• 제목/요약/키워드: time-varying Rayleigh Fading Channel

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상관 페이딩에서의 송신 다이버시티와 송신 빔형성 기술을 결합한 시공간 신호 처리 구조의 BER 해석 (A BER Analysis of a Space-Time Signal Processing Scheme that Combines Transmitter Diversity and Beamforming in Correlated Fading)

  • 김일한;전주환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권2C호
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    • pp.247-254
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    • 2004
  • 본 논문에서는 송신 다이버시티 기술과 송신 빔형성 기술을 모두 사용하는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템을 위한 새로운 시공간 신호 처리 구조를 소개한다. 소개된 구조는 복소 가우시안 레일리 페이딩 채널에서 송신다이버시티 효과에 의해 다이버시티 이득을 얻을 뿐만 아니라, 송신 빔형성 효과에 의해 신호대 잡음비(SNR)이득을 얻는다. 본 논문에서는 송신 다이버시티, 송신 빔형성, 그리고 송신 다이버시티와 송신 빔형성 기술을 결합한 구조에 대해 천천히 변하는 레일리 주파수 비선택적 페이딩 채널 환경에서 비트 오류율(BER) 해석을 하고 몬테카를로 모의 실험을 통해 해석적인 결과가 모의 실험 결과와 잘 일치한다는 것을 보여준다. 또한 원거리 안테나간 채널이 서로 독립적일 때 해석적인 결과를 통해 소개된 구조가 목표 BER $10^{-6}$ 을 달성하는데 있어 가장 낮은 $E_{b/}$ $N_{0}$ 를 달성할 수 있음을 보인다. 원거리 안테나간 채널이 서로 상관되어 있을 때 해석적인 결과와 모의 실험 결과를 통해 결합된 구조가 채널 상관도의 변화에 강인하다는 것을 보여준다.다.

MIMO-OFDM 시스템에서 Modified ICA를 이용한 채널 추정 기법 (Channel Estimation Scheme Using Modified ICA in MIMO-OFDM Systems)

  • 김종득;변윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권5A호
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    • pp.475-483
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    • 2006
  • MIMO-OFDM 방식에서 추정된 채널 계수에 추정 오차가 있다면, 시스템의 성능 저하가 발생하게 된다. MIMO-OFDM 방식의 성능을 향상시키기 위해서는 무엇보다도 다중 경로 페이딩 환경에서 정확하게 채널을 추정 할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 다중 경로 시변 페이딩 채널하에서의 modified ICA (Independent Component Analysis)을 이용하여 수신된 신호로부터 각 송신 안테나의 송신 신호를 분리한 후, 채널을 추정하여 검파하는 새로운 채널 추정 방식인 Modified ICA 알고리즘을 소개하고, 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안된 Modified ICA를 이용한 MIMO-OFDM 시스템에서의 채널 추정에 대한 모의실험 결과, perfect hewn channel 대해 Uncoded QPSK,16-QAM, 64-QAM의 SER과 BER 성능 비교 곡선이 매우 근접함을 알 수 있다. 따라서 제안된 알고리즘이 MIMO-OFDM 시스템에서 우수한 성능을 지니고 있음을 보여 주고 있다.

Approaching Near-Capacity on a Multi-Antenna Channel using Successive Decoding and Interference Cancellation Receivers

  • Sellathurai, Mathini;Guinand, Paul;Lodge, John
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권2호
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    • pp.116-123
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    • 2003
  • In this paper, we address the problem of designing multirate codes for a multiple-input and multiple-output (MIMO) system by restricting the receiver to be a successive decoding and interference cancellation type, when each of the antennas is encoded independently. Furthermore, it is assumed that the receiver knows the instantaneous fading channel states but the transmitter does not have access to them. It is well known that, in theory, minimummean- square error (MMSE) based successive decoding of multiple access (in multi-user communications) and MIMO channels achieves the total channel capacity. However, for this scheme to perform optimally, the optimal rates of each antenna (per-antenna rates) must be known at the transmitter. We show that the optimal per-antenna rates at the transmitter can be estimated using only the statistical characteristics of the MIMO channel in time-varying Rayleigh MIMO channel environments. Based on the results, multirate codes are designed using punctured turbo codes for a horizontal codedMIMOsystem. Simulation results show performances within about one to two dBs of MIMO channel capacity.

Null 부반송파를 갖는 MIMO-OFDM에서 채널 예측 기반적응 채널 추적 방식 (Channel Prediction based Adaptive Channel Tracking cheme in MIMO-OFDM Systems with Null Sub-carriers)

  • 전형구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권5C호
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    • pp.556-564
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    • 2007
  • 본 논문에서는 다중 채널 레이리 페이딩으로 인하여 발생하는 시변 채널 환경에서 효율적으로 채널을 추적할 수 있는 방식을 제안하였다. 제안된 적응 채널 추적 방식은 채널 변화를 추정하여 채널을 예측할 수 있으며 예측된 채널 응답을 이용하여 주파수 영역에서 다른 안테나로부터 수신되는 간섭 신호를 제거한다. 그 후 AWGN 성분을 줄이기 위하여 시간영역 채널 추정을 수행한다. 제안된 방식의 장점은 매 심벌 마다 채널 추적시 역행렬을 구할 필요가 없다. 시뮬레이션 결과는 기존의 채널 추적 방식보다 시변 채널 환경에서 더 나은 성능을 보였다. 도플러 주파수 300 Hz, BER = 10-3 조건에서 기존의 Li 방식 보다 약 2.5 dB 성능이 개선되었다. 도플러 주파수 600 Hz에서 기존 방식과 제안된 방식의 성능 차이는 더욱 커졌다.

MIMO-OFDM에서 효율적인 채널 추적 방식 (An Efficient Channel Tracking Method in MIMO-OFDM Systems)

  • 전형구;김경수;안지환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권3A호
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    • pp.256-268
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중 경로 레이리 페이딩 시변 채널 환경의 Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing (MIMO-OFDM) 시스템에서 효율적으로 채널 변화를 추적할 수 있는 채널 추적방식을 제안하였다. 제안된 방식은 시변 채널에 대응할 수 있도록 블라인드 채널 예측기를 설계하였다. 또한 주파수 영역 채널 추정이 Minimum Mean Square Error (MMSE) 시간영역 채널 추정과 결합되어 있으며 이 방식은 매 OFDM 심벌마다 역행렬을 계산할 필요가 없다는 장점이 있다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 제안된 방식은 기존의 Li방식[4] 보다 성능이 우수함을 보였다. 도플러 주파수 100Hz 및 10-4 BER에서 Eb/No이득이 약 2.5 dB 정도 되었다. 도플러 주파수가 200Hz일 때 그 성능의 차이는 더욱 커졌다.

주파수 선택성 페이딩 환경하에서 $\frac{\pi}{4}$ shift QPSK 변조방식에 대한 다중파의 시간지역 검출법 제안 (A Multipath Delay Time Detection Method For $\frac{\pi}{4}$ Shift QPSK Modulation Under The Frequency Selective Fading Environment)

  • 조병진;김대영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.941-950
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    • 1991
  • 디지털 이동통신 전송로에 있어서 고속통신을 위한 시스템의 성능은 다중파 지연분산에 의해 크게 좌우된다. 본 논문에서는 최근 디지털 자동차 전화의 변복조방식으로 채택된 $\pi/4$ shift QPSK에 대해, 간이 다중파 지연시간 검출방법으로써 직교채널간섭량 (CCI)을 이용하는 방법을 제안하였다. $\pi/4$ shift QPSK신호는 원래 직교 채널에 정보를 갖고있기 때문에 BPSK변조방식처럼 Quadrature채널에서 간섭량을 얻기 위하여 주파수 체배기와 지연전파 방식을 제안하였다. 또한 다중파 전파환경하에서, 격렬하게 변하는 직교채널 간섭량으로 부터 정보를 얻는 방법으로서 절대치평균과 실효치 평균을 취하는 방법을 제안하였으며, 아울러 자연분산과 직교채널 간섭량과의 관계도 조사하였다. 이론적인 결과를 확인하기 위하여, 준정적인 2파 모델과 Rayleigh분포 2파모델하에서 computer simulation을 수행하였다. simulation결과 좋은 결과가 얻어졌으나. 본방식은 송신 대역제한에 어느정도 민감하다는 것이 밝혀졌다. 또한 H/W실현시 주요부분인 주파수 체배기에 대한 H/W구성 방안도 제안하였다.

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공조 다이버시티에서의 부정확한 채널 추정을 고려한 성능 분석에 관한 연구 (Performance Analysis with Imperfect Channel Estimation in Cooperative Diversity)

  • 노상민;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권7A호
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    • pp.689-695
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    • 2006
  • 본 논문에서는 부정확한 채널 추정이 존재하는 상황에서 고차 변조 방식을 포함한 공조 다이버시티 기법의 정확한 비트 에러율 성능을 유도한다. 실험 및 성능 분석 시 채널 환경은 저속 시변 레일리 페이딩 환경을 가정한다. 기본적인 동조 다이버시티의 성능 유도 방식은 Moment Generating Function(MGF)를 이용하여 성능을 구하는 방법을 적용한다. 또한, 본 논문에서는 유용한 채널 추정의 영향을 성능 유도에 적용하기 위하여 기존의 유용한 가우시안 근사화 방식을 사용, 실효 잡음 (effective noise} 성분 및 부가 잡음을 정형화한다. 이 근사화 기법에 근거하여 M-QAM 및 M-PSK을 사용하는 공조 다이버시티에서의 평균 비트 오차율 성능은 신호 대 실효 잡음비의 함수로 계산된다. 모의 실험을 통한 검증 결과, 유도된 성능은 낮은 신호 대 잡음비 구간을 포함한 거의 모든 구간에서 높은 정확도를 갖는 것으로 판명되었다.

안테나 어레이 DS-CDMA 통신 시스템에서 코드 동기 획득을 위한 다중 빔 기반의 부분공간 접근 방법 (Multibeam-based Subspace Approach for Code Acquisition in Antenna Array DS-CDMA Systems)

  • 김상준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.1167-1173
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    • 2005
  • 본 논문에서는 DS-CDMA 신호들의 코드 타이밍을 획득하기 위하여 안테나 어레이의 이용에 관한 내용을 다루고자 한다. 다중 사용자 환경의 시변 Rayleigh 페이딩 채널 하에서 다중의 고정 빔들을 기존의 MUSIC 동기 획득 방법에 적용함으로서 동기 획득 확률들을 평가한다. 전 방위각 영역을 공간 필터링을 위해서 안테나의 수만큼 나누어서 각각의 고정 빔이 각 방위각 구역을 맡도록 한다. 간섭 신호 억제 능력을 가진 고정 빔들은 부가적인 자유도를 제공한다. 그리하여 단 하나의 안테나를 사용하는 기존의 MUSIC 알고리즘보다 더 많은 사용자들의 동기 획득을 위해서 다중 빔 기반의 MUSIC 추정기를 사용할 수 있도록 한다. 이러한 다중 빔 기반의 부분공간 접근 방법을 다중 사용자 시나리오에서 단 하나의 안테나를 사용하는 MUSIC 기법의 성능을 상당히 개선할 수 있음을 검증하기 위해서 시뮬레이션을 수행한다.