대표적인 고밀집 도심지역인 서울의 광화문 지역을 대상으로 이중 편파 안테나를 이용한 편파 다이버시티의 전파 전파 성능을 다이버시티 이득과 상호상관계수, 수신 채널의 평균 수신 신호 레벨에 대한 분석 을 통하여 수행하였고 이의 결과를 공간 다이버시티 구조와 비교 분석하였다. 분석 결과, 가시 거리 지역에서는 공간 다이버시티 이득이 편파 다이버시티 이득보다 2 dB 이상 증가하며 전 계를 지면에 대해 $45^{\circ}$로 송신하는 경우보다는 $^90{\circ}$로 송신하는 경우가 다이버시티 이득이 1 dB 큼올 알 수 있었 다. 이와는 대조적으로 비가시 지역에서는 편파다이버시티의 경우가 공간 다이버시티와 대동하거나 운용 환경에 따라서는 오히려 다이버시티 이득이 증가함을 알 수 있었다. 또한 $45^{\circ}$로 송신하는 경우가 $90^{\circ}$로 송신하는 경우보 다는 다이버시티 이득이 최소 1 dB 이상은 커짐을 확인할 수 있었다.

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Definition of Antenna Diversity Gain in User-Distributed 3D-Random Line-of-Sight

  • Kildal, Per-Simon;Carlberg, Ulf;Carlsson, Jan
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권2호
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    • pp.86-92
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    • 2013
  • The present paper defines diversity gain for stationary users. This deals in particular with gathering the received signal statistics over possible user positions and orientations in space rather than over time, and to define a meaningful diversity gain related to the cumulative improvement of the performances of the 1% users with the worst receiving conditions. The definition is used to evaluate diversity gain for some typical small antennas in an extreme environment with only line-of-sight (LOS). The LOS environment is regarded as user-distributed 3D-random LOS caused by the statistics of an ensemble of stationary users with arbitrary orientations in the horizontal plane (2D), and with arbitrary orientations of their wireless devices in the vertical plane. Thus, an overall 3D-random distribution of user orientation is assumed.

차세대 위성 DMB 서비스에 대한 STC 방식의 성능 (Evaluation of STC schemes for future S-DMB services)

  • 박운희;김수영;김희욱;안도섭
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • 시공간 부호(Space-time codes; STC)는 부가적인 대역폭 요구 사항 없이도 다중경로 환경에서 부호화 이득을 얻을 수 있는 효율적인 방식이다. 위성시스템에서도 시공간부호를 이용하여 지상 중계 장치와의 협동 다이버시티 이득 구현이 가능함이 제안되어 왔다. 특히 위성 DMB 시스템에서는 방송 서비스의 단방향 특성으로 인하여 전송 다이버시티를 이용하여 성능을 향상시키는 것이 매우 효율적이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 차세대 위성 DMB 서비스의 성능을 향상시키는데 기여할 수 있는 여러 가지 STC 방식의 성능을 비교한 결과를 제시한다. 본 논문에서 제시하는 방식들은 위성과 지상의 중계기가 서로 협동적으로 동작하여 STC 부호화 이득을 얻을 수 있도록 하는 방식이다. 또한, 향후 이런 방식들을 개발함에 있어서 고려해야 할 점들을 기술한다.

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A scalar MSDD with multiple antenna reception of Differential Space-Time π/2-Shifted BPSK Modulation

  • Kim Jae-Hyung;Hwang Seung-Wook;Kim Jung-Keun;Kim Yong-Jae
    • 한국항해항만학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.167-172
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    • 2006
  • In this paper, the issue of blind detection of Alamouti-type differential space-time (ST) ${\pi}/2$-shifted BPSK modulation in static Rayleigh fading channels is considered. We introduce a novel transformation to the received signal from each receiver antenna such that this binary ST modulation, which has a second-order transmit-diversity, is equivalent to QPSK modulation with second-order receive-diversity. The pre-detection combining of the result of transformation allows us to apply a low complexity detection technique specifically designed for receive-diversity, namely, scalar multiple-symbol differential detection (MSDD). With receiver complexity proportional to the observation window length, our receiver can achieve the performance 1.5dB better than that of conventional differential detection ST and 0.5dB worse than that qf a coherent maximum ratio combining receiver (with differential decoding) approximately.

Rotationally Invariant Space-Time Trellis Codes with 4-D Rectangular Constellations for High Data Rate Wireless Communications

  • Sterian, Corneliu Eugen D.;Wang, Cheng-Xiang;Johnsen, Ragnar;Patzold, Matthias
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제6권3호
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    • pp.258-268
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    • 2004
  • We demonstrate rotationally invariant space-time (ST) trellis codes with a 4-D rectangular signal constellation for data transmission over fading channels using two transmit antennas. The rotational invariance is a good property to have that may alleviate the task of the carrier phase tracking circuit in the receiver. The transmitted data stream is segmented into eight bit blocks and quadrature amplitude modulated using a 256 point 4-D signal constellation whose 2-D constituent constellation is a 16 point square constellation doubly partitioned. The 4-D signal constellation is simply the Cartesian product of the 2-D signal constellation with it-self and has 32 subsets. The partition is performed on one side into four subsets A, B, C, and D with increased minimum-squared Euclidian distance, and on the other side into four rings, where each ring includes four points of equal energy. We propose both linear and nonlinear ST trellis codes and perform simulations using an appropriate multiple-input multiple-output (MIMO) channel model. The 4-D ST codes constructed here demonstrate about the same frame error rate (FER) performance as their 2-D counterparts, having however the added value of rotational invariance.

라이시안 페이딩 채널을 위한 단순한 형태의 개방루프 전송 다이버시티 기법 (A Simple Open Loop Transmit Diversity Scheme for Rician Fading Channels)

  • 김학성;이원철;신요안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권7B호
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    • pp.695-705
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    • 2002
  • 본 논문에서는 개방 지역 혹은 위성 채널과 같이 직진파 (Line-Of-Sight; LOS) 성분이 존재하는 라이시안 (Rician) 다중경로 페이딩 채널 하에서의 광대역 부호 분할 다원 접속 (Wideband Code Division Multiple Access; W-CDMA) 시스템에 적합한 단순한 형태의 개방루프 전송 다이버시티 기법을 제안한다. 제안된 기법은 송신기에서 어떠한 사전 처리 과정도 필요하지 않기 때문에 기존의 폐쇄루프 전송 다이버시티 기법인 TxAA (Transmit Adaptive Array)나 개방루프 시공간 전송 다이버시티 (space-Time Transmit Diversity; STTD)에 비하여 간단한 구조를 갖는다. 본 논문에서는 제안 기법의 수신단 출력 신호대잡음비 (Signal-to-Noise Ratio; SNR)에 대한 확률밀도함수 및 비트오율 (Bit Error Rate; BER)을 유도한다. 또한 전형적인 라이시안 페이딩 채널 환경에서 모의 실험을 통해 해석 결과의 타당성을 검증하고 기존의 전송 다이버시티 기법들과의 성능 비교 결과를 제시한다. 모의실험 결과, LOS 성분이 매우 작은 경우에는 기존의 개방루프 STTD 기법 보다 약간의 우위를 유지하는데 그치지만 LOS 성분이 커질수록 기존의 개방루프 STTD 기법보다 월등히 우수해지며 이상적인 폐쇄루프 TxAA 시스템의 이론적인 성능에 근접함을 알 수 있다.

2,4개 전송 안테나를 위한 완전 다이버시티 고 부호율 STBC (Full-Diversity High-Rate STBC for 2 and 4 Transmitted Antennas)

  • 얀이얼;이문호;마영단
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.295-297
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    • 2007
  • We design a new rate-3/2 full-diversity orthogonal space-time block code (STBC) for QPSK and 2 transmit antennas (TX) and 4 transmit antennas (TX) by enlarging the signalling set from the set of quaternions used in the Alamouti[I] and extendedcode and using additional members of the set of orthogonal matrices or Quasi-orthogonal matrices and higher than rate-5/4. Selective power scaling of information symbols is used to guarantee full-diversity while maximizing the coding gain (CG) and minimizing the transmitted signal peak-to-minimum power ratio (PMPR). The optimum power scaling factor is derived analytically and shown to outpetform schemes based only on constellation rotation while still enjoying a low-complexity maximum likelihood (ML) decoding algorithm.

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개선된 ABAB 형 준직교 시공간 블록 부호 (Improved ABAB Type Quasi-orthogonal Space-Time Block Codes)

  • 김창중;여승준;이호경
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권4호
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    • pp.70-76
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    • 2009
  • 본 논문에서는 ABAB 형 준직교 시공간 부호(Quasi-Orthogonal Space-Time Block Code; QOSTBC)에 사용되는 전처리 과정을 설계하는 조건을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 설계 조건은 최대 다이버시티 및 최대 전송율(Full Diversity and Full Rate; FDFR), 단일 심볼 복호 능력, 향상된 부호 이득을 얻을 수 있는 방법을 제공한다. 또한 본 논문에서는 제안된 설계 조건을 이용하여 개선된 ABAB 형 QOSTBC를 설계하였다. 이 QOSTBC는 기존에 Dalton이 제안했던 ABAB 형 QOSTBC 부호 보다 뛰어난 성능을 가질 뿐 아니라, 동일하게 FDFR을 충족하며, PAM 신호 성좌가 사용되는 경우, 단일 심볼 복호가 가능하다.

On Jacket Matrices Based on Weighted Hadamard Matrices

  • Lee Moon-Ho;Pokhrel Subash Shree;Choe Chang-Hui;Kim Chang-Joo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제7권1호
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    • pp.17-27
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    • 2007
  • Jacket matrices which are defined to be $n{\times}n$ matrices $A=(a_{jk})$ over a field F with the property $AA^+=nI_n$ where $A^+$ is the transpose matrix of elements inverse of A,i.e., $A^+=(a_{kj}^-)$, was introduced by Lee in 1984 and are used for signal processing and coding theory, which generalized the Hadamard matrices and Center Weighted Hadamard matrices. In this paper, some properties and constructions of Jacket matrices are extensively investigated and small orders of Jacket matrices are characterized, also present the full rate and the 1/2 code rate complex orthogonal space time code with full diversity.

Dual Diversity over Correlated Ricean Fading Channels

  • Bithas Petros S.;Sagias Nikos C.;Mathiopoulos P. Takis
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제9권1호
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    • pp.67-74
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    • 2007
  • The performance of dual diversity receivers operating over correlated Ricean fading channels is analyzed. Using a previously derived rapidly converging infinite series representation for the bivariate Ricean probability density function, analytical expressions for the statistics of dual-branch selection combining, maximal-ratio combining, and equal-gain combining output signal-to-noise ratio (SNR) are derived. These expressions are employed to obtain novel analytical formulae for the average output SNR, amount of fading, average bit error probability, and outage probability. The proposed mathematical analysis is used to study various novel performance evaluation results with parameters of interest the fading severity, average input SNRs, and the correlation coefficient. The series convergence rate is also examined verifying the fast convergence of the analytical expressions. The accuracy of most of the theoretical performance evaluation results are validated by means of computer simulations.