Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering (한국정보통신학회논문지)

The Korea Institute of Information and Commucation Engineering (한국정보통신학회)
권호 표지

The Calculation of the Exact BER of UWB-TH BPSK Communication systems with the Multiple User Interference

다중 사용자 간섭을 고려한 TH-BPSK UWB 통신 시스템의 정확한 BER 계산

  • 박장우 (순천대학교 정보통신공학부) ;
  • 최용석 (전자통신연구원 디지털방송연구단) ;
  • 조경룡 (순천대학교 정보통신공학부)
  • Published : 2005.08.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The bit error probability of UWB Time-Hopping(TH) multiple access communication systems combined with BPSK is calculated with a high accuracy including the multiple user interference(MUI). This paper finds that with some manipulations, the TH-BPSK UWB signal can be modified to the similar form of the DS-CDMA signal. The MUI in the system is explained by the characteristic function technique. Above two descriptions have been bases on the derivation of the exact BER expression of the system. We also propose the approximate expression for the BER, which has enough accuracy compared with the expression from the Gaussian approximation of the MUI. The comparison of the results from the proposed expressions with the simulation results gives the confirmation for the validity and accuracy of the proposed expressions.

다중 사용자 간섭을 고려한 BPSK 데이터 변조 방식을 갖는 초광대역(Ultra-Wide Bandwidth, UWB) 시간 도약(time hopping, TH) 다중 통신 시스템의 정확한 비트 오율(bit error rate: BER)을 계산하는 방법을 제시하였다. UWB-TH BPSK 신호는 약간의 수정을 통하여 기존의 DS-CDMA 신호와 유사함을 보였다. 또한 다중 사용자 간섭(multiple user interference, MUI)는 특성 함수 기법을 이용하여 정확하게 기술하였다. 이들을 바탕으로 TH-BPSK 다중 통신 시스템의 BER을 정확히 계산하였다. 또한, MUI에 대한 기존의 가우시안 근사에 비하여 상당히 정확한 결과를 얻을 수 있는 간단한 근사식을 함께 제시하였다. 본 논문에서 제시한 BER 계산식의 정확성 및 타당성은 시뮬레이션 결과와 비교함으로써 확인하였다.

Keywords

References

  1. Federal Communications Commission, 'Revision of part 15 of the commission's rules regarding ultra-wideband transmission systems: First report and order,' ET-Docket 98-153, April 2002
  2. R. A. Scholtz, 'Multiple access with time- hopping impulse modulation,' in Proc. MILCOM, vol. 2, pp.447-450, 1993
  3. G. Durisi, and G. Romano, 'On the validity of Gaussian approximation to characterize the multiuser capacity of UWB TH-PPM,' in Conf. on UWBST, pp.20-23, 2002
  4. K.A. Hamdi, and X. Gu, 'Bit error rate analysis for TH-CDMA/PPM impulse radio networks,' in Proc. WCNC, pp.167-172, 2003
  5. M. Sabatini, E. Masry, and L.B. Milstein, 'A Non-Gaussian approach to the performance analysis of UWB TH-BPPM system,' in Proc. on UWBST, pp.52-55, 2003
  6. C.J. LeMartret, and G.B. Giannakis, 'All- digital impulse radio with multiuser detection for wireless cellular systems,' IEEE trans. on Comm., 2002, Vol. 50, No.9, pp.1440-2450, 2002 https://doi.org/10.1109/TCOMM.2002.802559
  7. J. Lehnert and M.B. Pursley, 'Error probabilities for binary direct-sequence spread-spectrum communications with random signature sequences,' IEEE trans. on Comm., vol. 35, no. 1, pp. 87-98, 1987 https://doi.org/10.1109/TCOM.1987.1096667