• 제목/요약/키워드: diversity combining order

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상향링크 SIMO 시스템에서 공간 및 주파수 다이버시티 컴바이닝 순서에 따른 SC-FDMA 성능 분석 (Spatial and Frequency Diversity Combining Order in Uplink SC-FDMA with SIMO Systems)

  • 이진희;최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권3호
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    • pp.432-440
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    • 2015
  • 본 논문에서는 상향링크 SIMO(Single Input Multiple Output) 시스템의 SC-FDMA 기법에서 공간 및 주파수 다이버시티 컴바이닝의 연산 순서에 따른 BER(Bit Error Rate) 성능을 비교한다. 공간 및 주파수 다이버시티 컴바이닝이 동시에 존재하는 시스템일 경우, 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행한 후 주파수 다이버시티 컴바이닝을 수행하는 시스템 성능이 그 반대의 다이버시티 컴바이닝 순서를 가진 시스템 성능보다 모든 SNR(Signal to Noise Ratio) 영역에서 더 우수함을 확인한다. 또한, 신호 모형화 결과를 통해 계산량측면에서 공간 다이버시티 컴바이닝을 선행하는 시스템이 더욱 효율적임을 확인할 수 있다.

Code Combining Cooperative Diversity in Long-haul Transmission of Cluster based Wireless Sensor Networks

  • Asaduzzaman, Asaduzzaman;Kong, Hyung-Yun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권7호
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    • pp.1293-1310
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    • 2011
  • A simple modification of well known Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH) protocol is proposed to exploit cooperative diversity. Instead of selecting a single cluster-head, we propose M cluster-heads in each cluster to obtain a diversity of order M. The cluster-heads gather data from all the sensor nodes within the cluster using same technique as LEACH. Cluster-heads transmit gathered data cooperatively towards the destination or higher order cluster-head. We propose a code combining based cooperative diversity protocol which is similar to coded cooperation that maximizes the performance of the proposed cooperative LEACH protocol. The implementation of the proposed cooperative strategy is analyzed. We develop the upper bounds on bit error rate (BER) and frame error rate (FER) for our proposal. Space time block codes (STBC) are also a suitable candidate for our proposal. In this paper, we argue that the STBC performs worse than the code combining cooperation.

SER Analysis of QAM with Space Diversity in Rayleigh Fading Channels

  • Kim, Chang-Joo;Kim, Young-Su;Jeong, Goo-Young;Mun, Jae-Kyung;Lee, Hyuck-Jae
    • ETRI Journal
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    • 제17권4호
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    • pp.25-35
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    • 1996
  • This paper derives the symbol error probability for quadrature amplitude modulation(QAM) with L-fold space diversity in Rayleigh fading channels. Two combining techniques, maximal ratio combining(MRC) and selection combining(SC), are considered. The formula for MRC space diversity is obtained by averaging the symbol error probability of M-ary QAM in an additive white Gaussian noise(AWGN) channel over a chi-square distribution with 2L degrees of freedom. The obtained formula overcomes the limitations of the earlier work, which has been limited only to deriving the symbol error rate(SER) of QAM with two branch MRC space diversity. The formula for SC space diversity is obtained by averaging the symbol error probability of M-ary QAM in an AWGN channel over the distribution of the maximum signal-to noise ratio among all of the diversity channels for SC space diversity has been reported yet. Analytical results show that the probability of error decreases with the order of diversity gain per additional branch decreases as the number of branches becomes larger. On the other hand, the performance of 16 QAM with MRC becomes much better than that of SC as the number of branches becomes larger. By giving the order of diversity, L, and the number of signal points, M, we have been able to obtain the SER performance of QAM with general space diversity. These results can be used to determine the order of diversity to achieve the desired SER in land mobile communication system employing QAM modulation.

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UHF RFID 수신기의 위상 다이버시티 및 최적 I/Q 신호 결합 방법에 관한 연구 (A Study on the Phase Diversity and Optimal I/Q Signal Combining Methods on a UHF RFID Receiver)

  • 장병준;송호준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.442-450
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    • 2008
  • 본 논문에서는 직접 변환 방식의 UHF RFID 수신기에서 사용되는 위상 다이버시티의 특성을 분석하고, 태그 변조 방식에 따른 최적의 I/Q 신호 결합 방법을 제시한다. 먼저 위상 다이버시티를 사용하지 않고 단일 채널 수신기를 구성했을 때 송신 신호와 국부발진기 신호 사이의 거리에 따른 위상차에 의해 발생하는 페이딩 특성을 분석하여 위상 다이버시티의 필요성을 보였다. 다음으로 이러한 페이딩 특성에 따른 수신 신호의 감쇄 특성을 극복하기 위한 최적의 I와 Q 채널의 결합 방법을 제안하였다. ASK의 경우, AWGN 환경에서 I와 Q 채널의 전력 평균값이 최적 신호 결합 방법임을 확인하였고, PSK의 경우는 최적 신호 결합 방법으로 arctangent 방법 및 principal component 결합 방법을 제안하였다. 제시된 결합 방법의 성능 비교를 위해 시간 파형 및 심볼 에러확률 성능을 I와 Q 패널 중 최적의 SNR 값을 갖는 패널을 선택하는 선택 다이버시티와 비교하여 분석하였다. 이론 분석 및 시뮬레이션 결과, 제시된 방법이 선택 다이버시티에 비해 최대 3 dB의 SNR 개선 효과를 가짐을 확인하였다.

레일레이 페이딩채널에서 선택성 결합방식의 공간다이버시티를 이용한 QAM의 심벌오율 (Symbol Error Rates of QAM with Selection Combining Space Diversity in Rayleigh Fading Channels)

  • 김창주;김영수;정구영;문재경;이혁재
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제6권3호
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    • pp.75-79
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    • 1995
  • This paper derives the symbol error rate (SER) for quadrature amplitude modulation (QAM) with L-fold selection combining (SC) space diversity in Rayleigh fading channel. No analysis has been reported yet for theoretical SER performance of QAM with SC space diversity in Rayleigh fading channels. The formula is obtained by averaging the symbol error probability of M-ary QAM in an additive white Gaussian noise channel over the distribution of the maximum signal-to-noise ratio among all of the diversity channels. By giving the order of diversity, L, and the number of signal points, M, we have been able to obtain the SER performance of QAM with general SC space diversity. Analytical results show that the probability of error decreases with the order of diversity. We can also see that the incremental diversity gain per additional diversity decreases as the number of branches becomes larger.

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나카가미 페이딩 채널에서 DPSK 신호의 다이버시티 합성기법 (Diversity Combining Techniques for DPSK Signals in Nakagami Fading Channels)

  • 김창환;한영열
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권1A호
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    • pp.34-42
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    • 2000
  • 본 논문에서는 나카가미 페이딩 채널에서 동일한 페이딩 인자와 상이한 페이딩 인자를 갖는 L-가지 최대비 합성 다이버시티 시스템 그리고 동일한 평균 전력을 가지며 나카가미 m-분포를 가지는 수신 신호들에 대한 다수의 다이버시티 가지를 크기 순서대로 선택하고 합성하는 순서 통계량(order statistics)의 개념을 이용하여 일반화된 선택성 합성 기법에서 DPSK의 비트 오류 확률식을 유도한다. 특히 선택성 합성 다이버시티에서 L=1일 경우 나카가미 페이딩에서 DPSK 신호의 오류 확률식이 됨을 확인하며 다이버시티 가짓수 L과 페이딩 지수 m을 변화시켜 가면서 최대비 합성 기법과 선택성 합성 기법에 대한 성능을 비교 분석한다.

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나카가미 페이딩 체널에서 일반화된 선택성 다이버시티를 사용한 MPSK 신호의 평균 심벌 오류 확률 (The Average SER of MPSK Signals for a Generalized Selection Diversity Combining over Nakagami Fading Channels)

  • 최세영;윤동원;한영열
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권6호
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    • pp.19-24
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    • 1998
  • 본 논문에서는 동일한 평균 전력을 가지며 주파수 비선택적 느린 나카가미 m-분포의 페이딩을 겪는 MPSK 신호들에 대한 다수의 다이버시티 가지 중 크기가 센 두세개의 신호를 순서대로 선택하고 합성하는 일반화된 선택성 합성 기법에 대한 평균 심벌 오류 확률식을 유도한다. 오류 확률식을 유도하기 위해 순서 통계량(Order Statistics)의 개념을 적용한다. 유도 과정에서 수신 신호의 확률 밀도 함수에 대한 새로운 전개가 소개되고 있으며, 다양한 수학적 기법들을 사용한다. 기존의 선택적 합성과 최대비 함성 기법과의 성능을 비교하여 적절한 다이버시티 가짓수를 찾는다.

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수중 주파수 선택적 채널에서 주파수 다이버시티의 채널 선택 판정법에 따른 선택 합성법의 성능 (Performance of selective combining according to channel selection decision method of frequency diversity in underwater frequency selective channel)

  • 이채희;정현수;박규칠;박지현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.436-442
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    • 2022
  • 본 논문은 수중 주파수 선택적 채널에서 주파수 다이버시티의 채널 선택 판정법에 따른 선택 합성법 (selective combining)의 성능을 평가하였다. 천해 수중 음향 채널은 경계면 반사와 수온 층에 따른 음파 굴절 등의 다양한 환경요인이 결합하여 복잡한 다중경로의 특성을 가진다. 특히, 다중경로에 의한 주파수 선택성 (frequency selectivity)는 통신 채널의 에너지 변동을 발생시키고, 이로 인해 SNR (Signal to Noise Ratio)가 감소하여 통신성능이 저하된다. 본 논문에서는 다중경로의 주파수 선택성에 따른 통신성능 확보를 위해 다수의 채널을 이용하는 주파수 다이버시티 기법을 적용하였다. 각 채널은 4-FSK (Frequency Shift Keying)과 선택 합성법을 적용하였으며, 선택 합성법의 복조 채널 선택 판정을 위해 신호의 최댓값, 평균값 그리고 심벌 비교 판정 (majority decision)을 적용하여 성능을 평가하였다.

Switch-and-Stay Combining 기반 Mixed RF/FSO Dual-hop 전송 시스템 성능 분석 (Performance Analysis of Mixed RF/FSO Dual-hop Transmission with Switch-and-Stay Combining)

  • 황규성
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.493-498
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    • 2018
  • In this paper, we provide the performance analyses of a dual-hop amplify-and-forward(AF) relay transmission composed of asymmetric radio-frequence(RF) and free-space optical(FSO) links. In the mixed RF/FSO system, a relay is equipped with two receive antennas for RF signals and one additional transmit antenna for FSO signals. In order to improve a performance of RF link, a switch-and-stay (SSC) diversity technique is applied at the relay which can provide a proper link performance with a low complexity. Specifically, we offer the performance analyses of the proposed system in terms of outage probability and secrecy outage probability. In numerical examples, we compare the system performances with no diversity and selection combining systems and verify our analytical results via computer-based Monte-Carlo simulations.

AWGN환경에서 적응형 SC/MRC 다이버시티 컴바이너 성능분석 (Performance Analysis of Adaptive SC/MRC Diversity Combining using in AWGN)

  • 윤덕원;허성욱;김춘원;최용태;이원철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.757-763
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    • 2018
  • 무선 채널의 시변 특성 및 경로손실, 지연, 도플러, 쉐도잉 그리고 간섭과 같은 다양한 전파 방해요소로 인해 충분한 데이터 속도 및 요구되는 서비스 품질을 달성하기 매우 어렵다. 특히 본 논문에서 고려되는 발사체 시스템의 시험 및 평가 시 동체에 장착된 송신안테나와 추적안테나 간의 전파 경로는 발사체의 빠른 이동 및 지형, 지물로 인해 다중경로 페이딩으로 인한 간섭 발생 및 Line of sight(LOS) 전파 경로가 차단되는 경우가 발생한다. 이와 같이 무선 통신 시스템에서 발생되는 다중 경로 페이딩을 효과적으로 개선하기 위해서 다이버시티 컴바이너 기법을 필요로 한다. 본 논문에서는 다이버시티 컴바이너 기법 중 공간 다이버시티 컴바이너 기법에 대한 설계 및 개선방안을 도출하기 위하여, AWGN채널 환경에서 Maximum ratio combining(MRC), Selection combining(SC)의 BER성능과 서로 독립된 채널로부터 수신된 2개의 신호 간 SNR 비교 시 설정된 특정 임계값 기준보다 낮은 경우 MRC로 동작하고 높은 경우 SC로 동작하여 수신된 2개의 신호를 컴바이너 하는 적응형 SC/MRC 다이버시티 컴바이너에 대한 BER 성능을 비교 분석하였다.