DBPIA-NURIMEDIA

Size: px

Start display at page:

Download "DBPIA-NURIMEDIA"

민서 국
6 years ago
Views:

1 논문 C-07 한국통신학회논문지 '05-9 Vol.30 No.9C 충격성잡음에서최적갈퀴수신기와준최적갈퀴수신기의성능 준회원김병수 *, 최상원 **, 권형문 **, 종신회원배진수 ***, 송익호 ** Performance of Optimum and Suboptimum Rake Receivers in the Presence of Impulsive Noise Byoung Soo Kim*, Sang Won Choi**, Hyoungmoon Kwon** Associate Members, Jinsoo Bae***, Iickho Song** Lifelong Members 요 약 이논문에서는충격성잡음감쇄채널에서가장비슷함을바탕으로최적갈퀴수신기를이끌어내고, 얼개가간단한준최적갈퀴수신기를얻는다. 잡음이충격성이면충격성환경을고려한갈퀴수신기가정규잡음에최적화된갈퀴수신기보다성능이좋다는것을모의실험으로보인다. 또한, 갈퀴수신기의가락수가늘어날수록, 충격성환경에알맞게만든갈퀴수신기는성능이나아지지만, 정규잡음에최적화된갈퀴수신기는충격성환경에서성능이떨어짐을보인다. Key Words:optimum rake receiver, sub-optimum rake receiver, impulsive noise, ultra wideband multiple access system, fading channel. ABSTRACT In this paper, the optimum maximum-likelihood rake receiver for impulsive, fading channel is derived, and a sub-optimum rake receiver with reduced complexity is obtained for practical purposes. Numerical results show that, when the noise is impulsive, the rake receivers designed for impulsive noise offer performance improvement over those optimized for Gaussian environment. It is also observed that, as the number of fingers increases, the performance of the rake receivers designed for impulsive environment improves while the rake receiver optimized for Gaussian environment experiences performance degradation in impulsive environment. Ⅰ. 머리말초광대역다중접속시스템은근거리다중접속통신을알맞게구현할수있는기술이라는것이알려졌다 [1]. 초광대역다중접속시스템은주파수대역이넓은매우짧은펄스를보낸다. 한편, 초광대역다 중접속시스템에서는한펄스주기보다긴시간지연을거친여러길신호성분을나누어분간할수있다 [2]. 갈퀴수신기는이렇게나눌수있는여러길성분을써서에너지를많이얻을수있고, 다양성이득도얻을수있다. 대부분의갈퀴수신기는정규잡음에서연구, 설계 * 한국과학기술원테크노경영대학원 (tree9901@kgsm.kaist.ac.kr) ** 한국과학기술원전자전산학과 ({swchoi, kwon}@sejong.kaist.ac.kr, i.song@ieee.org) *** 세종대학교전자정보통신공학부 (j.bae@ieee.org) 논문번호 :KICS , 접수일자 :2004 년 12 월 29 일 이논문은과학기술부에서지원하고한국과학재단이주관하는국가지정연구실사업의지원을받아연구한것입니다. 899

2 한국통신학회논문지 '05-9 Vol.30 No.9C 되었다 [3]. 정규잡음은수식을전개하기쉬워매우널리쓰이고, 중심극한정리를쓸수있는모든상황에물리적으로알맞다. 그런데, 초광대역다중접속시스템에서는다중접속간섭과채널잡음의합을충격성간섭으로모형화하는것이더알맞다 [4]. 이는초광대역펄스가충격성을띠고, 실제주변채널잡음을재보면잡음이충격성간섭에가깝기때문이다 [5]. 충격성잡음모형은 [6-8] 쓰는이가적고중심극한정리를쓸수없을때알맞다. 더욱이초광대역다중접속시스템에서다중접속간섭과채널잡음은일반적으로비정규확률과정이다. 그러므로, 정규잡음에최적화된갈퀴수신기는 ( 정규최적갈퀴수신기는 ) 초광대역다중접속시스템에서성능이떨어질것이다. 이는갈퀴수신기를설계할때충격성채널잡음을고려해야함을뜻한다. 이논문에서는충격성잡음환경에알맞은갈퀴수신기를다룬다. 잡음이충격성일때, 가장비슷함기준에서최적인갈퀴수신기를얻는다. 그뿐만아니라초광대역다중접속시스템에서는전력소비를적게하려고세기가매우작은신호를보내므로, 효율적으로약한신호를검파하는수신기를설계하는것이마땅하다. 이에, 신호세기가약할때성능이최적이고얼개가간단한준최적검파기를얻는다. 충격성잡음에서설계한최적, 준최적갈퀴수신기의성능을정규최적갈퀴수신기의성능과견주어본다. Ⅱ. 초광대역다중접속시스템모형 2.1 송신기모형 초광대역신호들을이진위상변조하여보낸다고두고, 초광대역펄스 q(t) 의너비 T q 는프레임주기 ( 또는펄스반복주기 ) T f 보다매우작다고두자. 이논문에서는충격성잡음에서갈퀴수신기에초점을맞춘것이므로, 초광대역펄스모양에는관심을두지않는다. 이제, k째쓰는이신호는발생확률이같은두신호 s ( k) 0 (t) 와 s ( k) 1 (t) 가운데하나이다. 여기서, 0 t N s T f 일때, s ( k) i (t), i =0,1 은아래와같다. s ( k) i (t)=θb ( k) N s -1 i q(t-jt f - c ( k) j T c ). (1) j =0 식 (1) 에서, N s 는변조된초광대역펄스의수, T s =N s T f 는심벌너비, θ 는보낸신호세기, b ( k) i 는 +1 과 -1 이같은확률로생기는 k 째쓰는이의 이진신호, { c ( k ) 는크기가 N j =0 h 보다크지않고주기는 N c 인 k째쓰는이의시간뜀수열, T c 는칩너비이다. j } N s -1 한편, 지연퍼짐으로일어나는심벌사이간섭과심벌안간섭을줄이고자프레임시간 T f 가충분히크다고 ( T f > N h T c +T c ) 두자. 이때, T f -(N h + 1)T c 를보호시간이라고부르고, 위와같은초광대역다중접속시스템에서이론적으로동시에 N c 명까지같이쓸수있다. 2.2 채널모형 이논문에서는 IEEE 연구위원회 3a에서받아들인채널모형을쓴다. 이채널모형은 2-8 GHz 주파수대역에서집안채널을측정하여이를바탕으로만들었다 [9]. 이모형은감쇄채널상수에대수정규확률변수를쓴다. 여러길성분과그무리들이독립인감쇄를생각하면채널의충격응답은아래와같다. h( t)= M -1 m =0 N -1 U δ m, n (t-t m - T m, n ). (2) n =0 여기서, M 은무리의수, N 은여러길성분의수, U m,n 은 m 째무리가운데 n 째여러길성분의여러길채널상수, T m 은 m째무리의도착시간, T m, n 은 m 째무리첫여러길성분에서쟀을때 n 째여러길성분의도착시간이다. 여러길채널상수 U m, n 은아래와같이쓸수있다. U m, n = X m, n V m W m, n. (3) 여기서, X m, n 은신호가반사되면위상이바뀔수있음을나타내는확률변수이고같은확률로 +1 과 -1이며, V m 은 m째무리의채널감쇄상수, W m, n 은 m 째무리가운데 n 째여러길성분의채널감쇄상수이다. 채널감쇄상수의곱 V m W m, n 은로그정규분포를따르고, 무리들의도착시간 { T m } 과여러길성분들의도착시간 { T m, n } 은포아송과정이다 [9]. 첫째무리의도착시간 T 0 과 m 째무리첫째여러길성분의도착시간 T m,0 을 0 이라두면, 무리사이도착시간 S m = T m -T m -1 의확률 900

3 논문 / 충격성잡음에서최적갈퀴수신기와준최적갈퀴수신기의성능 밀도함수는 f S m (t)=α c e - α ct, t 0 (4) 이고여러길성분사이도착시간 S m, n = T m, n - T m, n -1 의확률밀도함수는 f S m, n (t)=α r e - α rt, t 0 (5) 이다. 여기서, α c 는무리의도착률이고, α r 은여러길성분의도착률이다. 2.3 수신기모형 여러길감쇄덧셈꼴잡음에서이진위상변조와시간뜀수열을쓴초광대역다중접속시스템을생각하자. 초광대역다중접속시스템은대역을넓게쓰므로다른시스템의협대역, 광대역간섭을받을수있지만, 그런간섭의영향은이논문에서고려하지않는다. 바라는쓰는이를첫째쓰는이라두면, 받은신호 r(t) 는아래와같다. r( t) = s (1) i (t)*h( t)+w( t)+n( t), = θb (1) i N s -1 j =0 M -1 m =0 N -1 U m, n n =0 q(t-jt f -c (1) j T c -T m -T m, n ) + n t (t). (6) 여기서, * 은길쌈연산, w(t) 는다중접속간섭, n(t) 는평균이 0인채널 ( 흰빛 ) 잡음, n t (t)= w(t)+n(t) 는전체간섭이다. ( 다중접속간섭 w(t) 를평균이 0 인덧셈꼴흰빛잡음이라두면, w(t) 와 n(t) 의합 n t (t) 도평균이 0 인덧셈꼴흰빛잡음으로모형화할수있다.) 받은신호 r(t) 는나눌수있는여러길성분 MN개로이루어져있고, 모두갈퀴수신기를 (all rake receiver) 쓰면이여러길성분을이상적으로결합할수있다. 그런데, 대역이넓을수록나눌수있는여러길성분이늘어나는데초광대역다중접속시스템은대역을넓게쓰므로모두갈퀴수신기에는정합여파기가매우많이필요하다. 뿐만아니라, 실제로갈퀴수신기를만들때에는전력소비문제, 설계의복잡성, 채널추정때문에여러길성분을모두쓸수없다. 이런까닭으로나눌수있는여러길성분가운데일부만쓰는갈퀴수신기를생각한다. 여러길성분가운데일부만쓰는갈퀴수신기에는 고른갈퀴수신기와 (selective rake receiver) 부분갈퀴수신기가 (partial rake receiver) 있다 [3]. 고른갈퀴수신기는여러길성분가운데여러길채널상수크기가가장큰 L 개를골라이를결합한다. 이갈퀴수신기는가지 L 개를좋게쓰지만, 그전에여러길성분을모두추정해야한다. 부분갈퀴수신기는수신기에먼저다다른신호부터차례로 L 개를결합하므로고른갈퀴수신기와견주어보았을때성능은떨어지지만, 채널크기를고르는장치가없으므로얼개가간단하다. 이논문에서는잡음이충격성일때고른갈퀴수신기와부분갈퀴수신기의성능을살펴보고자한다. 이제 [10] 에서와같이모든가지의여러길채널상수 {U m, n } 와도착시간 {T m }, {T m, n } 를정확히추정했다고두면, j째프레임에서 l 째가락정합여파기를거친결과는아래와같다. R jl ( j +1)T f = r(t)q( t-c (1) j T c - t jl )dt, jt f = u jl θb (1) i + N jl. ( j +1)T f (7) 여기서, N jl = n t (t)q(t-c (1) j T c - t jl )dt는 jt f 정합여파기출력의잡음성분이다. 식 (7) 에서, 고른갈퀴수신기일때에는, u jl 은 j째프레임에서 {U m, n } 가운데 l째큰순서통계량의 [11, 12] 추정값이고 t jl 은 {T m +T m, n } 에서그도착시간의추정값이며, 부분갈퀴수신기일때에는, t jl 은 j 째프레임에서 {T m +T m, n } 가운데 l 째작은순서통계량의추정값이고 u jl 은 {U m, n } 에서그여러길채널상수의추정값이다. 갈퀴수신기가프레임마다굳은판정을내린다면 j 째프레임에서는아래와같은가설검정문제를생각할수있다. H 0 : R jl =-u jl θ +N jl, H 1 : R jl = u jl θ +N jl, l=0,...,l -1. (8) 여기서, H i 는 s (1) i (t), i =0,1을보냈을때의가설이다. Ⅲ. 충격성환경에서의갈퀴수신기 3.1 결정규칙 이절에서는잡음이충격성일때갈퀴수신기의 901

4 한국통신학회논문지 '05-9 Vol.30 No.9C 얼개를얻는다. 가설 (8) 에서가장비슷함결정기준을쓰면, 아래와같이 j 째프레임에서가설 H i 의결정영역을얻을수있다. D ML i = { r :p R ( r s (1) i,θ) p R ( r s (1) k,θ), i /= k}. (9) 여기서, p R ( r s (1) (1) i,θ) 는 j 째프레임에서 s i (t) 를보내고그신호세기가 θ 일때 R =(R j0,r j1,,r j, L -1 ) 의조건부확률밀도함수이고, r= ( r j0,r j1,...,r j, L -1 ) 이다. 한편, [13] 에서제안한준최적가장비슷함결정기준에서는가설 H i 의결정영역을아래와같이두면, 신호세기가 0에가까울때, 잘못확률을가장작게한다. D S - ML i = { r : d dθ p R( r s (1) i,θ) θ =0 d dθ p R( r s (1) k,θ), i /=k θ =0 }. (10) 여기서, 초광대역다중접속시스템은저전력시스템이므로약한신호에서최적성능을보이는준최적갈퀴수신기가매우쓸모가있다는것을새겨두자. 3.2 충격성환경에서의결정규칙 식 (9) 와 (10) 을바탕으로잡음분포가정해졌을때갈퀴수신기의결정규칙을얻어보자. 잡음성분 { N jl } L -1 이서로독립이고분포가같은대칭알 l =0 파안정분포를따른다고두자. 대칭알파안정분포는여러환경에서충격성잡음을정확히모형화한다고알려져있다 [6]. 평균이 0 인대칭알파안정분포의확률밀도함수는아래와같다. f N jl (x)= 1 πγ 1/α sin ( kαπ 1 παγ 1/α ( (-1) k -1 k =1 Γ(αk +1) k! x 2 ) ( γ ) - α k -1 1/α, 0<α 1, (-1) k k =0 (2k)! Γ 2k +1 ( α ) x γ ) 2k 1/α,1 α 2. (11) 여기서, γ >0는대칭알파안정분포의퍼짐매개변수, 0<α 2는대칭알파안정분포의꼬리가얼마나무거운지를나타내는특성지수이다. 특성지수 α 가작은값일수록꼬리는더무겁다. 한편, α =1일때, (11) 의두무한급수는아래와같은코쉬확률밀도함수를나타낸다 [7]. f N jl (x)= γ π(x 2 + γ 2 ). (12) 그리고, α =2일때 (11) 의둘째무한급수는아래와같은정규확률밀도함수임을보일수있다. f N jl (x)= 1 2 γπ exp ( - x 2 4γ ). (13) 정규잡음일때에는 ( α =2) (9) 또는 (10) 을쓰면아래를얻을수있다. L -1 u jlr jl l =0 H 1 > < 0. (14) H 0 식 (14) 를바탕으로하는갈퀴수신기는정합여파기출력에여러길채널상수를곱한뒤선형결합을하는데, 이는최대비결합이라고 (maximal ratio combining: MRC) 알려져있다. 이결합방법을쓰면정규잡음에서신호대잡음비를가장높이할수있다. 코쉬잡음일때 ( α =1) (9) 를써서최적결정규칙을얻으면 L -1 ln l =0 ( (r jl+ u jl θ) 2 + γ 2 (r jl -u jl θ) 2 +γ ) 2 H 1 > < 0 (15) H 0 이고, (10) 을써서준최적결정규칙을얻으면 L -1 l =0 u jl r jl r 2 jl+γ 2 H 1 > < 0 (16) H 0 이다. 식 (15) 를바탕으로하는갈퀴수신기는 ( 코쉬최적갈퀴수신기 ) 신호세기 θ를추정해야하지만, (16) 을바탕으로하는갈퀴수신기는 ( 코쉬준최적갈퀴수신기 ) θ를추정하지않아도된다. 그까닭으로코쉬준최적갈퀴수신기는코쉬최적갈퀴수신기와견주어얼개가더간단하다. 뒤에서코쉬최적갈퀴수신기와코쉬준최적갈퀴수신기의성능차이가무시할수있게작다는것을보일것이다. 정규최적갈퀴수신기와는달리충격성환경에알맞게만든갈퀴수신기에서는관측들이비선형과정을 902

5 논문 / 충격성잡음에서최적갈퀴수신기와준최적갈퀴수신기의성능 거친뒤더해진다. 코쉬최적갈퀴수신기의비선형과정은 (15) 에서볼수있듯이 ln ( (r jl+u jl θ) 2 +γ 2 (r jl -u jl θ) 2 +γ ) 2 이고, 코쉬준최적갈퀴수신기의비선형과정은 (16) 에 u 서볼수있듯이 jl r jl 이다. 이비선형과정은 r 2 2 jl+γ 강인신호검파이론에서알려진것처럼충격성을띠는잡음의영향을줄여서충격성환경에서검파기의성능을좋게한다 [11]. 코쉬환경에알맞게만든갈퀴수신기를정규최적갈퀴수신기와견주었을때퍼짐매개변수 γ를추정해야하는데, 이는대칭알파안정분포의표본평균과표본분산을써서쉽게추정할수있다 [14]. 코쉬환경에알맞게만든검파기들은여러충격성환경에서쓸만한성능특성을내므로이논문에서는코쉬환경에알맞게만든갈퀴수신기들을다룬다. 일반화된정규분포, 일반화된코쉬분포, t-분포, 로지스틱분포에서최적갈퀴수신기와준최적갈퀴수신기의비선형과정을표 1에보였는데, 이분포들의확률밀도함수는각각아래와같다 [7]. f GG (x) = f GC (x)= k 2A G (k) Γ(1/k) exp { - ( x A G (k) ) k }, k >0, (17) B c (k,v) v +1/k, k >0, v >0, (18) D c (x) f T (x) = Γ ((n +1)/2) πnγ( n/2) ( 1+ x 2 n ) -(n +1)/2, n>0, f L (x)= ρe - ρx (1+e - ρ x ) 2, ρ >0. (19) (20) 식 (17)-(20) 에서, A G (k)= x a -1 e - x dx 는감마함수, σ 2 G Γ (1/k) Γ(3/k) B c (k,v)= kv k Γ( v+1/k) 2A G( k) Γ(v)Γ(1/k), D c (x) =1+ 1 v {, Γ(a)= 0 x A G (k) } k, σ 2 은분산을나타낸다. 일반화된정규확률밀도함 G 수 (17) 은 k =1 일때아래와같은겹지수 ( 라플라스 ) 확률밀도함수이다. f D (x)= λ 2 e - λ x, λ >0. (21) Ⅳ. 모의실험 대칭알파안정분포는 α <2일때분산이무한하므로이잡음을다룰때에는신호대잡음비는쓸모가없고대신기하학적신호대잡음비를 (geometric SNR: G-SNR) 쓴다 [15]. 기하학적신호대잡음비는정보를가진신호와대칭알파안정잡음사이의상대적인크기를나타내는데, 이때대칭알파안정변수의기하학적전력 S 0 은아래와같이뜻매김한다. 여기서, S 0 = ( C g γ ) 1/α C g. (22) 1 C g = exp { lim s to ( z s =1 z -lns ) } 1.78 이다. 이를바탕으로기학학적신호대잡음비는아래와같이둔다. G -SNR = 1 2C g ( θ S 0 ) 2. (23) 잡음이정규잡음이면 ( α =2), 기하학적신호대잡음비가표준신호대잡음비와같다는것을새겨두자. 감쇄는충분히느려여러데이터가같은채널을 표 1. 여러분포에서비선형과정 ( sgn( ) 는부호함수 ). 확률분포 최적갈퀴수신기 준최적갈퀴수신기 일반화된정규분포 r jl +u jl θ k - r jl -u jl θ k u jl r jl k -1 sgn(r jl ) 일반화된코쉬분포 ln ( va k G(k)+ r jl + u jl θ k va k G(k)+ r jl -u jl θ k ) t- 분포 ln ( (r jl + u jl θ) 2 + n ( r jl - u jl θ) 2 + n ) 로지스틱분포 ln ( e ρθu jl + e - ρ r jl u jl r jl k -1 sgn(r jl ) va k G(k)+ r jl k u jl r jl r 2 jl+n 1+e - ρ( r jl- u jl θ) ) u jl ( 1-e - ρ r jl 1+e ) - ρ r jl 903

6 한국통신학회논문지 '05-9 Vol.30 No.9C 거친다고두자. 고른갈퀴수신기와부분갈퀴수신기의성능을몬테카를로모의실험으로견주어본다. 참고문헌 [9] 에설명된채널모형 1을바탕으로비트오류마다 번거듭하는모의실험을거쳐그결과를그렸다. 모의실험에서대칭알파안정분포를따르는잡음표본 {N jl } L -1 은아래와같이얻었다. l =0 γ 1 α sin(α) (cosa) ( cos [(1- α)a] 1/α B ) 1-α α (24) 여기서, A는 (- π/2,π/2) 에고르게퍼져있는확률변수, B는평균이 1인지수확률변수이고 [7], γ =1로두었다. 4.1 충격성환경에서고른갈퀴수신기의성능대칭알파안정분포잡음환경에서정규최적고른갈퀴수신기, 코쉬최적고른갈퀴수신기, 코쉬준최적고른갈퀴수신기의성능을그림 1-3에보였다. 기하학적신호대잡음비가작을때, 코쉬최적고른갈퀴수신기와코쉬준최적고른갈퀴수신기의성능은거의같다. 정규잡음일때를 ( α=2) 빼고는코쉬환경에알맞게만든고른갈퀴수신기들이정규최적고른갈퀴수신보다성능이더좋다. 잡음환경의충격성이커지면 ( α가작아지면 ) 코쉬환경에알맞게만든고른갈퀴수신기들과정규최적고른갈퀴수신기의성능차이가더뚜렷해진다. 고른갈퀴수신기들은심벌마다보내는펄스수 N s 가늘어날수록성능이더좋아지고 ( 그림 1과 2), 정규잡음일때에는, 가락수가많을수록성능이더좋다 ( 그림 1). 가락수가늘어날수록, 코쉬환경에알맞게만든고른갈퀴수신기들의성능은잡음환경에관계없이성능이나아지지만 ( 그림 1-3) 정규최적고른갈퀴수신기는잡음이충격성이면성능이떨어진다 ( 그림 2와 3). 이는충격성환경에서크기가매우큰관측을신호와잡음이섞여있다고보는것보다잡음만있다고보는것이더바른것이기때문이다 [11]. 곧, 코쉬환경에알맞게만든고른갈퀴수신기들은충격성잡음이들어왔을때그영향을줄여서, 성능이좋다. 하지만, 정규최적고른갈퀴수신기는크기가큰관측들을비선형과정없이받아들이므로충격성환경에서성능이떨어진다. 4.2 충격성환경에서부분갈퀴수신기의성능대칭알파안정분포잡음환경에서정규최적부분갈퀴수신기, 코쉬최적부분갈퀴수신기, 코쉬준최적 그림 1. 정규환경에서 L =3 과 6 일때, 정규최적고른갈퀴수신기, 코쉬최적고른갈퀴수신기, 코쉬준최적고른갈퀴수신기의성능. 그림 2. 코쉬환경에서 L =3 과 6 일때, 정규최적고른갈퀴수신기, 코쉬최적고른갈퀴수신기, 코쉬준최적고른갈퀴수신기의성능. 그림 3. 코쉬환경에서 N s =100 일때, L =3,6,9 인정규최적고른갈퀴수신기, 코쉬최적고른갈퀴수신기, 코쉬준최적고른갈퀴수신기의성능. 부분갈퀴수신기의성능을그림 4-6에보였다. 부분갈퀴수신기들은두가지성능특성을빼고는그림 1-3 에서보인고른갈퀴수신기들의성능특성과거의같다. 첫째로, 고른갈퀴수신기들에견주어부분갈퀴수신기들은가락수영향을적게받는다 ( 그림 4-6). 둘째로, 코쉬환경에알맞게만든고른갈퀴수신기들 904

7 논문 / 충격성잡음에서최적갈퀴수신기와준최적갈퀴수신기의성능 과다르게코쉬환경에알맞게만든부분갈퀴수신기들은정규잡음에서정규최적부분갈퀴수신기와성능이거의같다 ( 그림 4와 6). 이는부분갈퀴수신기에서정합여파기의출력 { r jl } 이고른갈퀴수신기의 r 출력보다충분히작아서 jl u jl r 2 jl+1 r jlu jl 이라고볼수있기때문이다. 4.3 고른갈퀴수신기와부분갈퀴수신기의차이 정규환경에서정규최적고른갈퀴수신기가정규최적부분갈퀴수신기보다성능이좋다고알려져있다 [3]. 하지만, 잡음이충격성일때에는정규최적고른갈퀴수신기가정규최적부분갈퀴수신기보다성능이떨어진다. 정규최적고른갈퀴수신기는정규최적부분갈퀴수신기보다충격성채널잡음의영향을더받은관측들을고르기때문이다. 하지만앞에서말했듯이, 코쉬환경에알맞게만든고른갈퀴수신기는가락마다있는비선형과정이충격성채널잡음의영향을줄여서정규환경에서뿐만아니라충격성환경에서도부분갈퀴수신기보다성능이더좋다. Ⅴ. 맺음말 그림 4. 정규환경에서 L =3 과 6 일때, 정규최적부분갈퀴수신기, 코쉬최적부분갈퀴수신기, 코쉬준최적부분갈퀴수신기의성능. 그림 5. 코쉬환경에서 L =3 과 6 일때, 정규최적고른갈퀴수신기, 코쉬최적고른갈퀴수신기, 코쉬준최적고른갈퀴수신기의성능. 잡음이충격성일때, 가장비슷함을바탕으로최적갈퀴수신기를얻었고, 준최적가장비슷함을써서준최적갈퀴수신기도얻었다. 준최적갈퀴수신기는신호세기를추정할필요가없으므로최적갈퀴수신기와견주었을때얼개가더간단하다. 모의실험으로충격성환경에알맞게만든갈퀴수신기가충격성환경일때정규최적갈퀴수신기보다성능이더좋음을보였고, 준최적갈퀴수신기는최적갈퀴수신기와견주어얼개가간단함에도성능이거의같다는것을보였다. 충격성환경에서가락수가늘어날수록코쉬환경에알맞게만든갈퀴수신기들은성능이좋아지지만정규최적갈퀴수신기는성능이떨어지는것을보였다. 코쉬환경에알맞게만든고른갈퀴수신기들은코쉬환경에알맞게만든부분갈퀴수신기들보다성능이늘좋지만, 정규최적고른갈퀴수신기는정규최적부분갈퀴수신기보다충격성환경에서성능이뒤진다는것도함께보였다. 참고문헌 그림 6. 코쉬환경에서 N s =100 일때, L =3,6,9 인정규최적부분갈퀴수신기, 코쉬최적부분갈퀴수신기, 코쉬준최적부분갈퀴수신기의성능. [1] 양석철, 신요안, 실내무선환경에서 PN부호기반시간도약시퀀스를이용하는 BPM UWB 다원접속시스템의성능분석, 한국통신학회논문지, 29권, 쪽, 2004년 2월. [2] V. Lottici, A. Andrea, and U. Mengali, Channel estimation for ultra-wideband communications, IEEE J. Select. Area Comm., vol. 20, pp , Dec [3] A. F. Molisch, M. Z. Win, and J. H. Winters, Reduced-complexity transmit/receive-diver- 905

한국통신학회논문지 '05-9 Vol.30 No.9C sity systems, IEEE Trans. Signal Process., vol. 51, pp. 2729-2738, Nov. 2003. [4] B. Hu and N. C.

Nikias, Incoherent receiver in alpha-stable impulsive noise, IEEE Trans. Signal Process., vol. 43, pp. 2225-2229, Sep. 1995. [6] C. L. Nikias and M.

[8] 김인종, 이주미, 최상원, 박소령, 송익호, 충격성잡음의이동평균모형에서약신호검파, 한국통신학회논문지, 30권, 523-531쪽, 2005년 6월. [9] A. F. Molisch, J. R. Foerster, and M.

8 한국통신학회논문지 '05-9 Vol.30 No.9C sity systems, IEEE Trans. Signal Process., vol. 51, pp , Nov [4] B. Hu and N. C. Beaulieu, Accurate evaluation of multiple-access performance in TH- PPM and TH-BPSK UWB systems," IEEE Trans. Comm., vol. 52, pp , Oct [5] G. A. Tsihrintzis and C. L. Nikias, Incoherent receiver in alpha-stable impulsive noise, IEEE Trans. Signal Process., vol. 43, pp , Sep [6] C. L. Nikias and M. Shao, Signal Processing with Alpha-Stable Distributions and Applications, Wiley, [7] 박철훈, 송익호, 남동경, 확률과정, 생능출판사, [8] 김인종, 이주미, 최상원, 박소령, 송익호, 충격성잡음의이동평균모형에서약신호검파, 한국통신학회논문지, 30권, 쪽, 2005년 6월. [9] A. F. Molisch, J. R. Foerster, and M. Pendergrass, Channel models for ultrawideband personal area networks, IEEE Wireless Comm., vol. 10, pp , Dec [10] 김용석, 서성진, 황금찬, 비동기 DS-CDMA 시스템에서 RAKE 수신기를채용한적응형 CM 배열안테나, 한국통신학회논문지, 29권, 쪽, 2004년 5월. [11] I. Song, J. Bae, and S. Y. Kim, Advanced Theory of Signal Detection, Springer-Verlag, [12] 박소령, 권형문, 배진수, 최상원, 이주미, 송익호, 신호검파문제에쓰는모수와비모수검정통계량사이의상관계수, 한국통신학회논문지, 30권, 쪽, 2005년 6월. [13] 박소령, 구진규, 오종호, 권형문, 송익호, 약한다진신호에알맞은결정기준 : 1부. 결정기준과결정영역, 한국통신학회논문지, 30권, 쪽, 2005년 9월. [14] R. Kapoor, A. Banerjee, G. A. Tsihrintzis, and N. Nandhakumar, UWB radar detection of targets in foliage using alpha-stable clutter models," IEEE Trans. Aerosp., Electron. Systems, vol. 35, pp , July [15] T. C. Chuah, B. S. Sharif, and O. R. Hinton, Nonlinear decorrelator for multiuser detection in non-gaussian impulsive environments, Electron. Lett., vol. 36, pp , May 김병수 (Byoung Soo Kim) 준회원 2003년 2월고려대학교전기전자전파공학부공학사 2005년 2월한국과학기술원전자전산학과공학석사 2005년 3월 ~ 현재한국과학기술원테크노경영대학원박사과정 < 관심분야 > 이동통신, 통신정책과경영최상원 (Sang Won Choi) 준회원 2002년 2월고려대학교전기전자전파공학부공학사 2004년 2월한국과학기술원전자전산학과공학석사 2004년 3월 ~ 현재한국과학기술원전자전산학과박사과정 < 관심분야 > 이동통신, 통계학적신호처리, 검파와추정권형문 (Hyoungmoon Kwon) 준회원 2000년 2월연세대학교기계전자공학부전기전자전공공학사 2002년 3월한국과학기술원전자전산학과공학석사 2002년 3월 ~ 현재한국과학기술원전자전산학과박사과정 < 관심분야 > 이동통신, 통계학적신호처리, 검파와추정배진수 (Jinsoo Bae) 종신회원한국통신학회논문지제30권 6C호참조송익호 (Iickho Song) 종신회원한국통신학회논문지제30권 5C호참조 906

DBPIA-NURIMEDIA

DBPIA-NURIMEDIA 논문 06-3-C-0 한국통신학회논문지 '06- Vol.3 o.c 약한다진신호에알맞은결정기준 : 부. 초광대역다중접속시스템에의응용 준회원오종호 *, 이주미 *, 종신회원배진수 **, 준회원구진규 *, 종신회원송익호 * Decision Criterion for Weak M-ary Signals: Part. Application to UWB Multiple Access