높은 대역폭 효율과 정진폭 신호 전송을 위한 CACB-Q²AM 변조

홍대기 ( Dae-ki Hong ),강성진 ( Sung-jin Kang ) 한국인터넷정보학회 2008 인터넷정보학회논문지 Vol.9 No.1

본 논문에서는 정진폭 신호 특성을 갖는 기존의 정진폭 부호화된 다중 부호 이진 직교 (CACB: Constant Amplitude Coded Multicode Biorthogonal) 변조의 구조를 유지하면서 대역폭 효율을 증가시킴으로써 전송률을 높일 수 있는 방식을 제안한다. 높은 대역폭 효율을 얻기 위한 방식으로는 기존에 제안되었던 직교위상-직교위상 진폭변조 (Q²AM: Quadrature- Quadrature Amplitude Modulation), 그리고 정진폭 직교위상-직교위상 진폭변조 (CA-Q²AM: Constant Amplitude-Q²AM) 방식을 이용한다. 먼저 가장 간단한 결합 방식인 CACB-Q²AM 방식을 제안한다. 이 방식은 대역폭 효율은 증가하지만 정진폭 특성을 얻을 수는 없기 때문에 정진폭 특성을 유지하기 위한 새로운 첫 번째 CACB-CA-Q²AM (CACB-CA-Q²AM I) 변조 방식을 제안한다. 그러나 이 방식은 정진폭을 얻기 위해 여분의 부호화 과정이 필요하므로 대역폭 효율이 낭비되는 단점이 있다. 마지막으로 대역폭 효율을 감소시키지 않는 새로운 두 번째 CACB-CA-Q²AM (CACB-CA-Q²AM II) 변조 방식을 제안한다. 컴퓨터 모의실험을 통해 제안된 시스템의 성능을 평가함으로서 제안된 CACB-CA-Q²AM II 변조 방식의 효율성을 보이도록 한다. In this paper, we propose new modulation schemes using the conventional CACB (Constant Amplitude Coded Multicode Biorthogonal) modulation with constant amplitude property. Also the proposed modulation schemes supports high transmission data rate by increasing the spectral efficiency. In order to obtain the high spectral efficiency, the Q²AM (Quadrature-Quadrature Amplitude Modulation) and CA-Q²AM (Constant Amplitude-Q²AM) are used. We explain the simplest combining modulation scheme of CACB and Q²AM (i.e., CACB-Q²AM). However, this modulation scheme cannot support the constant amplitude property. Hence the first CACB-CA-Q²AM (or CACB-CA-Q²AM I) modulation scheme is proposed for the constant amplitude property. In the modulation scheme, the redundant constant amplitude encoding (spectral efficiency decrease) is required. Therefore, the second CACB-CA-Q²AM (or CACB-CA-Q²AM II) modulation scheme is proposed retaining the constant amplitude and the spectral efficiency. Computer simulations show that the proposed CACB-CA-Q²AM II is the efficient modulation scheme.

정 진폭 다중 보호 이진 직교 변조

홍대기,강성진,주민철,김용성,서경학,조진웅,Hong Dae ki,Kang Sung jin,Ju Min chul,Kim Young sung,Seo Kyeung hak,Cho Jin woong 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.3C

본 논문에서는 다중 부호 신호 (MC: multi-code signal)를 정 진폭으로 전송하는 정 진폭 이진 직교 다중 부호 변조 방식 (CABM: constant-amplitude biorthogonal multi-code modulation)을 제안한다. 정 진폭을 유지하기 위해 제안된 CABM 방식에서는 잉여 비트를 사용하여 신호를 부호화 하였다. 제안된 CABM 변조 방식은 매우 높은 스펙트럼 효율을 지원할 수 있다. 또한 본 논문에서는 제안된 CABM 신호를 복조하기 위한 다양한 복조 방식들을 제시하고 기존의 정 진폭 직교 변조 방식 (CAOM: Constant-amplitude orthogonal multi-code modulation)과 그 성능을 비교한다. 제안된 CABM 변/복조 방식은 고속 데이터 율을 제공해야 하는 디지털 무선 통신 시스템으로 사용될 수 있다. In this paper, we propose a biorthogonal modulation employing a constant-amplitude transmission of multi-code signals by introducing a simple constant-amplitude coding scheme with redundant bits. The proposed constant-amplitude biorthogonal multi-code (CABM) modulation can provide high spectral efficiency compared with a conventional direct sequence/spread spectrum (DS/SS) modulation. Nevertheless the proposed CABM modulation can keep up a constant-amplitude signal. Additionally, we propose various types of demodulation structures for the CABM modulation. Simulation results show that bit error rate (BER) performance and hardware complexity of the proposed CABM modulation are highly improved in comparison with those of a constant-amplitude orthogonal multi-code (CAOM) modulation.

무선 PAN응용을 위한 정 진폭 다중 부호 이진 직교 변조

홍대기(Dae-Ki Hong),강성진(Sung-Jin Kang),주민철(Min-Chul Ju),김용성(Yong-Sung Kim),조진웅(Jin-Woong Cho) 한국통신학회 2004 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2004 No.11

디지털 위상 변조 방식에서 간단한 동시 채널 추정 알고리듬

홍대기(Dae-Ki Hong),강성진(Sun-Jin Kang),주민철(Min-Chul Ju),김용성(Young-Sung Kim),조진웅(Jin-Woong Cho) 한국통신학회 2004 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2004 No.7

무선 이동 통신을 위한 잡음 예측 결정 궤환 등화기

홍대기,김선희,김용성,조진웅,강성진,Hong, Dae-Ki,Kim, Sun-Hee,Kim, Young-Sung,Cho, Jin-Woong,Kang, Sung-Jin 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.1

디지털 통신에서는 전송 채널의 왜곡을 보상해 주는 적응 등화기가 필수적이다. 이러한 적응 등화기는 요구되는 비트 오율 (BER: Bit Error Rate)을 얻기 위해서 이동통신 시스템의 특성에 적합하고 최적의 성능을 가지는 적응 알고리즘이 필요하게 된다. 본 논문에서는 무선 이동 채널에서 성능이 우수한 잡음 예측 결정 궤환 등화기 (NPDFE: Noise-Predictive Decision Feedback Equalizer)를 제안한다. 제안된 NPDFE는 직교 위상 변조 (QPSK; Quadrature Phase Shift Keying) 방식을 사용하는 시스템에 대해 가산성 백색 가우스 잡음 (AWGN: Additive White Gaussian Noise)이 발생한다는 기본 가정하에 라이시안 페이딩, 유럽 표준 (ETSI: European Telecommunications Standards Institute) 페이딩, 그리고 레일리 페이딩 채널에서의 성능을 분석한다. 시뮬레이션에서 사용되는 등화기 구조는 선형 등화기(LE: Linear Equalizer), 결정 궤환 등화기 (DFE: Decision Feedback Equalizer), 그리고 제안된 NPDFE이다. 각 등화 알고리즘을 사용하는 QPSK 변조 방식의 성능 비교는 BER을 통하여 이루어진다. Adaptive equalizers are inevitable schemes in digital communication systems for compensating the transmission channel distortion. Additionally, to obtain the required BER(Bit Error Rate), the adaptive algorithms appropriate to the mobile communication channels are required. In this paper, we propose the NPDFE (Noise-Predictive Decision Feedback Equalizer) for communication systems performance improvement in mobile communication channels. The performance of the proposed NPDFE with QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) is simulated under AWGN (Additive White Gaussian Noise), Ricean fading, ETSI (European Telecommunications Standards Institute) fading, and Rayleigh fading channels. The equalizers used in simulations are a LE (Linear Equalizer), a DFE (Decision Feedback Equalizer), and a NPDFE. Moreover, the equalizer performance criterion of the QPSK is the BER.

3GPP WCDMA 역방향 링크 신호 계측을 위한 블라인드 채널 검출

홍대기(Dae-Ki Hong),강성진(Sung-Jin Kang) 한국통신학회 2015 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.1

정진폭 이진직교 변조방식에서 오류정정을 위한 격자부호

홍대기(Sung-Jin Kang),강성진(Dae-Ki Hong),김용성(Yong-Sung Kim),김도훈(Do-Hoon Kim),김선희(Sun-Hee Kim),조진웅(Jin-Woong Cho) 한국통신학회 2006 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2006 No.7

정진폭 부호화된 다중부호 이진직교 변조의 QAM 전송방식에 대한 연구

홍대기,김선희,김용성,임승옥,조진웅,강성진,Hong, Dae-Ki,Kim, Sun-Hee,Kim, Young-Sung,Lim, Seung-Ok,Cho, Jin-Woong,Kang, Sung-Jin 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.2

본 논문에서는 기존에 제안되었던 정진폭 부호화된 다중 부호 이진 직교(CACB: Constant Amplitude Coded Multicode Biorthogonal) 변조 방식을 고속화 하는 기술로서 CACB의 구조를 유지하면서 직교 위상 진폭 변조(QAM: Quadrature Amplitude Modulation) 방식을 적용하여 대역폭 효율(BE: Bandwidth Efficiency)을 증가시킴으로써 전송률을 높일 수 있는 방식에 대하여 연구한다. 또한 수신단에서 최단 거리 선택 알고리즘(MDSA: Minimum Distance Selection Algorithm)을 이용한 QAM 연판정(SD: Soft Decision) 복조기를 통한 성능 개선 방법을 제안한다. 마지막으로 실제 구현시 다중 경로 페이딩(MPF: Multipath Fading)에서 강한 시스템을 구성할 수 있도록 하는 결정궤환 등화기(DFE: Decision Feedback Equalizer)의 적용 방안을 제시한다. 제안된 방식은 향후 고속의 전송을 요구하는 무선 개인 영역 네트워크(WPAN: Wireless Personal Area Network)의 물리층(PHY: Physical Layer) 표준으로 사용될 수 있다. In this paper, we investigate the design of the QAM(Quadrature Amplitude Modulation) method for the CACB(Constant Amplitude Coded Multicode Biorthogonal) scheme. The modulation method fan improve the transmission data rate by increasing the BE(Bandwidth Efficiency). Additionally, we can improve the system performance by using the QAM SD(Soft Decision) method with the MDSA(Minimum Distance Selection Algorithm). Finally, the DFE(Decision Feedback Equalizer) for the CACB-QAM is simulated under the MPF(MultiPath Fading) channel for real implementation. The proposed scheme can be used for the PHY(PHYsical layer) standard of the WPAN(Wireless Personal Area Network) requiring high rate data transmission.

GSM 신호 측정기의 소프트웨어 구현

홍대기(Hong, Dae-Ki),강성진(Kang, Sung-Jin) 한국산학기술학회 2009 한국산학기술학회논문지 Vol.10 No.9

본 논문에서는 GSM (Global System for Mobile Communication) 단말의 성능을 측정하기 위한 측정기의 기 능을 소프트웨어로 구현하고 GSM 신호 발생기를 통해 발생된 신호를 이용해 구현된 소프트웨어 측정기의 성능을 평 가해본다. 일반적으로 통신신호 측정기는 매우 정밀한 정확도를 필요로 하므로 정확도가 충분히 높지 않은 일반 통신 모뎀 수준의 수신 알고리듬을 직접적으로 측정기에 적용할 수는 없다. 본 논문에서는 GSM 신호의 정밀한 측정을 위 한 새로운 GSM 신호의 수신 알고리듬을 제안한다. 제안된 GSM 수신 알고리듬에는 2단계(개략적 단계, 미세 단계)의 파라미터(심볼 타이밍, 주파수 오프셋, 반송파 위상) 추정방식을 사용하였다. 또한 수신신호의 보간을 이용하여 수신 신호 샘플의 개수를 증가시킴으로서 측정의 정확도를 향상시켰다. 본 논문에서 제안된 GSM 신호 측정 방식은 하드 웨어를 구현하기 전에 소프트웨어를 이용하여 사전에 측정 성능을 검증하는데 사용될 수 있다. 또한 구현된 소프트웨 어 알고리듬을 속도측면에서 최적화함으로서 직접 GSM 신호 측정을 위한 상용 시스템으로도 이용할 수 있다. In this paper, we implement measurement functionality for performance measurement of the GSM (Global System for Mobile Communication) terminal by using software. Generally speaking, the receiving algorithms in normal modems cannot be used directly to the measurement system due to the lack of the algorithm accuracy. In this paper, we propose the new receiver algorithm for precise GSM signal measurements. In the receiving algorithm, 2-stage (coarse stage, fine stage) parameters estimation (symbol-timing, frequency offset, carrier phase) scheme is used. To improve the estimation accuracy, we increase the number of the received signal samples by interpolation. The proposed GSM signal measurement algorithm can be used for verifying the hardware measurement system. In addition, the proposed algorithm can be used for the commercial system through code execution speed optimization.

디지털 통신 시스템에서 주파수 옵셋과 반송파 위상의 간단한 동시 추정 알고리듬

홍대기,강성진,주민철,김용성,조진웅,Hong Dae-Ki,Kang Sung-Jin,Ju Min-Chul,Kim Yong-Sung,Cho Jin-Woong 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.11C

본 논문에서는 주파수 옵셋 및 반송파 위상을 간단히 동시에 추정하기 위한 세 가지 알고리듬(low-complexity joint estimation algorithms : LJEAs)을 제안한다. 제안된 LJEA들의 핵심은 수신 신호의 주파수 및 위상 스펙트럼에서 주엽(main lobe)의 상관값을 이용하여 내분점을 기초로 보간한 후 주파수 옵셋 및 반송파 위상을 추정하되 주파수 옵셋을 먼저 추정하고 추정된 주파수 옵셋을 이용하여 반송파 위상을 동시에 추정하는 것이다. 제안된 LJEA들은 추정 범위( f$_{d}$${\times}$T$_{s}$ )가 1/2N$_{s}$ 혹은 1/N$_{s}$ 보다 작으며 이는 기존 알고리듬의 추정 범위와 비슷하다. 그러나 LJEA들은 오직 2N$_{s}$ 또는 4N$_{s}$ 의 복소 곱셈만이 필요하므로 기존 알고리듬에 비해서 매우 간단하다. 그럼에도 불구하고 LfEA들의 추정 성능은 기존 알고리듬의 성능보다도 우수함을 알 수 있다. 제안된 LJEA들은 위성 통신 시스템과 같은 버스트 모드 디지털 전송을 하는 시스템에서 주파수 옵셋 및 반송파 위상을 동시에 추정하기 위해 사용될 수 있다. In this paper, we investigate the design of three low-complexity joint estimation algorithms(LJEAs) for frequency offset and carrier phase. The proposed LJEAs are based on the interpolation technique of correlation values of the received signal in frequency and phase domains. With these algorithms, the estimation ranges $\Delta$f$_{d}$${\times}$T$_{s}$ . are less than 1/2N$_{s}$ , and 1/N$_{s}$ which are comparable to conventional algorithms. The Proposed LJEAs require only 2N$_{s}$ or 4N$_{s}$ complex multiplications which are very simple compared with the conventional algorithms. Nevertheless the estimation accuracies of the LJEAs are as good as those of the conventional algorithms. Suitable areas of application include joint estimation of frequency offset and carrier phase in burst-mode digital transmission such as satellite communications.