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Hoojin Lee(이후진) 대한전기학회 2016 전기학회논문지 Vol.65 No.12
Using the existing exact but quite complicated symbol error rate (SER) expressions for M-ary phase shift keying (M-PSK) and M-ary differential phase shift keying (M-DPSK), we derive effective and concise closed-form asymptotic SER formulas especially in Rician-Nakagami fading channels. The derived formulas can be utilized to efficiently verify the achievable error rate performances of M-PSK and M-DPSK systems for the Rician-Nakagami fading environments. In addition, by exploiting the modulation gains directly obtained from the asymptotic SER formulas, we also theoretically demonstrate that M-DPSK suffers an asymptotic SER performance loss of 3.01dB with respect to M-PSK for a given M in Rician-Nakagami fading channels at high signal-to-noise ratio (SNR).
Hoojin Lee(이후진) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.3
본 논문에서는 Hoyt 페이딩 채널에서 MRC 다이버시티 및 저복잡도 Greedy 신호 검출 기법이 적용된 MCIK-OFDM 시스템의 평균 쌍 오류 확률 (pairwise error probability)의 상한 (upper bound)에 대한 효율적인 닫힌 형태의 새로운 수식을 유도한다. 또한, 이를 이용하여 주어진 시스템 및 채널 환경에서 대표적인 시스템 점근 성능 지표들 (점근적 평균 쌍 오류 확률 상한, 부호 이득, 다이버시티 계수 등)의 수식을 유도 및 분석하였으며, 이로부터 높은 신호 대 잡음비 (SNR) 영역에서 Hoyt 페이딩 채널이 MCIK-OFDM 시스템의 오류 확률 성능에 미치는 영향을 보다 명확하게 예측할 수 있게 된다. 유도되고 분석된 결과들의 타당성을 입증하기 위한 다양한 수치 결과들을 제시한다. In this paper, a novel and effective closed-form formula is derived for the upper bound on the overall average pairwise error probability (PEP) of a multi-carrier index keying orthogonal frequency division multiplexing (MCIK-OFDM) system employing maximal ratio combining (MRC) diversity and low-complexity greedy detection techniques over Hoyt fading channels. Based on the derived formula, asymptotic analyses (e.g., asymptotic upper bound, achievable coding gain, diversity gain, etc.) are also performed, which enable us to more explicitly evaluate the achievable error probability performance in the high signal-to-noise ratio (SNR) regime especially under Hoyt fading. Some numerical results are demonstrated to verify our analytical results.
Hoojin Lee(이후진) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.6
Rayleigh, Rician, Nakagami-m 등과 같은 기존의 일반적인 페이딩 채널 모델과 비교하여 double Nakagami-m 페이딩 채널은 dual-hop amplify-and-forward relay networks, satellite mobile communications, mobile-to-mobile (M2M) communications 등과 같은 통신 시스템 환경에 보다 적절한 페이딩 채널 모델로 알려져 있다. 따라서 본 논문에서는 double Nakagami-m 페이딩 채널에서 MRC 다이버시티 기법을 채택한 시스템의 다양한 변조기법에 대한 평균 비트 오류율 (bit error rate)의 상한(upper bound)에 대한 간결하면서도 닫힌 형태의 수식을 유도한다. 구해진 수식을 효과적으로 활용하면 다양한 시스템 및 채널 환경에서의 오류율 성능을 보다 간편하게 예측하고 분석할 수 있을 것으로 판단된다. 본 논문의 후반부에서는 다양한 시스템 및 채널 조건에서의 수치해석 결과를 제시하여 유도된 수식의 효율성을 입증하고자 한다. Comparing with the conventional fading channel models (e.g., Rayleigh, Rician, Nakagami-m, etc.), double Nakagami-m fading channels are well-known to be more suitable for dual-hop amplify-and-forward relay networks, satellite mobile communications, mobile-to-mobile (M2M) communications, etc. Thus, considering M-ary signals employing maximal ratio combining (MRC) diversity technique, this paper derives a simple closed-form upper bound formula of the average bit error rate (BER) especially in double Nakagami-m fading channels. Exploiting the derived simple formula enables us to more efficiently evaluate the achievable error rate performance for various system and channel environments. Finally, we provide several numerical results to verify the effectiveness of our derivations.
Impact of Two-Ray Fading on the Error Rate Performance of Binary Signals with MRC Diversity
Donggu Kim(김동구),Hoojin Lee(이후진) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.6
통신 시스템에서 최악의 페이딩이라고 알려진 two-ray (TR) 페이딩의 영향을 효과적으로 분석하기 위해, 본 논문에서는 일반적인 binary 변조 방식을 채택한 시스템의 정확한 비트 오류율 (bit error rate)에 대한 포괄적이고 통합적인 닫힌 형태의 수식을 유도한다. 또한, maximal ratio combining (MRC) 다이버시티 기법을 채택한 시스템에서의 정확한 비트 오류율 수식도 함께 구한다. 추가적으로 high signal-to-noise ratio (SNR) 영역에서의 통합적인 닫힌 형태의 점근적 비트 오류율 수식 유도를 통해 TR 페이딩이 통신 시스템에 미치는 영향 및 가장 대표적인 페이딩 모델인 Rayleigh 페이딩 채널 환경과 비교했을 때의 상대적인 SNR 성능 열화에 대해서 보다 효과적으로 분석할 수 있게 된다. 후반부에는 다양한 수치 해석 결과를 제시하여 본 논문에서 유도된 여러 수식들의 정확성을 입증한다. Aiming at effectively evaluate the impact of well-known worst-case fading (i.e., two-ray (TR) fading), this paper derives a generic unified exact bit error rate (BER) expression for general binary signals, which can be used to obtain the respective more concise closed-form formula of each binary signaling. Moreover, the exact BER formulas for the binary signals with maximal ratio combining (MRC) diversity are also derived. Focusing on the high signal-to-noise ratio (SNR) regime, the unified asymptotic closed-form BER expression is established, which enables us to obtain more intuitive insights into the achievable error rate performance. Based on the derived asymptotic expression, we further investigate the asymptotic SNR performance losses of TR fading with respect to Rayleigh fading. Some numerical results are presented to verify the concurrence between our derived exact and asymptotic BER expressions, and validate the theoretically derived asymptotic SNR performance losses.
An IIR based Low Complexity Timing Synchronization Method for Spread Spectrum Systems
Chanho Yoon(윤찬호),Hoojin Lee(이후진) 한국정보기술학회 2013 Proceedings of KIIT Conference Vol.2013 No.5
본 논문에서는 복잡도가 낮은 무한 임펄스 응답 필터를 기반으로 한 타이밍 동기 추정 방법을 제시하고자 한다. Monte-Carlo 실험을 통해 AWGN만 있는 채널의 경우 ideal한 성능에 도달하는 것을 보이며 일반적인 multipath fading 채널 환경에서 반송파 주파수 오차가 있는 경우에도 robust한 성능을 나타낸다. In this paper, we propose a low complexity infinite impulse response (IIR) filter based moving average block timing synchronization method for spreaded systems operating at extremely low SNR region. By comparing the performance of the synchronization schemes and Monte-Carlos simulation results, we validate that our low complexity solution performs extremely well at very low SNR and approaches that of an ideal case in AWGN only channel.