• 제목/요약/키워드: space-frequency block coding

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다중 경로 시변 채널 환경에서 시공간 블록 부호 단일 반송파 시스템을 위한 가중치 블록 적응형 채널 추정 알고리즘 (A Weighted Block Adaptive Estimation for STBC Single-Carrier System in Frequency-Selective Time-Varying Channels)

  • 백종섭;권혁제;서종수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권3C호
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    • pp.338-347
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    • 2007
  • 본 논문에서는 순환 보호 구긴(cyclic-prefix)을 사용하는 시공간 블록 부호 (STBC: Space-Time Block-Coding) 단일 반송파 시스템에서 향상된 채널 성능을 위한 가중된 블록 적응형 주파수 영역 채널 추정기를 제안한다. 제안된 채널 추정기 구조는 필터 입력 신호에 대해 STBC로 구성된 블록을 형성하며, 이후 형성된 입력 블록에 대해 사후 오차 (a posteriori error)를 이용하는 가중된 LS (least-square) 규준을 적용하여 알고리즘을 유도한다. 또한 정적 채널에서 steady-state EMSE (excess mean-square error) 분석을 통해 블록 길이가 늘어남에 따라 EMSE를 분석한다. 전산 모의실험에서는 시변 TU (typical urban) 채널에서 블록 길이를 증가시킬수록 제안한 채널 추정기는 기존 NLMS와 RLS 채널 추정기들 보다 우수한 성능을 나타냄을 확인 할 수 있다.

Improved Design Criterion for Space-Frequency Trellis Codes over MIMO-OFDM Systems

  • Liu, Shou-Yin;Chong, Jong-Wha
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.622-634
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    • 2004
  • In this paper, we discuss the design problem and the robustness of space-frequency trellis codes (SFTCs) for multiple input multiple output, orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) systems. We find that the channel constructed by the consecutive subcarriers of an OFDM block is a correlated fading channel with the regular correlation function of the number and time delay of the multipaths. By introducing the first-order auto-regressive model, we decompose the correlated fading channel into two independent components: a slow fading channel and a fast fading channel. Therefore, the design problem of SFTCs is converted into the joint design in both slow fading and fast fading channels. We present an improved design criterion for SFTCs. We also show that the SFTCs designed according to our criterion are robust against the multipath time delays. Simulation results are provided to confirm our theoretic analysis.

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Analytical Approximation Algorithm for the Inverse of the Power of the Incomplete Gamma Function Based on Extreme Value Theory

  • Wu, Shanshan;Hu, Guobing;Yang, Li;Gu, Bin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권12호
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    • pp.4567-4583
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    • 2021
  • This study proposes an analytical approximation algorithm based on extreme value theory (EVT) for the inverse of the power of the incomplete Gamma function. First, the Gumbel function is used to approximate the power of the incomplete Gamma function, and the corresponding inverse problem is transformed into the inversion of an exponential function. Then, using the tail equivalence theorem, the normalized coefficient of the general Weibull distribution function is employed to replace the normalized coefficient of the random variable following a Gamma distribution, and the approximate closed form solution is obtained. The effects of equation parameters on the algorithm performance are evaluated through simulation analysis under various conditions, and the performance of this algorithm is compared to those of the Newton iterative algorithm and other existing approximate analytical algorithms. The proposed algorithm exhibits good approximation performance under appropriate parameter settings. Finally, the performance of this method is evaluated by calculating the thresholds of space-time block coding and space-frequency block coding pattern recognition in multiple-input and multiple-output orthogonal frequency division multiplexing. The analytical approximation method can be applied to other related situations involving the maximum statistics of independent and identically distributed random variables following Gamma distributions.

STBC SC-FDE based on LS-Algorithm for Fixed Broadband Wireless Access System

  • Kim Han Kyong;Hwang Ho Seon;Baik Heung Ki
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.596-599
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    • 2004
  • We propose an Alamouti-like scheme for combining space-time block coding with single-carrier frequency-domain equalization(SC-FDE) in fixed broadband wireless access environment. With two transmit antennas, the scheme is shown to achieve significant diversity gains at low complexity over frequency-selective fading channels

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SC-FDMA 시스템에서의 다이버시티 기술과 채널부호화율의 관계 (Relationships between Diversity Techniques and Channel Coding Rates for SC-FDMA Systems)

  • 임민중
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권1A호
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    • pp.1-11
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    • 2009
  • OFDMA 및 SC-FDMA 시스템에서, 수신기에서 특별한 시공간 처리를 하지 않으면서 다이버시티를 얻기 위해서, 다수 안테나를 이용하여 시간축의 변화를 일으키거나 주파수 선택적 채널을 만들 수 있다. 분산할당 SC-FDMA 시스템에서 시간 변화를 발생하기 위해 위상 회전 기술을 사용하기 위해서는 낮은 채널부호화율을 적용하는 것이 필요하지만, 시간 변화가 적은 채널을 가정할 때 주파수 선택적 특성을 증가시키기 위하여 순환지연 다이버시티를 적용할 때에는 상대적으로 높은 채널부호화율을 적용하여도 무방하다. 이에 반해서 블록호핑 SC-FDMA 시스템에서는 두 개의 다이버시티 기술이 최적의 채널부호화율 측면에서 큰 차이를 가지지 않는다.

로컬영역의 정합기법 및 MCTF를 이용한 디지털 홀로그램 부호화 기술 (Digital Hologram Coding Technique using Block Matching of Localized Region and MCTF)

  • 서영호;최현준;김동욱
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.415-416
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    • 2006
  • In this paper, we proposed a new coding technique of digital hologram video using 3D scanning method and video compression technique. The proposed coding consists of capturing a digital hologram to separate into RGB color space components, localization by segmenting the fringe pattern, frequency transform using $M{\tiems}N$ (segment size) 2D DCT (2 Dimensional Discrete Cosine Transform) for extracting redundancy, 3D scan of segment to form a video sequence, motion compensated temporal filtering (MCTF) and modified video coding which uses H.264/AVC.

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MB-OFDM UWB 신호 간섭하에서 SFBC/SFTC-OFDM 시스템들의 성능 비교 (Performance Comparison of SFBC/SFTC-OFDM Systems Under MB-OFDM Interference)

  • 김경석;송창근
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권10A호
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    • pp.968-975
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    • 2006
  • 고속 데이터 전송을 위하여, 송수신단에 다중 안테나를 사용함으로써 독립적인 페이딩 채널을 다수개 형성하여 다이버시티 이득과 코딩 이득을 동시에 얻는 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 아직 UWB(Ultra Wide Band) 시스템과의 간섭에 대한 분석은 이루어지고 있지 않다. 이에 본 논문에서는 공간 다이버시티 특성을 가진 블록 코드를 OFDM 시스템에 적용하여, MIMO-OFDM 수신기에 인접한 UWB 기기로부터 SFBC(Space Frequency Block Code)-OFDM 시스템과 SFTC(Space Frequency Trellis Code)-OFDM 시스템에 .미치는 간섭 영향을 MIMO 채널 환경에서 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과 SFTC-OFDM 시스템이 MB(Multi Band)-OFDM UWB 간섭에 대해 SFBC-OFDM 시스템보다 더 강인한 성능을 보여주었다.

수중음향 통신채널 환경에서 시공간 블록부호를 적용한 주파수영역 등화기법의 성능평가 (Performance Comparison of Space Time block coded Frequency Domain Equalization transmission Scheme in Underwater Acoustic Communication Channel)

  • 황호선;이석우;강영식;최재훈
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.177-185
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    • 2019
  • 본 논문에서는 수중음향 통신환경에서 다중경로에 의한 심볼간 간섭을 제거하기 위한 방법으로 STBC 전송구조를 결합한 FDE 기법을 제시하고, 그 성능을 평가하였다. 이를 위해 수중통신환경을 고려한 수중음향채널을 모델링하였고, 이 채널에 대한 수중통신 모의시험 결과를 제시하였다. 주파수영역 등화의 경우, 전송블록 양쪽에 훈련신호가 추가되는 구조적 특성상 OFDM 기법에 비해 약 4% 정도의 전송률 저하를 보이나 OFDM에 비해 4.4%에서 16.8%(SNR 9dB기준) 향상된 SER 특성을 보였다.

OFDM 기반의 무선 협력 통신에서 STBC 기술을 적용한 선택적 릴레이 통신 기법 (Relay Selection Schemes Using STBC Technique in OFDM-Based Cooperative Wireless Communications)

  • 이제연;양모찬;유성철;신요안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권7A호
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    • pp.640-648
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    • 2011
  • 본 논문에서는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반의 STBC (Space Time Block Coding) 기술을 적용한 릴레이 선택 기법을 제안한다. 송신기에서 릴레이에 두 개의 안테나를 이용하여 신호를 전송하고 릴레이에서 역시 두 개의 안테나를 사용하여 수신기에 신호를 전송한다. 본 논문에서 제안하는 릴레이 선택 기준은 송신기와 릴레이, 릴레이와 수신기 사이의 순시적인 등가 채널 이득을 바탕으로 다수의 릴레이 중 최대 등가 채널 이득을 갖는 릴레이를 선택하여 전송하는 기법이다. 특히, 시스템의 오버헤드를 줄이기 위해 심벌을 그룹화 하여 릴레이 선택 기법을 수행하였다. 모의실험 결과, 제안된 릴레이 선택 기법은 선택 가능한 릴레이 후보 수가 증가함에 따라 선택적 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 확인할 수 있고, 심벌 그룹화를 적용하는 경우 주파수 선택도가 낮은 페이딩 채널 환경에서 성능 열화 없이 시스템의 오버헤드를 줄일 수 있음을 확인할 수 있다.

Transmission Techniques for Downlink Multi-Antenna MC-CDMA Systems in a Beyond-3G Context

  • Portier Fabrice;Raos Ivana;Silva Adao;Baudais Jean-Yves;Helard Jean-Francois;Gameiro Atilio;Zazo Santiago
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제7권2호
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    • pp.157-170
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    • 2005
  • The combination of multiple antennas and multi-carrier code division multiple-access (MC-CDMA) is a strong candidate for the downlink of the next generation mobile communications. The study of such systems in scenarios that model real-life trans-missions is an additional step towards an optimized achievement. We consider a realistic MIMO channel with two or four transmit antennas and up to two receive antennas, and channel state information (CSI) mismatches. Depending on the mobile terminal (MT) class, its number of antennas or complexity allowed, different data-rates are proposed with turbo-coding and asymptotic spectral efficiencies from 1 to 4.5 bit/s/Hz, using three algorithms developed within the European IST-MATRICE project. These algorithms can be classified according to the degree of CSI at base-station (BS): i) Transmit space-frequency prefiltering based on constrained zero-forcing algorithm with complete CSI at BS; ii) transmit beamforming based on spatial correlation matrix estimation from partial CSI at BS; iii) orthogonal space-time block coding based on Alamouti scheme without CSI at BS. All presented schemes require a reasonable complexity at MT, and are compatible with a single-antenna receiver. A choice between these algorithms is proposed in order to significantly improve the performance of MC-CDMA and to cover the different environments considered for the next generation cellular systems. For beyond-3G, we propose prefiltering for indoor and pedestrian microcell environments, beamforming for suburban macrocells including high-speed train, and space-time coding for urban conditions with moderate to high speeds.