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PPM-DCSK 변조를 이용한 카오스 시스템
Chaos system using PPM-DCSK modulation 원문보기

전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.24 no.3, 2020년, pp.814 - 820  

김성곤 (Dept. of IT Convergence Control, Busan Campus of KOREA POLYTECHNIC) ,  장은영 (Consultant of Korea Invention Promotion Association)

초록
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현재까지의 M진 DCSK 시스템에서 M이 증가함에 따라 성상도 신호점 사이의 거리는 더 가까워져서 성능이 저하된다. 본 논문에서는 비트 오류율 (BER) 성능을 향상시키기 위해 펄스위치변조 및 DCSK를 기반으로 하이브리드 변조 방식을 제안한다. 비트의 한 부분은 PPM에 의해 변조되고 다른 부분은 DCSK에 의해 변조된다. 따라서 정보 베어링 신호는 정보 비트 및 추가 정보 비트에 의해 결정되는 PPM의 선택된 펄스 위치에 따라 동시에 변조된다. 제안된 방식은 BER 성능은 시뮬레이션에 의해 도출되고 검증된다. 결과는 논문에서 제안한 방식이 부가적인 백색 가우시안 잡음 및 다중 경로 레일리 페이딩 채널에서 기존의 M-DCSK, 코드 인덱스 변조 DCSK 및 정류 코드 인덱스 DCSK를 능가한다는 것을 보여준다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the M-ary DCSK system up to now, as M increases, the distance between constellation signal points becomes closer and performance deteriorates. we propose a hybrid modulation scheme based on PPM and DCSK to improve the BER performance. one part of the bit is modulated by the PPM and the other part...

주제어

#chaos communication   #PPM   #DCSK   #PPM-DCSK   #M-DCSK  

표/그림 (6)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 PPM과 DCSK를 결합한 새로운 하이브리드 변조 방식을 이용한 시스템을 제안했다. 이 변조방식은 M-DCSK 시스템에서 특히 M의 큰 값에서 성좌 지점을 부정확하게 식별하는 문제를 방지한다.

가설 설정

  • 변조 심볼 bl = + 1 및 # (PPM에 대한 위치 인덱스 선택이 모두 전송된다고 가정한다. 따라서 Im과 Ím의 평균과 분산은 각각 다음과 같이 식 (11)로 계산된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
카오스 통신을 위해 제안 된 변조 기법은 무엇인가? 카오스 통신은 저전력, 낮은 복잡성 및 우수한 안티 페이딩 기능으로 인해 확산 스펙트럼 통신 시스템에서 널리 사용될 수 있으므로 주목을 받고 있다[1]. 카오스 통신을 위해 제안 된 변조 기법 인 DCSK(Differential Chaos Shift Keying)는 단순한 트랜시버 온 피처 레이션과 다중 경로 페이딩 채널에 대한 탁월한 성능을 특징으로하며, 채널 추정기 및 이퀄라이제이션없이 단순한 비일관성 복조기만을 필요로 한다[2-4]. 인덱스 변조를 사용하는 순열 인덱스 DCSK(PI-DCSK)와 코드 인덱스 변조 DCSK(CIM, CCI-DCSK)와 같은 DCSK의 일부 변형도 제안되었다[5-8].
M-ary DCSK의 BER 성능을 향상시키기 위해 제안된 하이브리드 PPM-DCSK 변조 방식은 어떻게 수행되는가? 먼저, 하이브리드 2 차원 변조 방식에 기초하여, PPM 부품이 mc 비트 신호를 갖는 PPM 및 DCSK와의 혼합 변조 방식이 제안된다. 두 번째로 고려된 시스템에 대한 BER(bit error rate) 표현은 분석에 의해 얻어진 다음 시뮬레이션에 의해 검증된다. 결과는 제안 된 시스템이 기존 M-DCSK, 다차원 CIM-DCSK 및 CCI-DCSK 체계보다 BER 성능이 더 우수함을 보여줍니다.
카오스 통신이 주목받고 있는 이유는? 카오스 통신은 저전력, 낮은 복잡성 및 우수한 안티 페이딩 기능으로 인해 확산 스펙트럼 통신 시스템에서 널리 사용될 수 있으므로 주목을 받고 있다[1]. 카오스 통신을 위해 제안 된 변조 기법 인 DCSK(Differential Chaos Shift Keying)는 단순한 트랜시버 온 피처 레이션과 다중 경로 페이딩 채널에 대한 탁월한 성능을 특징으로하며, 채널 추정기 및 이퀄라이제이션없이 단순한 비일관성 복조기만을 필요로 한다[2-4].
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참고문헌 (11)

  1. W. Xu, Y. Tan, F. C. M. Lau, and G. Kolumban, "Design and optimization of differential chaos shift keying scheme with code index modulation," IEEE Trans. Commun., vol.66, no.5, pp.1970-1980, 2018. DOI: 10.1109/TCOMM.2018.2805342 

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  2. G. Kolumban, B. Vizvari, W. Schwarz, and A. Abel, "Differential chaos shift keying: A robust coding for chaos communication," in Proc. NDES, Seville, pp.87-92, 1996. DOI: 10.1109/TCSII.2016.2546901 

  3. M. Dawa, G. Kaddoum, and Z. Sattar, "A generalized lower bound on the bit error rate of DCSK systems over multi-path Rayleigh fading channels," IEEE Trans. Circuits Syst. II, Exp. Briefs, vol.65, no.3, pp.321-325, 2018. DOI: 10.1109/TCSII.2017.2733381 

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  4. G. Cheng, L. Wang, W. Xu, and G. Chen, "Carrier index differential chaos shift keying modulation," IEEE Trans. Circuits Syst. II, Exp. Briefs, vol.64, no.8, pp.907-911, 2017. DOI: 10.1109/TCSII.2016.2613093 

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  5. M. Herceg, G. Kaddoum, D. Vranjes, and E. Soujeri, "Permutation index DCSK modulation technique for secure multiuser high-data-rate communication systems," IEEE Trans. Veh. Techno, vol.67, no.4, pp.2997-3011, 2018. DOI: 10.1109/TVT.2017.2774108 

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  6. G. Kaddoum, M. F. A. Ahmed, and Y. Nijsure, "Code index modulation: A high data rate and energy efficient communication system," IEEE Commun. Lett., vol.19, no.2, pp.175-178, Feb. 2015. DOI: 10.1109/LCOMM.2014.2385054 

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  7. G. Kaddoum, Y. Nijsure, and H. Tran, "Generalized code index modulation technique for highdata-rate communication systems," IEEE Trans. Veh. Technol., vol.65, no.9, pp.7000-7009, 2016. DOI: 10.1109/TVT.2015.2498040 

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  8. E. Jang, "Performance of optimization for Short Reference Differential Chaos Shift Keying Scheme," J. of Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol.14, no.3, pp.453-460, 2019. DOI: 10.1109/ICSPCC.2017.8242434 

  9. G. Kaddoum, Y. Nijsure, and H. Tran, "Generalized code index modulation technique for highdata-rate communication systems," IEEE Trans. Veh. Technol., vol.65, no.9, pp.7000-7009, 2016. DOI: 10.1109/TVT.2015.2498040 

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  10. L. Bosotti and G. Pirani, "A PAM-PPM signalling format in optical fibre digital communications," Opt. Quantum Electron., vol.11, no.1, pp.71-86, 1979. DOI: 10.1007/BF00624059 

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  11. G. Kaddoum, Y. Nijsure, and H. Tran, "Generalized code index modulation technique for highdata-rate communication systems," IEEE Trans. Veh. Technol., vol.65, no.9, pp.7000-7009, 2016. DOI: 10.1109/TVT.2015.2498040 

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