Upper-Bound Performance of a Wide-Band Adaptive Modem

Adaptive modulation is applied in conjunction with a decision-feedback equalizer (DFE) in order to mitigate the effects of the slowly varying wide-band multipath Rayleigh fading channel in a noise-limited environment. An upper-bound mean bit-error rate and bits per symbol performance is introduced for this scheme by utilizing the pseudo signal-to-noise ratio at the output of the DFE in order to switch the modulation schemes on a burst-by-burst basis. Index Terms—AQAM, QAM, quadrature amplitude modulation, wide-band adaptive modulation

Burst-by-Burst Adaptive Decision Feedback Equalised TCM, TTCM and BICM for H.263-Assisted Wireless Video Telephony

Decision Feedback Equaliser (DFE) aided wideband Burst-by-Burst (BbB) Adaptive Trellis Coded Modulation (TCM), Turbo Trellis Coded Modulation (TTCM) and Bit-Interleaved Coded Modulation (BICM) assisted H.263-based video transceivers are proposed and characterised in performance terms when communicating over the COST 207 Typical Urban wideband fading channel. Specifically, four different modulation modes, namely 4QAM, 8PSK, 16QAM and 64QAM are invoked and protected by the above-mentioned coded modulation schemes. The TTCM assisted scheme was found to provide the best video performance, although at the cost of the highest complexity. A range of lower-complexity arrangements will also be characterised. Finally, in order to confirm these findings in an important practical environment, we have also investigated the adaptive TTCM scheme in the CDMA-based Universal Mobile Telecommunications System's (UMTS) Terrestrial Radio Access (UTRA) scenario and the good performance of adaptive TTCM scheme recorded when communicating over the COST 207 channels was retained in the UTRA environment

Near-Instantaneously Adaptive HSDPA-Style OFDM Versus MC-CDMA Transceivers for WIFI, WIMAX, and Next-Generation Cellular Systems

Burts-by-burst (BbB) adaptive high-speed downlink packet access (HSDPA) style multicarrier systems are reviewed, identifying their most critical design aspects. These systems exhibit numerous attractive features, rendering them eminently eligible for employment in next-generation wireless systems. It is argued that BbB-adaptive or symbol-by-symbol adaptive orthogonal frequency division multiplex (OFDM) modems counteract the near instantaneous channel quality variations and hence attain an increased throughput or robustness in comparison to their fixed-mode counterparts. Although they act quite differently, various diversity techniques, such as Rake receivers and space-time block coding (STBC) are also capable of mitigating the channel quality variations in their effort to reduce the bit error ratio (BER), provided that the individual antenna elements experience independent fading. By contrast, in the presence of correlated fading imposed by shadowing or time-variant multiuser interference, the benefits of space-time coding erode and it is unrealistic to expect that a fixed-mode space-time coded system remains capable of maintaining a near-constant BER

Proceedings of the Second International Mobile Satellite Conference (IMSC 1990)

Presented here are the proceedings of the Second International Mobile Satellite Conference (IMSC), held June 17-20, 1990 in Ottawa, Canada. Topics covered include future mobile satellite communications concepts, aeronautical applications, modulation and coding, propagation and experimental systems, mobile terminal equipment, network architecture and control, regulatory and policy considerations, vehicle antennas, and speech compression

Communications techniques and equipment: A compilation

This Compilation is devoted to equipment and techniques in the field of communications. It contains three sections. One section is on telemetry, including articles on radar and antennas. The second section describes techniques and equipment for coding and handling data. The third and final section includes descriptions of amplifiers, receivers, and other communications subsystems

Turbo-Coded Adaptive Modulation Versus Space-Time Trellis Codes for Transmission over Dispersive Channels

Decision feedback equalizer (DFE)-aided turbocoded wideband adaptive quadrature amplitude modulation (AQAM) is proposed, which is capable of combating the temporal channel quality variation of fading channels. A procedure is suggested for determining the AQAM switching thresholds and the specific turbo-coding rates capable of maintaining the target bit-error rate while aiming for achieving a highly effective bits per symbol throughput. As a design alternative, we also employ multiple-input/multiple-output DFE-aided space–time trellis codes, which benefit from transmit diversity and hence reduce the temporal channel quality fluctuations. The performance of both systems is characterized and compared when communicating over the COST 207 typical urban wideband fading channel. It was found that the turbo-coded AQAM scheme outperforms the two-transmitter space–time trellis coded system employing two receivers; although, its performance is inferior to the space–time trellis coded arrangement employing three receivers. Index Terms—Coded adaptive modulation, dispersive channels, space–time trellis codes

Contribution to Efficient Use of Narrowband Radio Channel

Předkládaná práce se soustředí na problematiku využívání úzkopásmového rádiového kanálu rádiovými modemy, které jsou určené pro průmyslové aplikace pozemní pohyblivé rádiové služby, specifikované v dominantní míře Evropským standardem ETSI EN 300 113. Tato rádiová zařízení se používají v kmitočtových pásmech od 30 MHz do 1 GHz s nejčastěji přidělovanou šířkou pásma 25 kHz a ve většině svých instalací jsou využívána ve fixních nebo mobilních bezdrátových sítích. Mezi typické oblasti použití patří zejména datová telemetrie, aplikace typu SCADA, nebo monitorování transportu strategických surovin. Za hlavní znaky popisovaného systému lze označit komunikační pokrytí značných vzdáleností, dané především vysokou výkonovou účinnosti datového přenosu a využívaní efektivních přístupových technik na rádiový kanál se semiduplexním komunikačním režimem. Striktní požadavky na elektromagnetickou kompatibilitu umožňují těmto zařízením využívat spektrum i v oblastech kmitočtově blízkým jiným komunikačním systémům bez nutnosti vkládání dodatečných ochranných frekvenčních pásem. Úzkopásmové rádiové komunikační systémy, v současnosti používají převážně exponenciální digitální modulace s konstantní modulační obálkou zejména z důvodů velice striktních omezení pro velikost výkonu vyzářeného do sousedního kanálu. Dosahují tak pouze kompromisních hodnot komunikační účinnosti. Úpravy limitů příslušných rádiových parametrů a rychlý rozvoj prostředků číslicového zpracování signálu v nedávné době, dnes umožňují ekonomicky přijatelné využití spektrálně efektivnějších modulačních technik i v těch oblastech, kde je prioritní využívání úzkých rádiových kanálů. Cílem předkládané disertační práce je proto výzkum postupů směřující ke sjednocení výhodných vlastností lineárních a nelineárních modulací v moderní konstrukci úzkopásmového rádiového modemu. Účelem tohoto výzkumu je efektivní a „ekologické“ využívání přidělené části frekvenčního spektra. Mezi hlavní dílčí problémy, jimiž se předkládaná práce zabývá, lze zařadit zejména tyto: Nyquistova modulační filtrace, navrhovaná s ohledem na minimalizaci nežádoucích elektromagnetických interferencí, efektivní číslicové algoritmy frekvenční demodulace a rychlé rámcové a symbolové synchronizace. Součástí práce je dále analýza navrhovaného řešení z pohledu celkové konstrukce programově definovaného rádiového modemu v rovině simulací při vyšetřování robustnosti datového přenosu rádiovým kanálem s bílým Gaussovským šumem nebo kanálem s únikem v důsledku mnohacestného šíření signálu. Závěr práce je pak zaměřen na prezentování výsledků praktické části projektu, v níž byly testovány, měřeny a analyzovány dvě prototypové konstrukce rádiového zařízení. Tato finální část práce obsahuje i praktická doporučení, vedoucí k vyššímu stupni využitelnosti spektrálně efektivnějších komunikačních režimů v oblasti budoucí generace úzkopásmových zařízení pozemní pohyblivé rádiové služby.he industrial narrowband land mobile radio (LMR) devices, as considered in this dissertation project, has been subject to European standard ETSI EN 300 113. The system operates on frequencies between 30 MHz and 1 GHz, with channel separations of up to 25 kHz, and is intended for private, fixed, or mobile, radio packet switching networks. Data telemetry, SCADA, maritime and police radio services; traffic monitoring; gas, water, and electricity producing factories are the typical system applications. Long distance coverage, high power efficiency, and efficient channel access techniques in half duplex operation are the primary advantages the system relays on. Very low level of adjacent channel power emissions and robust radio receiver architectures, with high dynamic range, enable for a system’s coexistence with various communication standards, without the additional guard band frequency intervals. On the other hand, the strict limitations of the referenced standard as well as the state of the technology, has hindered the increase in communication efficiency, with which the system has used its occupied bandwidth. New modifications and improvements are needed to the standard itself and to the up-to-date architectures of narrowband LMR devices, to make the utilization of more efficient modes of system operation practically realizable. The main objective of this dissertation thesis is therefore to find a practical way how to combine the favorable properties of the advanced nonlinear and linear digital modulation techniques in a single digital modem solution, in order to increase the efficiency of the narrowband radio channel usage allocated to the new generation of the industrial LMR devices. The main attention is given to the particular areas of digital modem design such as proposal of the new family of the Nyquist filters minimizing the adjacent channel interference, design and analysis of the efficient algorithms for frequency discrimination, fast frame and symbol