• 제목/요약/키워드: space time codes

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무선 LAN을 위한 OFDM 시스템에서 시공간 부호들의 성능 분석 및 채널 추정에 관한 연구 (Performance Evaluation of Space-Time Codes and Channel Estimation in OFDM System for Wireless LANs)

  • 이상문;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권8B호
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    • pp.760-770
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    • 2002
  • 송신 다이버시티는 무선 통신 시스템에서 고속 데이터의 전송 및 스펙트럼의 효율을 개선하기 위한 효과적인 다이버시티 기법이다. 이러한 송신 다이버시티를 위해 설계된 부호와 방식이 시공간 부호(space-time coding)이다. 이러한 시공간 부호를 이용한 송신 다이버시티의 경우 수신기에서는 각 송신 안테나에 대응되는 채널을 추정하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 무선 인터넷용 IEEE802.11a OFDM 시스템에 송신 다이버시티를 적용함에 있어서 수신기에서 채널을 효과적으로 분리하기 위한 훈련열의 구조를 제시하고, 이에 기반을 둔 채널 추정 기법을 제시한다. 또한 시공간 부호로서 STTC와 STBC를 각각 적용하여 이들의 성능을 비교한다. 시공간 부호를 이용한 다이버시티의 성능 및 채널 추정 기법의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 MSE 및 BER을 통해 분석한다.

MIMO 시스템에서 LDPC 부호 기반의 터보등화 방식 연구 (A Study on Turbo Equalization for MIMO Systems Based on LDPC Codes)

  • 백창욱;정지원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권5호
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    • pp.504-511
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    • 2016
  • 본 논문은 외부 부호로 DVB-S2 시스템에서 표준으로 제안된 LDPC 부호와 내부 부호로는 시공간 격자 부호를 사용하는 터보등화 방식의 MIMO 시스템을 제안한다. 시공간 격자 부호와 LDPC 복호기를 연접시킨 계층적 시공간 부호기는 duo-binary 터보 복호기와 연접시킨 터보 등화 방식과는 달리 LDPC 복호기의 내부에서만 반복 복호를 시행하여 성능이 저하되는 문제점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 시공간 격자 부호화 방식을 BCJR 복호기를 적용하여 LDPC 복호기가 전체 반복을 통하여 성능을 향상시키는 방안을 제시하고 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시하는 효율적인 연접 방식을 이용하면 기존 연판정 기반의 LDPC와 시공간 격자 부호를 연접하는 방식에 비하여 약 0.6 dB의 성능이 향상되었다.

Serial Concatenation of Space-Time and Recursive Convolutional Codes

  • Ko, Young-Jo;Kim, Jung-Im
    • ETRI Journal
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    • 제25권2호
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    • pp.144-147
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    • 2003
  • We propose a new serial concatenation scheme for space-time and recursive convolutional codes, in which a space-time code is used as the outer code and a single recursive convolutional code as the inner code. We discuss previously proposed serial concatenation schemes employing multiple inner codes and compare them with the new one. The proposed method and the previous one with joint decoding, both performing a combined decoding of the simultaneous output signals from multiple antennas, give a large performance gain over the separate decoding method. In decoding complexity, the new concatenation scheme has a lower complexity compared with the multiple encoding/joint decoding scheme due to the use of the single inner code. Simulation results for a communication system with two transmit and one receive antennas in a quasi-static Rayleigh fading channel show that the proposed scheme outperforms the previous schemes.

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Quasi-Orthogonal Space-Time Block Codes Designs Based on Jacket Transform

  • Song, Wei;Lee, Moon-Ho;Matalgah, Mustafa M.;Guo, Ying
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권3호
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    • pp.240-245
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    • 2010
  • Jacket matrices, motivated by the complex Hadamard matrix, have played important roles in signal processing, communications, image compression, cryptography, etc. In this paper, we suggest a novel approach to design a simple class of space-time block codes (STBCs) to reduce its peak-to-average power ratio. The proposed code provides coding gain due to the characteristics of the complex Hadamard matrix, which is a special case of Jacket matrices. Also, it can achieve full rate and full diversity with the simple decoding. Simulations show the good performance of the proposed codes in terms of symbol error rate. For generality, a kind of quasi-orthogonal STBC may be similarly designed with the improved performance.

다중 시공간 부호를 위한 백색화 과정을 이용한 계층화 수신기 (The Layered Receiver Employing Whitening Process for Multiple Space-Time Codes)

  • 임은정;김동구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권3호
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    • pp.15-18
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    • 2005
  • 다중 시공간 부호는 여러 개의 시공간 부호로 이루어져 있어서 대역폭 확장없이 디버시티 이득과 부호화 이득 뿐 아니라 높은 전송률을 공급할 수 있다. 본 논문에서는 이 다중 시공간 부호를 복호하기 위해서 백색화 과정(whitening process)을 이용한 계층화 수신기 구조를 제안한다 제안된 수신기는 복호 순서를 결정하는 블록과 계층화 복호를 하는 블록으로 구성되어 있다. 이때 백색화 과정은 계층화 복호과정에서 수신 디버시티 이득을 최대한 이용하기 위해서 이용되었다. 이 수신기는 기존의 MMSE를 이용한 계층화 수신기 구조에 비해 디버시티 이득을 더 얻을 수 있어서 수신 안테나의 개수를 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다. 제안된 방식은 기존의 부호화된 BLAST보다 $10^{-2}$의 FER에서 5dB 이득을 얻는다.

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.

Super-Orthogonal STTC 전송 행렬을 이용한 STF-OFDM 시스템의 성능 평가 (Performance Evaluation of Space Time Frequency OFDM System using Super-Orthogonal Space Time Trellis Code Transmission Matrix)

  • 서명석;신철민;김유미;곽경섭
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.29-39
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    • 2006
  • 본 논문에서는 SOSTTC를 다중 안테나 시스템에 적용하고 ST SF STF 복호화 기법을 통해 효과적으로 신호를 검출하는 방법을 연계하여 주파수 선택적인 채널에서 성능 평가를 한다. 또한 성능 향상을 위해 제안된 시스템에 OFDM을 적용한다. 먼저 기본적인 두 개의 전송 안테나를 가진 SOSTTC-OFDM 시스템을 설명하고 기존의 시 공간 부호화된 OFDM과 성능을 비교한다. 이 시스템을 네 개의 전송 안테나 시스템으로 확장하고 기존의 ST SF STF-OFDM 기법에 SOSTTC를 적용하여 SOSTTC ST SF STF-OFDM 시스템을 설계한다. 이 시스템에 적합한 복호화 기법을 사용하여 효과적으로 신호가 검출됨을 평가하고, 또한 주파수 선택적 채널에서 도플러 주파수가 변화함에 따라 제안된 시스템의 성능을 확인한다.

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QAM 변조방식을 갖는 직교 시공간 블록 부호의 심볼 오율 (Closed-form Expression for the Symbol Error Probability of Orthogonal Space-Time Block Codes with Quadrature Amplitude Modulation)

  • 김상효;강익선;노종선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권6C호
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    • pp.561-569
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    • 2003
  • 본 논문에서는 Alamouti[1], Tarokh[14], Xia[11]에 의해 도입된 직교 시공간 부호를 포함한 임의의 선형 직교 시공간 블록 부호에 대해, 느린 레일라이 페이딩 채널(slow Rayleigh fading channel)의 쌍간 오율(pairwise error probability)의 정확한 표현이 2개의 전송된 부호어 행렬(codeword matrices) 사이의 부호어 심볼 거리(codeword symbol distance)가 아니라, 2개의 메시지 벡터(messgae vector) 사이의 메시지 심볼 거리(message symbol distance)의 식으로 유도된다. 1차원 성분의 심볼 오율을 이용하여, 선형 직교 시공간 부호의 심볼 오율의 정확한 폐형의 표현이 QPSK, 16-QAM, 64-QAM과 256-QAM에 대해 유도된다.

준직교 시공간 블록 부호화된 OFDM 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Quasi-Orthogonal Space-Time Block Coded OFDM Systems)

  • 황규상;이종식;정재필;오창헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.10-18
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    • 2004
  • 하향 링크에서 고품질의 멀티미디어 서비스를 위한 기술로 직교 시공간 블록 부호를 이용한 전송 다이버시티 기법이 제안 되었지만 3개 이상의 송신 안테나를 사용하는 경우 대역효율이 저하되기 때문에 송신 안테나의 수가 증가하는 만큼의 다이버시티 효과를 얻을 수 없다. 따라서, 이를 개선하기 위한 연구로 송신 안테나의 수가 증가하더라도 추가적 대역을 필요로 하지 않는 준직교 시공간 블록부호가 제안되었다. 그러나 시공간 블록부호를 이용한 전송 다이버시티 기법은 준정지, 주파수 비선택적 채널을 가정하여 성능을 검증하였기 때문에 본 논문에서는 주파수 선택적 채널이 비선택적 채널로 등가화되는 OFDM 시스템에 준직교 시공간 블록부호를 적용함으로써 기존의 직교 시공간 블록 부호화된 OFDM 시스템과 성능을 비교, 분석하였다.

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고속 전송률 UWB 시공간 부호화 OFDM (High Data Rate Ultra Wideband Space Time Coded OFDM)

  • 이광재;;이문호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권7호
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    • pp.132-142
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    • 2006
  • 본 논문에서는 단거리 개인 네트워킹을 위한 고속 전송률 UWB 시공간 부호화 OFDM 시스템을 제시한다. 본 시스템은 UWB 펄스를 토대로 하는 혼성 OFDM 신호와 함께 복소 시공간 부호화 선호를 송신한다. 송신 신호는 적절히 설계된 주파수 집합으로부터 선별된 주파수에 의해 변조된 희소 펄스열이다. 부수적으로 WL(widely linear) 수신 여파기와 시간 주파수 공간 전송은 단순한 병렬 선형 검파기를 이용하여 설계한다. 또한, 전파 시스템에서 깊은 페이딩을 극복하기 위해 시공간 블록 부호와 결합한 빔성형을 간략히 고찰한다.