KR100720861B1 - Difference threshold test method for m-fsk signals - Google Patents
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Abstract
이 발명은 차분 문턱값 검정 (difference threshold test: DTT)을 쓴 M진 주파수 편이 변조 신호 검파 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a M- ary frequency shift key modulation signal detection method using a difference threshold test (DTT).
이 발명에서 제안한 검정은 변조 크기와 다양성 차수가 유한하면, M진 주파수 편이 신호를 검파할 때 비율 문턱값 검정(ratio threshold test: RTT)보다 좋은 성능을 보인다. 또한, 변조 크기와 다양성 차수가 무한히 클 때의 점근 성능을 얻었으며, 차분 문턱값 검정을 쓰거나 비율 문턱값 검정을 쓰거나 잘못 없이 통신할 수 있는 가장 작은 신호대잡음비는 같다는 것을 보였다.The proposed algorithm shows better performance than ratio threshold test (RTT) when detecting M- ary frequency shift signals if the modulation magnitude and diversity order are finite. In addition, we obtain asymptotic performance when the modulation magnitude and diversity order are infinitely large, and show that the smallest signal-to-noise ratio that can be communicated using the differential threshold test, the ratio threshold test, or without error is the same.
차분 문턱값 검정, 비율 문턱값 검정, 주파수 편이 변조, 리드-솔로몬 부호, 다양성 Differential threshold test, ratio threshold test, frequency shift modulation, Reed-Solomon code, diversity
Description
도 1은 레일리 감쇄 채널에서 (7,3) 리드-솔로몬 부호를 쓸 때, 굳은 판정, 차분 문턱값 검정, 그리고 비율 문턱값 검정이 그르게 복호할 확률을 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing the probability that a hard decision, a differential threshold test, and a ratio threshold test incorrectly decode when writing a (7,3) Reed-Solomon code in a Rayleigh attenuation channel.
도 2는 라이스 감쇄 채널에서 L=2이고, (7,3) 리드-솔로몬 부호를 쓸 때, 굳은 판정, 비율 문턱값 검정, 그리고 차분 문턱값 검정이 그르게 복호할 확률을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing the probability that the hard decision, the ratio threshold test, and the differential threshold test decode incorrectly when L = 2 in the rice attenuation channel and (7,3) Reed-Solomon code is used.
이 발명은 차분 문턱값 검정(difference threshold test: DTT)을 사용한 M진 주파수 편이 변조 신호 검파 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting M- ary frequency shift key modulation signals using a difference threshold test (DTT).
이동통신에서 M진 주파수 편이 변조 신호 검파시에, 블록 코드가 에러이어서 삭제된 것들의 2배까지 정정할 수 있기 때문에, 수신된 심볼의 신뢰도를 결정하고, 복호 과정전에 신뢰할 수 없는 심볼을 삭제하는 것이 좋다.When detecting the M- ary frequency shift modulation signal in mobile communication, since the block code can correct up to twice as many as those deleted due to an error, the reliability of the received symbol is determined and the unreliable symbol is deleted before the decoding process. It is good.
그래서, 사이드 정보(side information)를 사용하여 페이딩, 전파방해 (jamming), 배경 잡음 등과 같은 채널 효과에 의해 손상된 심볼을 확인하고 삭제하게 된다.Thus, side information is used to identify and delete symbols corrupted by channel effects such as fading, jamming, background noise, and the like.
따라서, 이러한 사이드 정보를 발생시키는 다양한 방법이 제안되었고 그 성능이 분석되어 왔다.Therefore, various methods for generating such side information have been proposed and their performance has been analyzed.
일례로, 비율 문턱값 검정에서는 에너지 검파기 출력들 가운데 가장 큰 출력과 둘째로 큰 출력의 비율이 문턱값 보다 작으면 심볼을 잃음으로 본다. 그리고, 베이스 (Bayesian) 검정 방법을 써서 잃음으로 보면 잘못 복호할 확률의 체르노프 (Chernoff) 한계가 가장 작다.For example, in the ratio threshold test, if the ratio of the largest output and the second largest output among the energy detector outputs is smaller than the threshold, the symbol is considered lost. In addition, the loss of using the Bayesian test is the smallest of the Chernoff limits of the probability of false decoding.
그러나, 베이스 검정은 비율 문턱값 검정보다 성능이 상당히 좋지만, 알고리즘이 복잡하고, 채널상태정보(channel state information: CSI)를 알아야 사용할 수 있다는 단점이 있다.However, although the base test performs considerably better than the ratio threshold test, the algorithm is complicated and disadvantageous in that channel state information (CSI) can be used.
이 발명에서는 이상에서의 베이스 검정 방법의 이러한 문제점을 감안하여 채널상태정보를 쓰지 않으며, 비율 문턱값 검정보다 구현하기 쉬운 차분 문턱값 검정 방법을 제공한다.In view of the above problems of the base test method, the present invention provides a differential threshold test method that does not write channel state information and is easier to implement than the ratio threshold test.
이러한, 차분 문턱값 검정에서는 에너지 검파기 출력들 가운데 가장 큰 출력과 둘째로 큰 출력의 차이가 문턱값보다 작으면 잃음으로 본다. 차분 문턱값 검정은 베이스 검정을 어림한 것이지만, 베이스 검정과 거의 같은 성능을 보인다. 더욱이, 차분 문턱값 검정은 채널상태정보를 쓰지 않으며, 비율 문턱값 검정보다 구현하기 쉽다. 그러므로, 차분 문턱값 검정은 비율 문턱값 검정을 쓰는 어떤 시스템에 도 쉽게 쓸 수 있다.In the differential threshold test, the difference between the largest output and the second largest output among the energy detector outputs is considered to be lost. The difference threshold test is an approximation of the base test, but shows almost the same performance as the base test. Moreover, the differential threshold test does not use channel state information and is easier to implement than the ratio threshold test. Therefore, the differential threshold test can be easily used in any system that uses the ratio threshold test.
이 발명에서는 채널이 여럿일 때 L차 다양성 수신과 리드-솔로몬 부호를 쓴 비동기 M진 직교 주파수 편이 변조 신호에 알맞은 차분 문턱값 검정에 관해서 알아보고자 한다.In the present invention, we will examine the differential threshold test suitable for asynchronous M- ary quadrature frequency shift modulation using L- order diversity reception and Reed-Solomon code when there are several channels.
변조 크기 M과 다양성 차수 L이 유한할 때 제안한 차분 문턱값 검정이 비율 문턱값 검정보다 좋은 성능을 보인다. 차분 문턱값 검정의 점근 성능을 알아보고, M이 무한히 클 때, 차분 문턱값 검정에서 잘못 없이 통신할 수 있는 가장 작은 신호대잡음비와 비율 문턱값 검정에서 잘못 없이 통신할 수 있는 가장 작은 신호대잡음비가 같음을 보인다. 리드-솔로몬 부호와 L차 다양성 수신을 쓴 비동기 M진 직교 주파수 편이 변조 신호를 생각해 보자. 부호 길이가 n=M-1이고, 부호율이 r=k/n인 (n,k) 리드-솔로몬 부호로 정보원을 부호화한다고 두자. 이상적으로 바꿔 넣기를 끝낸 뒤, log 2 M 비트로 이루어진 부호 심벌을 직교 신호 M개 가운데 하나인 s i (t) = Acos(2πf i t)로 바꾼다. 여기서, i=1, 2, …, M-1이고 0 ≤ t ≤ T이다. 이 식에서 A는 신호의 진폭, f i 는 i째 톤 주파수, 그리고 T는 심벌 간격이다. 톤 주파수 {f i }를 신호 {s i (t)}가 i=1, 2, …, M-1일 때 |f i +1-f i |=1/T가 되도록, 곧 비동기 직교이도록 고른다.When the modulation magnitude M and the diversity order L are finite, the proposed differential threshold test outperforms the ratio threshold test. Determine the asymptotic performance of the differential threshold test, and when M is infinitely large, the smallest signal-to-noise ratio that can communicate without error in the differential threshold test is the same as the smallest signal-to-noise ratio that can communicate without error in the ratio threshold test. see. Consider an asynchronous M- ary quadrature frequency shift modulated signal using Reed-Solomon code and L- order diversity reception. Suppose that an information source is encoded with a ( n , k ) Reed-Solomon code whose code length is n = M -1 and code rate is r = k / n . After the replacement is ideally replaced, the sign symbol consisting of log 2 M bits is replaced with s i ( t ) = Acos (2π f i t ), which is one of the M orthogonal signals. Where i = 1, 2,... , M −1 and 0 ≦ t ≦ T. Where A is the amplitude of the signal, f i is the i- th tone frequency, and T is the symbol spacing. Tone frequency { f i } is equal to signal { s i ( t )} i = 1, 2,... , When M -1 | Choose f i +1 - f i | = 1 / T to be asynchronous orthogonal.
주파수 비 선택적이고 느리게 바뀌는 레일리 감쇄를 겪는 독립 채널 L개를 생각해 보자. 신호 s 1(t)를 보냈을 때, l째 다양성 가지가 받은 신호 r l (t)는Consider L independent channels that suffer from nonselective frequency and slowly changing Rayleigh decay. When the signal s 1 ( t ) is sent, the signal r l ( t ) received by the l- th diversity branch is
[수학식 1][Equation 1]
이며, 여기서, l=0, 1, …, L-1 그리고 0 ≤ t ≤ T이다. 한편, g l 과 θ l 은 각각 l째 다양성 채널이 일으킨 진폭과 위상을 나타내며, n l (t)는 한쪽 전력 밀도가 N 0인 흰빛 정규잡음이다. 심벌 간격동안 {g l }과 {θ l }은 바뀌지 않고, g l 은 레일리 확률변수이며, θ l 은 [0, 2π) 사이에 고르게 퍼져 있다고 둔다.Where l = 0, 1,... , L −1 and 0 ≦ t ≦ T. On the other hand, g l and θ l represent the amplitude and phase caused by the l- th diversity channel, respectively, and n l ( t ) is white normal noise with one power density N 0 . It is assumed that { g l } and { θ l } do not change during the symbol interval, g l is a Rayleigh random variable, and θ l is evenly spread between [0, 2π).
다양성 채널마다 에너지 검파기 M개가 이루는 비동기 수신기를 생각해 보자. 그러면, l째 다양성 가지의 m째 에너지 검파기 출력은Consider an asynchronous receiver with M energy detectors per diversity channel. Then, the mth energy detector output of the lth diversity branch is
[수학식 2][Equation 2]
이다. 여기서, 이고 이며, 이 둘은 모두 m=1, 2, …, M일 때 평균이 0, 분산이 N 0/2인 독립 정규 확률변수이다. 여기서, g l cosθ l 과 g l sinθ l 은 평균 이 0이고 분산이 E[g 2 l ]/2인 독립 정규 확률변수임을 새겨두자. 평균 채널 전력 이득 {E[g 2 l ]}은 어느 다양성 가지에서도 같으며, l=0, 1, 2, …, L-1일 때 E[g 2 l ]=1/L이라 둔다.to be. here, ego Are both m = 1, 2,... , A stand-normal random variable with zero mean, variance of N 0/2 when the M. Note that g l cosθ l and g l sinθ l are independent normal random variables with mean 0 and variance E [ g 2 l ] / 2. The average channel power gain { E [ g 2 l ]} is the same for any of the various branches, where l = 0, 1, 2,. , L L = 1 E [ g 2 l ] = 1 / L.
채널 이득을 모르고, 감쇄 {g l }이 독립 레일리 확률변수일 때 가장 알맞다고 알려진, 이득 같이 모음(equal gain combining: EGC)을 생각해 보자. 이득 같이 모음의 m째 결정 통계량은 다양성 가지의 에너지 검파기 출력 {Z l,m }를 모두 더한 것이며 m=1, 2, …, M일 때Consider an equal gain combining (EGC), which is not known channel gain and is best known when attenuation { g l } is an independent Rayleigh random variable. The m- th decision statistic of the vowel, like gain, is the sum of the energy detector outputs { Z l, m } of the variance branches, where m = 1, 2, When M
[수학식 3][Equation 3]
이다. 그러면, Z m 은 자유도가 2L인 중심 카이-제곱 확률변수이다. 이제, s 1(t)를 보냈을 때 Z m 의 조건부 확률밀도함수 f Zm (z|1)과 조건부 누적분 포함수 F Zm (z|1)은 각각, z ≥ 0일 때,to be. Z m is then the central chi-square random variable with 2 L degrees of freedom. Now, when s 1 ( t ) is sent, the conditional probability density function f Zm ( z | 1) of Z m and the conditional cumulative inclusion function F Zm ( z | 1) are each z = 0,
[수학식 4][Equation 4]
와Wow
[수학식 5][Equation 5]
이다. 여기서, 다양성 채널 하나에서 받은 부호 심벌 에너지의 평균을 라 할 때, m=1이면 이고, m≠1이면 이다. 부호화율이 r=k/n인 리드-솔로몬 부호를 썼기 때문에, 받은 정보비트 에너지의 평균은 이다.to be. Here, the average of the symbol symbol energy received from one diversity channel If m = 1 If m ≠ 1 to be. Since we used a Reed-Solomon code with a code rate of r = k / n , the average of the received information bit energy is to be.
리드-솔로몬 부호의 잘못됨 및 잃음으로 보는 복호화에서, 잃음으로 보는 방법으로 차분 문턱값 검정을 쓴다고 하자. 차분 문턱값 검정은 에너지 검파기 출력들 가운데 가장 큰 출력과 둘째로 큰 출력의 차이가 문턱값보다 크지 않으면 검파된 심벌을 잃음으로 본다. 그러므로, s 1(t)를 보냈을 때, 차분 문턱값 검정은 γ ≥ 0, m∈{1, 2, …, M}일 때In the decoding of Reid-Solomon's code as wrong and lost, let's say we use the differential threshold test as a way to see as lost. The differential threshold test considers the detected symbol to be lost if the difference between the largest and second largest of the energy detector outputs is not greater than the threshold. Therefore, when s 1 ( t ) is sent, the difference threshold test is γ ≥ 0, m ∈ {1, 2,. , M }
[수학식 6][Equation 6]
이면 잃음으로 보고, m≠1일 때Is lost, and when m ≠ 1
[수학식 7][Equation 7]
이면 심벌 잘못됨이 일어나며,, You get a symbol wrong,
[수학식 8][Equation 8]
이면 심벌을 바르게 얻는다. 여기서, 성능이 와 N 0 따로 따로에 의존하는 것이 아니라 에 의존하도록 문턱값 γN 0를 정했다. 널리 알려진 굳은 판정은 γ=0일 때 제안한 시스템과 같음을 새겨두자.If you get a symbol correctly. Where performance And N 0 do not depend on The threshold γN 0 was determined to depend on. Note that the well-known hard decision is the same as the proposed system when γ = 0.
신호들의 대칭성 때문에, 신호들을 같은 확률로 보낸다면 심벌을 바르게 얻을 확률, 심벌을 잘못 얻을 확률, 심벌을 잃음으로 볼 확률은 보낸 신호와 독립적이다. 그러므로, s 1(t)를 보내었다고 둘 수 있다. 그러면, {Z m , m=2, 3, …, M}은 서로 독립이고 분포가 같은 확률변수이므로 문턱값이 γ일 때, 심벌을 바르게 얻을 확률은Because of the symmetry of the signals, the probability of getting the symbol correctly, the probability of getting the symbol wrong, and the loss of the symbol if the signals are sent with the same probability are independent of the sent signal. Therefore, we can say that we sent s 1 ( t ). Then, { Z m , m = 2, 3,... , M } are independent variables and have the same distribution, so when the threshold is γ , the probability of getting the symbol correctly is
[수학식 9][Equation 9]
심벌을 잘못 얻을 확률은The probability of getting the symbol wrong is
[수학식 10][Equation 10]
그리고, 심벌을 잃음으로 볼 확률은And the probability of losing a symbol is
[수학식 11][Equation 11]
이다. 곧, (n,k) 리드-솔로몬 부호 시스템이 그르게 복호할 확률 P E 는to be. In other words, the probability P E that the ( n , k ) Reed-Solomon code system decodes incorrectly
[수학식 12][Equation 12]
이다.to be.
도 1은 (7,3) 리드-솔로몬 부호를 쓴 시스템에서 P E 를 의 함수로 보여준다. 여기서, 차분 문턱값 검정과 비율 문턱값 검정의 문턱값은 마다 최적값으로 하였고, P E 는 수치적분법으로 계산하였다. 차분 문턱값 검정은 비율 문턱값 검정보다 성능이 좋지만 M과 L이 클수록 성능 이득이 줄어든다.1 shows P E in a system with the (7,3) Reed-Solomon code. Show as a function of Here, the thresholds of the difference threshold test and the ratio threshold test are The optimum value for each was calculated and P E was calculated by the numerical integration method. The differential threshold test performs better than the ratio threshold test, but the larger M and L , the lower the performance gain.
도 2는 라이스 감쇄 채널에서 L=2이고, (7,3) 리드-솔로몬 부호를 쓸 때, 차분 문턱값 검정과 비율 문턱값 검정이 그르게 복호할 확률을 견주었다. 라이스 인 수 K는 라이스 감쇄 채널의 반사성분과 확산성분의 비율이며 다양성 채널 L개에서 모두 같다고 두었다. 이때, K=0이면 레일리 감쇄 채널임을 새겨두자. 도 2에서, K=0, 100.3 (3dB), 그리고 100.6 (6dB)일 때 차분 문턱값 검정이 비율 문턱값 검정보다 성능이 뛰어남을 볼 수 있다. 라이스 감쇄 채널은 라이스 인수 K가 클수록 정규 잡음 채널에 가까워지기 때문에, K가 클수록 성능이득은 작아진다.FIG. 2 shows the probability that the differential threshold test and the ratio threshold test would decode incorrectly when L = 2 in the rice attenuation channel and (7,3) Reed-Solomon code. The rice factor K is the ratio of the reflection and diffusion components of the rice attenuation channel and is the same for all L diversity channels. Note that if K = 0, it is Rayleigh attenuation channel. In FIG. 2, it can be seen that the differential threshold test performs better than the ratio threshold test when K = 0, 10 0.3 (3dB), and 10 0.6 (6dB). The higher the K factor, the closer the normal noise channel is to the rice attenuation channel, so the higher the K , the smaller the performance gain.
이제, M이 무한히 클 때 점근 확률 , 와 를 얻어 보자. 결정 통계량의 조건부 확률밀도함수 수학식 4와 조건부 누적분포함수 수학식 5를 수학식 9에 넣고 라 하면Now, the asymptotic probability when M is infinitely large , Wow Let's get it. Conditional Probability
[수학식 13][Equation 13]
이고, 이기 때문에ego, Because
[수학식 14][Equation 14]
이다. 이제, 라 두면 수학식 14는to be. now,
[수학식 15][Equation 15]
로 쓸 수 있는데, 여기서, 이다. 수학식 13에서 C(u)는 오직 M에 의존하는 식임을 새겨두자. 르베그의 지배수렴 정리와, 을 쓰면, 심벌을 바르게 얻을 점근 확률은Can be written as to be. Note that in Equation 13, C ( u ) is dependent only on M. Rebek's converging theorem, , The asymptotic probability of getting the symbol right
[수학식 16][Equation 16]
이다. 이제, b가 확장된 실수계일 때, 이면 임을 새기고, 을 쓰면, M→∞일 때 χ M →∞이므로, C(u)의 자연대수의 극한은 아래와 같다.to be. Now, when b is an extended real system, Back side Carved Im, To write, because the days when M → ∞ χ M → ∞, the limit of the natural logarithm of C (u) is as follows:
[수학식 17][Equation 17]
그러므로, C(u)의 극한은Therefore, the limit of C ( u ) is
[수학식 18]
이며, 여기서, I(·)은 x가 참이면 I(x)=1, 그렇지 않으면 I(x)=0인 지시함수이다. 그러면, 수학식 16에서 심벌을 바르게 얻을 점근 확률은 아래와 같다.Where I (·) is an indication function where I (x) = 1 if x is true, or I ( x ) = 0. Then, the asymptotic probability of correctly obtaining a symbol in
[수학식 19][Equation 19]
여기서, 는 불완전 감마함수이며, 는 감마함수이다. 차분 문턱값 검정을 쓸 때 심벌을 바르게 얻을 점근 확률은 문턱값 γ와 독립적이라는 점을 새겨두자. 한편, 비율 문턱값 검정을 쓰면 문턱값이 클수록, 심벌을 바르게 얻을 점근 확률은 작아진다. 또한, L=1로 두면, 수학식 19는 채널이 하나일 때의 결과임을 새겨두자.here, Is the incomplete gamma function, Is the gamma function. Note that when using the difference threshold test, the asymptotic probability of getting the symbol correctly is independent of the threshold γ . On the other hand, when the ratio threshold test is used, the larger the threshold value, the smaller the asymptotic probability of correctly obtaining the symbol. In addition, if L = 1, the equation (19) is a result of one channel.
이제, 수학식 10에 을 넣으면, 심벌을 잘못 얻을 확률은 Now, in
[수학식 20][Equation 20]
이 된다. 위 식에서 마지막 단계에는 부분 적분을 썼다. 수학식 20의 오른쪽에서, 첫 항은 e- γ 이 됨을 쉽게 알 수 있다. 다음에, 을 수학식 20의 둘째 식에 넣으면Becomes In the last step, we used partial integration. On the right side of
[수학식 21][Equation 21]
이 되는데, 이므로, 수학식 21의 극한은 이다. 끝으로 실수 z가 어떤 값이더라도 Fz l(z|1)(1+γN 0/z) L -2 γN 0/z 2≤B를 만족시키는 실수 B가 존재하 므로 수학식 20의 마지막 항은 보다 작거나 같다. 여기서, 실수 z가 어떤 값이더라도 Fz 2(z|1)<1이므로 지배수렴정리를 쓰면 수학식 20의 마지막 항은 M이 무한히 클 때 0이 된다. This is Since the limit of (21) is to be. Finally, no matter what value of real z is, there is a real number B that satisfies Fz l ( z | 1) (1+ γN 0 / z ) L -2 γN 0 / z 2 ≤ B , so the last term in
그러므로, 심벌을 잘못 얻을 점근 확률은 다음과 같다.Therefore, the asymptotic probability of getting the symbol incorrectly is
[수학식 22][Equation 22]
곧, 변조 크기 M이 무한히 커지더라도 차분 문턱값 검정에서 심벌을 잘못 얻을 확률은 0이 아니라는 것이다. 이와 달리, 비율 문턱값 검정은 문턱값이 어떤 값보다 크면 심벌을 잘못 얻을 점근 확률은 0이 된다. 한편, p er (γ)=1-p c (γ)-p e (γ)이므로, 심벌을 잃음으로 볼 점근 확률은 수학식 19와 22에서In other words, even if the modulation size M is infinitely large, the probability of getting a symbol wrong in the differential threshold test is not zero. In contrast, the ratio threshold test has an asymptotic probability of getting a symbol wrong when the threshold is greater than a certain value. On the other hand, since p er ( γ ) = 1- p c ( γ ) -p e ( γ ), the asymptotic probability of losing a symbol is given by
[수학식 23][Equation 23]
이다.to be.
다음으로, M→∞이고 L→∞일 때, 심벌을 바르게 얻는 점근 성능을 살펴보자. 수학식 19에 t=u/L을 넣고 다시 쓰면, 심벌을 바르게 얻을 점근 확률은 아래처럼 나타낼 수 있다.Next, let's look at the asymptotic performance of getting the symbol correctly when M → ∞ and L → ∞. If t = u / L is written in Equation 19, the asymptotic probability of getting the symbol correctly can be expressed as follows.
[수학식 24][Equation 24]
수학식 24의 적분 안에 있는 함수의 뒷 부분은 자유도 2L, 평균 2L(1/2L)=1인 카이-제곱 확률밀도함수이므로, L이 무한히 클 때 충격함수 δ(t-1)이 된다. 따라서 심벌을 바르게 얻을 점근 확률은The latter part of the function in the integral of Equation 24 is the chi-square probability density function with 2 L degrees of freedom and an average of 2 L (1/2 L ) = 1, so that when L is infinitely large, the impact function δ ( t -1) Becomes So the asymptotic probability of getting the symbol right
[수학식 25][Equation 25]
이다. 곧, r=1이면 다양성 차수와 변조 크기가 무한히 클 때의 성능은 점근적으로 덧셈꼴 흰 빛 정규잡음 채널에 다가간다.to be. In other words, if r = 1, the performance at infinitely large diversity orders and modulation sizes approaches asymptotically additive white light normal noise channels.
이제, 문턱값을 바르게 선택했다면, M이 무한히 클 때의 차분 문턱값 검정과 비율 문턱값 검정의 점근 성능은 같아짐을 보이자. 먼저, 2t+e≤n-k의 관계를 만족시킬 때, (n,k) 리드-솔로몬 부호는 잘못된 심벌 t개와 잃은 심벌 e개를 바로 잡을 수 있다. 한편, M→∞일 때 블록 길이는 무한하므로, 조건Now, if we have chosen the threshold correctly, show that the asymptotic performance of the differential threshold test and the ratio threshold test when M is infinitely large is the same. First, when satisfying the relationship of 2 t + e ≤ n - k , the ( n , k ) Reed-Solomon code can correct wrong symbols t and lost symbols e . On the other hand, when M → ∞, the block length is infinite, so the condition
[수학식 26][Equation 26]
을 만족시키면 차분 문턱값 검정에서 잘못 없이 통신할 수 있다. 이 조건에서, 잘못 없이 통신할 수 있는 가장 작은 신호대잡음비 를 얻을 수 있다. 점근 확률 수학식 22와 23을 써서 수학식 26을 다시 나타내면Satisfies the difference threshold test for error-free communication. Under these conditions, the smallest signal-to-noise ratio that can communicate without error Can be obtained. Representing Equation 26 using the asymptotic probability Equations 22 and 23
[수학식 27][Equation 27]
이다. 수학식 27을 써서, 잘못 없이 통신할 수 있는 가장 작은 를 수치적으로 계산할 수 있다. 한편, 가 수렴하도록 γ를 충분히 크게 골랐다고 두면, 의 수렴값 을 얻을 수 있다. 곧, 수학식 27에서 γ=∞라 하면, 은 에서 얻을 수 있는데, 이것은 비율 문턱값 검정에서와 같은 결과이다. 그러므로, 차분 문턱값 검정의 점근 확률은 비율 문턱값 검정과 다르지만, 차분 문턱값 검정에서 잘못 없이 통신할 수 있는 가장 작은 신호대잡음비와 비율 문턱값 검정에서 잘못 없이 통신할 수 있는 가장 작은 신호대잡음비는 같다.to be. Using Equation 27, the smallest possible communication Can be calculated numerically. Meanwhile, If we choose γ large enough to converge, Convergence of Can be obtained. In other words, γ = ∞ in Equation 27, silver This is the same result as in the ratio threshold test. Therefore, the asymptotic probability of the differential threshold test is different from the ratio threshold test, but the smallest signal-to-noise ratio that can communicate without error in the differential threshold test and the smallest signal-to-noise ratio that can communicate without error in the ratio threshold test are the same. .
이 발명의 차분 문턱값 검정은 베이스 검정을 어림한 것이지만, 베이스 검정과 거의 같은 성능을 보인다. 더욱이, 차분 문턱값 검정은 채널상태 정보를 쓰지 않으며, 비율 문턱값 검정보다 구현하기 쉽다. 그러므로, 차분 문턱값 검정은 비율 문턱값 검정을 쓰는 어떤 시스템에도 쉽게 쓸 수 있다. 변조 크기와 다양성 차수가 유한하면, M진 주파수 편이 신호를 검파할 때 비율 문턱값 검정보다 좋은 성능을 얻을 수 있다. 또한, 변조 크기와 다양성 차수가 무한히 클 때 차분 문턱값 검정의 점근 성능을 얻었으며 문턱값을 알맞게 고른다면, 차분 문턱값 검정과 비율 문턱값 검정에서 잘못 없이 통신할 수 있는 가장 작은 신호대잡음비는 서로 같음을 알 수 있다.The difference threshold test of this invention is an approximation of the base test, but shows almost the same performance as the base test. Moreover, the differential threshold test does not write channel state information and is easier to implement than the ratio threshold test. Therefore, the differential threshold test can be easily used in any system that uses the ratio threshold test. If the modulation magnitude and diversity order are finite, better performance can be obtained than ratio threshold testing when detecting M- ary frequency shift signals. In addition, when the modulation magnitude and diversity order are infinitely large, the asymptotic performance of the differential threshold test is obtained, and if the threshold is properly selected, the smallest signal-to-noise ratio that can communicate without error in the differential threshold test and the ratio threshold test is mutually negligible. It can be seen that the same.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050114673A KR100720861B1 (en) | 2005-11-29 | 2005-11-29 | Difference threshold test method for m-fsk signals |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020050114673A KR100720861B1 (en) | 2005-11-29 | 2005-11-29 | Difference threshold test method for m-fsk signals |
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KR100720861B1 true KR100720861B1 (en) | 2007-05-22 |
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ID=38277925
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KR1020050114673A KR100720861B1 (en) | 2005-11-29 | 2005-11-29 | Difference threshold test method for m-fsk signals |
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Country | Link |
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KR (1) | KR100720861B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050074078A1 (en) | 2003-10-01 | 2005-04-07 | Northrop Grumman Corporation | Maximum likelihood bit synchronizer and data detector |
-
2005
- 2005-11-29 KR KR1020050114673A patent/KR100720861B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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