[[alternative]]Low Complexity MIMO System Using Combined Block Coding in Space, Time, and Frequency for High Speed Data Communications in Multipath Fading Channels

計畫編號：NSC96-2221-E032-003研究期間：200708~200807研究經費：516,000[[abstract]]無線通道含藏的多路徑衰退(multipath fading)效應，讓不斷朝向高速率的通訊需求帶來巨大 的挑戰。在所有對抗多路徑衰退效應的通訊技術中，多天線技術為俱有極佳之頻譜使用效率 (spectral efficiency)的方法，當然，配合目前極成熟的天線製作與訊號處理技術，讓多發射-多 接收天線系統成為一有效且確實可行之提升通道容量的方法。 除了高速率通訊需求，低複雜度設計隱含低成本的商業化考量。我們注意到最早由Alamouti 與Tarokh et al.提出之正交時空區塊碼(orthogonal space-time block code)，利用正交的特性讓 原本多輸入-多輸出通道等效成多個單輸入-單輸出通道，則接收端之最大似然解碼(maximum likelihood decoding)不僅保有原本低錯誤率的特性，也大幅降低其計算複雜度。然則，正交時空 區塊碼為針對頻率平坦(frequency-flat) quasi-static 通道所設計， 對於頻率選擇 (frequency-selective) 通道的最熱門通訊系統為架構在正交分頻多工(orthogonal frequency division multiplexing)之下，因為正交分頻多工能將頻率選擇通道等效成多個頻率平坦通道，如 此簡化了接收端設計。 本計畫為有系統的提出俱低錯誤率(高速率)、低複雜度的多天線區塊碼的設計與分析。從頻率 平坦通道的時空區塊碼，至頻率選擇通道正交分頻多工之空頻(space-frequency)區塊碼，到最後為 將時間相關(time correlation)都考慮進去的時空頻碼(space-time-frequency)區塊碼。每一階段 的主題都鎖定在能將多輸入-多輸出通道等效成多個單輸入-單輸出通道的低複雜度區塊碼。這樣的 議題在quasi-static 時空區塊碼的文獻很多，但在fast-fading 時空區塊碼就很少，而正交分頻多 工之下的空頻區塊碼又更少。至於正交分頻多工之下且考慮時間相關的時空頻碼，就目前所能找到 的文獻中，尚未見有發表於此範疇，這也是本計畫的特點。 從我們初步的研究中，已得到一些樂觀且肯定的結果，透露出本計畫的可行性。特別要強調， 我們研究的編碼設計並未限定在正交碼，對於所提出的區塊碼，不僅使用Monte-Carlo 電腦模擬做 驗證，我們將推導在Rayleigh fading 下之exact closed-form 錯誤率公式，並且通道的功率分佈 為任意的，並非如大多數文獻只限於相同、獨立Rayleigh fading 下的正交碼。[[sponsorship]]行政院國家科學委員

[[alternative]]Equalization using Generalized Symbol Error Rate for Optimization

計畫編號：NSC91-2219-E032-005研究期間：200208~200307研究經費：582,000[[sponsorship]]行政院國家科學委員

[[alternative]]Error Probability and Channel Capacity for OFDM System Employing Rectangular QAM Signaling over Rayleigh Fading Channels

計畫編號：NSC93-2213-E032-017研究期間：200408~200507研究經費：475,000[[abstract]]歐洲的ETSI 將數位視訊廣播(DVB)與數位音訊廣播(DAB)規格的傳輸技術，與無線 區域網路HIPERLAN/2，制定為使用正交分頻多工； IEEE 的 802.11a, 802.11b 也都是 正交分頻多工技術，足見正交分頻多工已日益重要。 對於正交分頻多工的錯誤率分析於Rayleigh 頻率非選擇性衰變 (frequency-nonselective fading)通道，從文獻中僅見有二進位字元錯誤率colsed form 推 導，但限制於使用Gray Code，且至多僅能達到64 正方QAM。對於非Gray Code 且任 意M-QAM 的closed form 字符錯誤率公式並未被提出，只能用數值分析法由電腦模擬 來得到不同訊號雜訊比的錯誤率。 本計畫目的在於提出正交分頻多工於Rayleigh 頻率選擇性及非選擇性衰變通道中 之任意矩形M-QAM 傳輸的closed form 字符錯誤率分析。並且依著技術發展而日趨重 要的天線分集技術，亦將考慮進去，如此理論之分析才跟上通訊技術的發展。另外，通 道估計誤差的考慮，特別是快速時變通道的估計誤差大而影響錯誤率，加入此因素之分 析，又更符合實際。最後要強調的是，訊號在調變後送入通道中，因受通道種種雜訊、 干擾、頻寬限制而失真，透過字符錯誤率才能反映出通道影響，而非位元錯誤率；並且， 近似的錯誤率上限或下限，亦或採用數值分析，都無法對各別系統參數於錯誤率的影響 作更細微的剖析，唯有精確的closed-form 分析才能提供。尤者，本計畫亦當提供QAM OFDM 系統之通道容量(channel capacity)。 我們在上述之研究已進行一段時日、在預期結果上應已有一定把握。依吾人所確 知、至今尚無人提供上述之研究成果。因此，此研究將帶來突破之貢獻。[[sponsorship]]行政院國家科學委員

Unbiased MMSE vs. Biased MMSE Equalizers

[[abstract]]We systematically analyze the biased and unbiased minimum mean square error (MMSE) equalizers of finite as well as infinite length, with and without decision feedback sections. New closed-form expressions of optimum equalizer weights, the MMSE, and symbol error probabilities (SEP), solely in terms of channel response parameters and noise power, are derived for the above receivers. These new expressions have not appeared in the literature and should be included for completeness. We also prove analytically that the biased and unbiased MMSE equalizers have the same optimum weights and that an infinitely long unbiased MMSE equalizer approaches the optimum minimum error probability equalizer. Performance curves are presented and compared for all the receivers discussed. Moreover, for all the infinite length equalizers presented, alternative error probability expressions are provided to best suit computer simulations.[[notice]]補正完畢[[incitationindex]]EI[[booktype]]紙

Correlation between ICI and the carrier signal in OFDM under Doppler spread influence

[[abstract]]In this paper, we derive an exact expression for the power correlation between the inter-carrier interference (ICI) and the carrier signal and show that the correlation is non-negligible for normal Doppler spread values. However, the correlation tends to vanish as Doppler spread approaches infinity. Then, the symbol error rates (SERs) for M-QAM OFDM systems over frequency-selective Ricean fading channels based on both the correlated and the uncorrelated ICI models are given for comparison.[[conferencetype]]國際[[conferencedate]]20090409~20040411[[iscallforpapers]]Y[[conferencelocation]]Antalya, Turke

Matched Filter Detection of A Sinewave Plus Narrowband Noise with Second Order Bandpass Function

[[booktype]]紙

MRC reception of rectangular M-ary QAM signals over frequency-flat Rayleigh fading channels with distinctive branch fading amplitudes

[[notice]]補正完

Exact closed-form SEP for arbitrary rectangular M-QAM transmission over flat Rayleigh fading channels

[[notice]]補正完畢[[conferencetype]]國內[[conferencedate]]20050401~2005040

Error probability for two-branch transmit diversity using arbitrary rectangular M-QAM over Rayleigh fading

[[conferencetype]]國內[[conferencedate]]20041117~2004111