Earticle

본 논문은 위성 방송 시스템 표준안인 DVB-S3(Digital Video Broadcasting - Satellite)에서 전송률을 높이기 위해 제안되는 Nyquist rate 보다 빠르게 전송하는 FTN(Faster Than Nyquist) 기법과 LDPC(Low Density Parity Code) 부호간의 연접 부호기 구성 시, 인접 심볼간 간섭을 최소화하면서 전송률을 높이기 위한 효율적인 터보 등화 복호 방법을 제안한다. 본 논문에서는 기존의 FTN 복호 방식인 SIC(Successive Interference Cancellation) 기법을 이용한 복호 기법과 BCJR 등화기법에 관하여 소개하고, 두 기존 방식의 문제점을 해결하기 위한 새로운 기법을 제안한다. 본 논문에서는 FTN 신호를 복호하기 위해 LDPC 복호 신호를 분리된 외부 입력값을 BCJR 등화기와 연접하여 계산하여 반복 복호한다. 기존의 두 방식과 본 논문에서 제안하는 방식을 AWGN(Additive White Gausiian Noise) 채널 환경에서 시뮬레이션하여 성능을 비교한 결과, 기존의 방식과 비교하면 성능이 향상됨을 알 수 있다.

To increase throughput efficiency and improve performance, FTN(Faster Than Nyquist) method and LDPC(Low Density Parity Code) codes are employed in DVB-S3 system. In this paper, we proposed efficient turbo equalization model to minimize inter symbol interference induced by FTN transmission. This paper introduces two conventional scheme employing SIC(Successive Interference Cancellation) and BCJR equalizer. Then, we proposed new scheme to resolve problems in this two conventional scheme. To make performance improved in turbo equalization model, the outputs of LDPC and BCJR equalizer are iteratively exchange probabilistic information. In fed LDPC outputs as extrinsic informa tion of BCJR equalizer. we split LDPC output to separate bit probabilities. We compare performance of proposed scheme to that of conventional methods through using simulation in AWGN(Additive White Gaussian Noise) channel. We confirmed that performance was improved compared to conventional methods as increasing throughput parameters of FTN.

An efficient Turbo Frequency Domain Equalization (FDE) based on symbol-wise minimum mean-square error (MMSE) filtering is proposed for a novel space-time block code (STBC) MIMO system. The transmitter sends a separate data block via STBC using two antennas per group to get diversity gain. The receiver can effectively utilize inter-antenna interference (IAI) and inter-symbol interference (ISI) followed by frequency domain equalization to process soft interference cancellation (SIC). After frequency domain filtering, the symbol Log-likelihood ratio (LLRS) calculated from the outputs of equalizer is as the inputs of the soft-in soft-out (SISO) decoder. Simulation results show that our proposed scheme provides a further substantial gain while not increasing complexity at the receiver.

전송되는 정보들의 가로채기 확률을 감소시키기 위한 피감청 기술 중 대표적인 대역확산통신 기법을 적용함으로써 통신 성능에 미치는 영향을 분석하고, 이를 통해 최적의 은밀 수중음향통신 시스템의 모델을 제안한다. 대역확산 통신 된 신호의 레벨이 낮아져 주변의 배경소음과 같은 레벨로 전송하기 때문에 피탐지 확률이 감소하고 은밀성의 특징을 갖게 된다. 본 논문에서는 BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek, Raviv) 복호방법과 대역 확산 기법 중 직접 수열 대역 확산 기법을 적용하였으며, 은밀 수중 통신에서 고려되는 송수신 모델은 크게 두 가지로 나뉘는데, 경판정 기반의 송수신 모델과 반복기반의 터보 등화 모델의 성능을 시뮬레이션과 호수 실험을 통해 성능을 비교 분석하였다.

Researches for oceans are limited to military purpose such as underwater sound detection and tracking system. Underwater acoustic communications with low-probability-of-interception (LPI) covert characteristics were received much attention recently. Covert communications are conducted at a low received signal-to-noise ratio to prevent interception or detection by an eavesdropper. This paper proposed optimal covert communication model based on direct sequence spread spectrum for underwater environments. Spread spectrum signals may be used for data transmission on underwater acoustic channels to achieve reliable transmission by suppressing the detrimental effect of interference and self-interference due to jamming and multipath propagation. The characteristics of the underwater acoustic channel present special problems in the design of covert communication systems. To improve performance and probability of interception, we applied BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek, Raviv) decoding method and the direct sequence spread spectrum technology in low SNR. Also, we compared the performance between conventional model and proposed model based on turbo equalization by simulation and lake experiment.

Turbo equalizers which use MAP (maximum a posteriori probability) equalizer or MMSE (minimum mean square error) equalizer have shown high performance and adoptability [1], [2]. In this paper, we show that the BP (belief propagation) algorithm can also be applied in equalizer and when it is connected with channel code, it can replace the MAP equalizer with similar complexity and performance.

In this paper, a method based on the turbo principle is presented which combines diversity reception, equalization, and channel decoding, to combat the high transmission losses over the frequency-selective fading channel. The simulation results show that with the method presented, the BER performance within 0.3 ㏈ from that on the AWGN channel can be obtained over the frequency-selective fading channel in the investigated scenarios.

수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접간섭의 영향을 받는다. 그리고 음파를 이용한 주파수의 제한으로 인하여 낮은 전송 속도로 통신을 한다. 따라서 전송속도의 향상과 함께 인접간섭을 제거하기 위하여 수중 통신에 적합한 시공간 부호화 기술과 등화기 기술, 채널 부호화 기술이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 기술들을 시뮬레이션을 통하여 MIMO 수중 통신 시스템에서 최적의 터보 등화 기법을 이용한 복호구조를 제안한다. 각 모듈별 시뮬레이션을 통한 성능결과 본 논문에서 제안한 계층적 시공간 부호화 방식 기반의 터보 등화 기법을 이용하면 일반적인 수중 통신 보다 성능이 우수함을 알 수 있다.

The performance of underwater acoustic(UWA) communication system is sensitive to the Inter-Symbol Interference(ISI) due to delay spread develop of multipath signal propagation. And due to limited frequency using acoustic wave, UWA is a low transmission rate. Thus, it is necessary technique of Space-time code, equalizer and channel code to improve transmission speed and eliminate ISI. In this paper, UWA communication system were analyzed by simulation using these techniques. In the result of simulation, the proposed Turbo Equalization method based on layered Space Time Codes has improved performance compared to conventional UWA communication.

The iterative usage of soft outputs increases the performance of digital radio receiver. The feedback of reliability information reduces the channel estimation errors and increases the performance of equalization. This paper investigates the turbo equalization techniques for wireless cellular systems over continuous time varying channel. Simulation results over a GSM channel were presented.

본 논문에서는 DVB-T2 (digital video broadcasting for terrestrial - 2nd generation) 시스템을 위한 터보 등화기를 제안 하고 그 성능을 분석하였다. 터보 등화기는 MAP (maximum a posteriori) 검파기와 LDPC (low density parity check) 복호기로 구성 되었다. LS(least square) 채널 추정 기반 SISO (soft-input-soft-output) MAP 등화기는 LDPC 복호기에 외래 확률 값을 준다. 터보 등화기의 성능을 반복 횟수에 따라 컴퓨터 실험을 통하여 분석하였다.

In this paper, a turbo equalizer is proposed for the digital video broadcasting for terrestrial - 2nd generation (DVB-T2) system. The proposed turbo equalizer is consisted with the maximum a posteriori (MAP) and low density parity check (LDPC) decoder. The channel information for the soft-input-soft-output (SISO) MAP equalizer is based on the least square (LS) channel estimator. The performance is analyzed through computer simulations in terms of the iteration number.