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고속 무선 통신을 위한 비선형 MMSE 검출기를 갖는 터보 처리 다중 입출력 시스템
강병권,조동균,Kang, Byeong-Gwon,Cho, Dong-Kyun 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.12
본 논문에서는 터보 처리 MIMO 시스템에서 시스템의 성능을 향상시키기 위해 기존의 선형 MMSE 검출기를 기반으로 간단한 비선형 MMSE 검출기를 유도하고 가우시안 근사화와 비선형 MMSE 검출기를 갖는 새로운 터보 처리 MIMO 시스템을 제안하였다. 터보 부호를 사용하는 터보 처리 MIMO 시스템에서 기존의 시스템과 제안된 시스템의 프레임 오율 성능을 살펴보면 1 % FER을 기준으로는 송신과 수신안테나 수를 각각 N과 M이라 할 때, M=N=4인 경우 제안된 시스템은 기존의 시스템보다 약 0.5 dB의 성능 향상을 갖고, M=N=8인 경우 제안된 시스템은 기존의 시스템보다 약 0.4 dB의 성능 향상을 갖는다. 또한 평균 외부 반복 횟수를 살펴보면 제안된 시스템이 기존의 시스템보다 낮은 수준을 보여주었다. 제안된 시스템의 비선형 MMSE 검출기가 수신신호의 측정값에 근거하여 부호화된 비트의 연 출력을 결정함으로써 심볼 값을 판정하는데 필요한 영역에서의 불확실한 부분을 줄였기 때문에 성능이 향상될 수 있었다. In this paper, a simple and nonlinear MMSE detector is derived from the conventional linear MMSE detector to improve the system performance in turbo processing MIMO system and a new turbo processing MIMO system with nonlinear MMSE detector and Gaussian approximation is proposed. In turbo coded turbo processing MIMO system, the proposed system of M=N=4 performs about 0.5 dB better than the conventional system and the proposed system of M=N=8 performs about 0.4 dB better than conventional system at 1 % FER. In addition, the average number of outer iterations of proposed system shows lower than that of conventional system. This is caused by the fact that the nonlinear MMSE detector of proposed system decides soft-outputs of coded bits based on the observation of received signals, so that it can reduce the uncertainty region in estimating the coded bits.
다중 입출력 시스템에서 주파수 선택도에 따른 시간 영역 등화기의 오류 성능에 대한 연구
강병권(Byeong-Gwon Kang),한승용(Seungyong Han),박상준(Sangjoon Park),김선형(Sun-Hyung Kim) 한국정보기술학회 2016 한국정보기술학회논문지 Vol.14 No.11
This paper investigates the error performance variation of block-type time-domain equalizers in MIMO systems according to frequency selectivity of the frequency-selective channel. We consider the linear time-domain equalizers and the non-linear decision-feedback equalizers, and the error performance of the time-domain equalizers is investigated according to the number of channel taps via numerical simulations. Simulation results show that both types of time-domain equalizers obtain error performance improvements as the number of channel taps increases, while the SNR improvement by the increased number of channel taps is more significant for the non-linear equalizers. Therefore, although the increased frequency selectivity requires the increased receiver complexity, the error performance of the time-domain equalizers in MIMO systems can also be improved with the frequency selectivity.
MMSE와 IC 기법을 이용한 SFBC-OFDM 시스템의 성능 분석
강병권(Byeong-Gwon Kang),한기관(Ki-Kwan Han) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.8D
본 논문에서는 주파수 선택적 채널에서 SFBC-OFDM 기술을 사용할 때, 각 안테나 간 심볼 간섭 문제를 완화할 수 있는 기법에 대하여 연구하였다. 선형 수신기인 ZF (Zero Forcing)이나 MMSE (Minimum Mean Square Error) 수신기로 간섭을 완화하고, 추가적으로 연속 간섭 제거기 (Successive Interference Canceller)를 적용하여 보다 효과적으로 간섭을 제거하는 기법을 제시하고 실제적인 채널 추정의 오차가 있는 경우에 각 조건별 성능을 시뮬레이션 하였다. 그 결과 주파수 선택적 특성이 강한 조건에서는 MMSE 선형 수신기와 간섭제거기를 함께 사용한 경우가 가장 효과적이었고, 기존의 SFBC 수신기에 비해 월등한 성능 향상이 있었다. 주파수 선택적 특성이 작은 상황에서 채널 추정 오차가 작을 때는 MMSE 수신기만으로도 좋은 성능을 얻을 수 있었고 채널 추정 오차가 클 경우는 가장 단순한 기존의 SFBC 수신기를 사용하는 것이 복잡도와 성능을 모두 고려한 최적의 성능을 보였다. In this paper, two interference mitigation techniques are used to solve the co-antenna interference problem for SFBC-OFDM in a frequency selective channel. The SFBC(space-frequency block codes) receivers based on ZF and MMSE criteria in conjunction with SIC are proposed to mitigate and eliminate the co-antenna interference. In addition, we evaluated the performance of those schemes under the imperfect channel estimation. Simulation results show that the MMSE receiver combined with SIC is the best scheme when frequency selectivity is high. When frequency selectivity is low, the effectiveness of the proposed schemes is weakened. Thus, when channel estimation quality is high, MMSE alone scheme is enough for obtaining good performance. Also, when channel estimation quality is low, the simplest conventional SFBC is the best method considering both complexity and performance.
강병권(Byeong-Gwon Kang),최순(Soon Choi),김재민(Jae Min Kim),강현주(Hyun-Ju Kang),민세동(Se Dong Min) 대한전기학회 2018 전기학회논문지 Vol.67 No.7
In this paper, we developed a shoulder rehabilitation exercise device and monitoring system to remotely provide rehabilitation system for the ones who need shoulder exercises including the patients with rotator cuff rupture. In order to evaluate the severity of shoulder muscle injury, a total of 4 shoulder rehabilitation exercises (① shoulder abduction, ② shoulder flexion, ③ shoulder abduction with elbow flexion, ④ shoulder extension with elbow flexion) were selected and instructed to be performed with a 3 ㎏ dumbbell for 5 times. For EMG (electromyogram) signal analysis, each subject’s maximum voluntary contraction (MVC) was measured. EMG signals reflect the activation level of contracting muscles during dynamic exercises. Six participants’ muscle activation levels in posterior deltoid, middle deltoid, upper trapezius, and infraspinatus were measured and compared. The mean power spectrum values in the time and frequency domains were compared between two age-matched groups (20s and 50s). The results showed lower muscle activation in the elderly subjects (n=3) compared to that of the ones in their twenties (n=3).
차량 레이더용 첩신호의 주파수 대역별 거리측정 성능 분석
강병권(Byeong-Gwon Kang),김나라(Nara Kim),김상준(Sang-Joon Kim) 한국정보기술학회 2011 한국정보기술학회논문지 Vol.9 No.12
Recently, there has been increasing attention to vehicular safety related with smart car equipped with wireless communication system. For this purpose, wireless access in vehicular environments(WAVE) system has been developed. However, this is not enough to guarantee the safety and the minimum safety distance from my car to cars ahead in several hundred meters range should be kept for emergent stop when the distances are too close. The frequency bands for car radar of 77㎓ and 90㎓ are assigned in United States, 77㎓ in EU, and 60㎓ in Japan, respectively. In this paper, four kinds of frequency bands including 300㎒, 5.8㎓, 24㎓ and 47㎓ are considered for ranging performances of chirp radar signals. The frequency bands of 5.8㎓ and 24㎓ showed better performances in case of S/I=-20㏈, and the error rates of 5.8㎓ and 300㎒ were lower in case of S/I=-10㏈ assuming Rician fading channel and Gaussian interferences.
콘벌루션 부호를 적용한 900MHz 대역 RFID 시스템 구현 및 성능 분석에 관한 연구
윤성기,강병권,Yun Sung-Ki,Kang Byeong-Gwon 한국융합신호처리학회 2006 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.7 No.1
In recent years, RFID has received much attention because of spread usage in industrial applications including factory, material flow, logistics and defense areas. However, there is only CRC-16 for error detection in ISO/IEC 18000-6 Protocols prepared for 860-960 MHz RFID, high error rates are expected in cases of high level of security and noisy envirionment. In this paper, we propose a usage of convolution code as a method for satisfying the high level of security requirement and system error performance.'1'he signal control function is implemented in a microprocessor with RF modulation and the convolutional encoding and Viterbi decoding are implemented in an FPGA chip.'The frame error rates are measured with and without convolution coding under the channel conditions of line-of- sight and non line-of-sight, respectively. RFID는 각종 서비스 산업은 물론 물류, 산업 현장, 제조 공장과 국방 분야까지 물품의 흐름이 있는 곳이면 어디에서나 적용이 가능하여 사회 여러 분야로부터 큰 관심을 받고 있다. 그러나, 현재 900MHz 대역의 RFID에서 사용하는 ISO/IEC 18000-6의 프로토콜에서는 에러검출을 위한 CRC16만을 사용함으로써 낮은 수준의 보안과 양호한 채널 환경에서 대량의 물품을 빠른 시간 내에 인식하는 상황에서는 적합하나 데이터 양이 적고 놀은 수준의 보안이 요구되는 곳이나 채널 환경이 열악한 곳에서는 에러정정능력을 갖추지 못해 데이터의 신뢰성이 떨어질 것으로 예상된다. 돈 논문에서는 이와 같은 높은 수준의 보안이 요구되는 곳이나 잡음이 많은 채널 환경에서의 RFID 사용을 가정하여 ISO/IEC 18000-6 규격을 응용하여 적용하는 한 가지 방법으로서 콘벌루션 부호의 적용을 시도하였으며, 이를 구현하고 성능을 측정하였다. 신호의 제어와 전송을 위하여 마이크로프로세서와 RF부를 구현하였고, RFID 시스템의 신뢰성 향상을 위해 리더기에서 태그로의 명령어 및 데이터 전송 시에 FPGA를 이용하여 콘벌루션 부호를 구현하였다. 이러한 채널 부호를 적용했을 때와 적용하지 않았을 때의 프레임 오류율과 채널의 가시 성분이 있을 경우와 없을 경우를 나누어 프레임 오류율을 측정 비교하였다.