KR102122116B1 - Application of Golden Ratio Jacket Code in MIMO Wireless Communications - Google Patents

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KR102122116B1
KR102122116B1 KR1020180043410A KR20180043410A KR102122116B1 KR 102122116 B1 KR102122116 B1 KR 102122116B1 KR 1020180043410 A KR1020180043410 A KR 1020180043410A KR 20180043410 A KR20180043410 A KR 20180043410A KR 102122116 B1 KR102122116 B1 KR 102122116B1
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Abstract

시공간 코드(space-time codes) 기술을 이용하여, 신호의 페이딩을 최소화하고. 계산 복잡도가 낮고, 퍼포먼스를 높일 수 있는 황금비 및 자켓코드에 기초한 시공간 코드인 황금비 자켓코드를 제공하여, 데이터 송수신에 고속성 및 안정성 제공하는 발명이 개시된다. 일 실시예에 따른 복수의 안테나들을 포함하는 송신기의 동작 방법은 미리 정해진 변조방식에 기초하여, 송신신호를 변조(modulate)하는 단계, 황금비에 기초하여 미리 정해진 시공간코딩 기법에 기초하여, 변조된 송신신호를 인코딩함으로써 송신심볼을 생성하는 단계, 및 복수의 안테나들을 이용하여, 송신심볼을 전송하는 단계를 포함한다.Using space-time codes technology, signal fading is minimized. Disclosed is a golden ratio jacket code based on a golden ratio and a jacket code, which has low computational complexity and can increase performance, and thus provides an invention that provides high speed and stability for data transmission and reception. A method of operating a transmitter including a plurality of antennas according to an embodiment is based on a predetermined modulation method, modulating a transmission signal, and based on a predetermined space-time coding technique based on a golden ratio, modulated transmission And generating a transmission symbol by encoding the signal, and transmitting the transmission symbol using a plurality of antennas.

Description

MIMO 통신에서 황금비 자켓코드의 응용{Application of Golden Ratio Jacket Code in MIMO Wireless Communications}Application of Golden Ratio Jacket Code in MIMO Wireless Communications

아래 실시예들은 다중 입출력(MIMO: Multiple-Input Multiple-Output) 통신에서 황금비 자켓코드의 응용에 관한 것으로, 더 상세하게는 복수의 안테나들을 포함하는 송신기의 동작 방법에 있어서 변조된 송신 신호를 황금비 자켓코드를 이용하여 인코딩하고, 인코딩하여 생성된 송신 심볼을 복수의 안테나들을 이용하여 전송하는 송신기 동작 방법에 관한 것이다.The following embodiments relate to application of a golden ratio jacket code in multiple-input multiple-output (MIMO) communication, and more specifically, a golden ratio jacket for a modulated transmission signal in a method of operating a transmitter including a plurality of antennas. It relates to a method of operating a transmitter that encodes using a code and transmits a transmission symbol generated by encoding using a plurality of antennas.

다양한 사용자의 고속 전송률 서비스를 낮은 가격으로 많은 사용자에게 제공하기 위해서는 높은 데이터율 및 낮은 오류율을 요구한다. 그러나, 무선 채널 환경에서는 다중 경로 전파와 페이딩을 겪게 되어 이러한 요구를 충족시키는 데 많은 어려움을 겪을 수 있다. 예를 들어, 도시지역에서의 경우 가시거리인 직진파와 건물과 지상으로부터의 반사파, 꺾어지는 부분과 지붕 위 부분 등에서 회절 등에 의해서 야기되는 다중 경로 페이딩이 발생될 수 있다.In order to provide high-speed data transfer service of various users to many users at a low price, high data rate and low error rate are required. However, in a wireless channel environment, multi-path propagation and fading may be experienced, and thus, it may be difficult to meet these needs. For example, in an urban area, a multi-path fading caused by diffraction may occur in a straight line that is a visible distance, a reflected wave from a building and the ground, and a bent portion and an upper portion of a roof.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 복수의 안테나들을 포함하는 송신기를 사용하여 전송 정보량을 늘릴 수 있고, 변조된 송신 신호를 황금비 자켓코드를 이용하여 인코딩하고, 인코딩하여 생성된 송신 심볼을 복수의 안테나들을 이용하여 전송하는 송신기 및 송신 방법을 제공하고자 한다. In order to solve the above problems, the amount of transmission information may be increased using a transmitter including a plurality of antennas, the modulated transmission signal may be encoded using a golden ratio jacket code, and the generated transmission symbol may be encoded using a plurality of antennas. It is intended to provide a transmitter and a transmission method for transmission by using.

일 측에 따른 송신기의 동작 방법은 미리 정해진 변조방식에 기초하여, 송신신호를 변조(modulate)하는 단계, 황금비에 기초하여 미리 정해진 시공간코딩 기법에 기초하여, 상기 변조된 송신신호를 인코딩함으로써 송신심볼을 생성하는 단계, 및 상기 복수의 안테나들을 이용하여, 상기 송신심볼을 전송하는 단계를 포함한다.The method of operation of the transmitter according to one side is based on a predetermined modulation method, modulating a transmission signal, and based on a predetermined space-time coding technique based on a golden ratio, encoding the modulated transmission signal to transmit symbols. And generating and transmitting the transmission symbol using the plurality of antennas.

상기 송신심볼을 생성하는 단계는The step of generating the transmission symbol is

Figure 112018037112861-pat00001
에 기초하여, 두 개의 시간 슬롯들을 통하여 두 개의 안테나들에 의하여 전송될 두 개의 심볼들을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 θ 는 상기 변조된 송신신호에 해당할 수 있다.
Figure 112018037112861-pat00001
Based on, generating two symbols to be transmitted by the two antennas through the two time slots, the θ may correspond to the modulated transmission signal.

상기 송신신호를 변조하는 단계는 상기 변조방식이 이진 위상 편이 변조(Binary Phase Shift Keying, BPSK)인 경우, 상기 θ 를 0 또는 π 중 어느 하나로 결정하는 단계 및 상기 변조방식이 구적 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)인 경우, 상기 θ 를 π/4, 3π/4, 5π/4, 또는 7π/4 중 어느 하나로 결정하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The step of modulating the transmission signal is when the modulation method is binary phase shift keying (BPSK), determining the θ as either 0 or π, and the modulation method is quadrature phase shift modulation (Quadrature). In the case of Phase Shift Keying (QPSK), at least one of the steps of determining θ to any of π/4, 3π/4, 5π/4, or 7π/4 may be included.

상기 송신심볼을 생성하는 단계는 황금비에 해당하는 제1 상수와 황금비에 해당하는 제2 상수를 대각 원소로 가지는 제1 행렬에 기초하여, 시공간코딩을 위한 제2 행렬을 결정하는 단계, 및 상기 제2 행렬에 기초하여, 상기 변조된 송신신호를 인코딩하는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the transmission symbol may include determining a second matrix for space-time coding based on a first matrix having a first constant corresponding to a golden ratio and a second constant corresponding to a golden ratio as diagonal elements; and And encoding the modulated transmission signal based on two matrices.

상기 제1 행렬은The first matrix

Figure 112018037112861-pat00002
Figure 112018037112861-pat00002

를 포함할 수 있다.It may include.

일측에 따른 송신기는 복수의 안테나들 및 미리 정해진 변조방식에 기초하여 송신신호를 변조(modulate)하고, 황금비에 기초하여 미리 정해진 시공간코딩 기법에 기초하여 상기 변조된 송신신호를 인코딩함으로써 송신심볼을 생성하며, 상기 복수의 안테나들을 이용하여 상기 송신심볼을 전송하는 프로세서를 포함한다.The transmitter according to one side modulates a transmission signal based on a plurality of antennas and a predetermined modulation method, and generates a transmission symbol by encoding the modulated transmission signal based on a predetermined space-time coding technique based on a golden ratio. And a processor that transmits the transmission symbol using the plurality of antennas.

상기 프로세서는 상기 송신심볼을 생성하기 위하여, The processor to generate the transmission symbol,

Figure 112018037112861-pat00003
에 기초하여 두 개의 시간 슬롯들을 통하여 두 개의 안테나들에 의하여 전송될 두 개의 심볼들을 생성하고, 상기 θ 는 상기 변조된 송신신호에 해당할 수 있다.
Figure 112018037112861-pat00003
Based on the two time slots to generate two symbols to be transmitted by the two antennas, the θ may correspond to the modulated transmission signal.

상기 프로세서는 상기 송신신호를 변조하기 위하여, 상기 변조방식이 이진 위상 편이 변조(Binary Phase Shift Keying, BPSK)인 경우, 상기 θ 를 0 또는 π 중 어느 하나로 결정하고, 상기 변조방식이 구적 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)인 경우, 상기 θ 를 π/4, 3π/4, 5π/4, 또는 7π/4 중 어느 하나로 결정할 수 있다.In order to modulate the transmission signal, the processor determines the θ as one of 0 or π when the modulation method is binary phase shift keying (BPSK), and the modulation method is quadrature phase shift modulation. In the case of (Quadrature Phase Shift Keying, QPSK), the θ may be determined as one of π/4, 3π/4, 5π/4, or 7π/4.

상기 프로세서는 상기 송신심볼을 생성하기 위하여, 황금비에 해당하는 제1 상수와 황금비에 해당하는 제2 상수를 대각 원소로 가지는 제1 행렬에 기초하여 시공간코딩을 위한 제2 행렬을 결정하고, 상기 제2 행렬에 기초하여 상기 변조된 송신신호를 인코딩할 수 있다.In order to generate the transmission symbol, the processor determines a second matrix for space-time coding based on a first matrix having first constants corresponding to the golden ratio and second constants corresponding to the golden ratio as diagonal elements. The modulated transmission signal may be encoded based on two matrices.

상기 제1 행렬은The first matrix

Figure 112018037112861-pat00004
Figure 112018037112861-pat00004

를 포함할 수 있다.It may include.

일측에 따른 수신기의 동작 방법은 송신기에 포함된 복수의 안테나들을 통하여 전송된 신호를 수신하는 단계, 최대 우도 추정법에 기초하여, 상기 수신된 신호에 포함된 심볼을 추정하는 단계, 및 황금비에 기초하여 미리 정해진 시공간코딩 기법에 기초하여, 상기 심볼을 디코딩하는 단계를 포함한다.A method of operating the receiver according to one side includes receiving a signal transmitted through a plurality of antennas included in a transmitter, based on a maximum likelihood estimation method, estimating a symbol included in the received signal, and based on a golden ratio. And decoding the symbol based on a predetermined space-time coding technique.

시공간 코드(space-time codes) 기술을 이용하여, 신호의 페이딩을 최소화하고. 계산 복잡도가 낮고, 퍼포먼스를 높일 수 있는 황금비 및 자켓코드에 기초한 시공간 코드인 황금비 자켓코드를 제공하여, 데이터 송수신에 고속성 및 안정성 제공할 수 있다.Using space-time codes technology, signal fading is minimized. By providing a golden ratio jacket code, which is a space-time code based on the golden ratio and jacket code, which has low computational complexity and can increase performance, it can provide high speed and stability for data transmission and reception.

도 1은 일 실시예에 따른 복수의 안테나들을 포함하는 송신기의 동작 방법을 도시한 순서도.
도 2a는 정오각형 모양의 별에서 발견되는 이상적인 비율을 도시한 도면.
도 2b는 황금비를 설명하는 도면.
도 3은 연속 기하학 비율을 가진 황금비를 도시한 도면.
도 4는 일 실시예에 따른 이진 위상 편이 변조 성상도를 도시한 도면.
도 5는 일 실시예에 따른 구적 위상 편이 변조 성상도를 도시한 도면.
도 6은 일 실시예에 따른 M=16인 QAM 신호 공간 분해 도면.
도 7은 일 실시예에 따른 8PSK 성상도를 도시한 도면.
도 8은 일 실시예에 따른 채널 상관관계에 따른 용량 감소를 나타낸 그래프.
도 9는 일 실시예에 따른 심볼 에러율을 비교한 그래프.
도 10은 일 실시예에 따른 MIMO 채널 상관 CDF를 비교한 그래프.1 is a flowchart illustrating a method of operating a transmitter including a plurality of antennas according to an embodiment.
FIG. 2A shows the ideal proportions found in pentagonal shaped stars.
2B is a diagram for explaining the golden ratio.
3 shows a golden ratio with a continuous geometric ratio.
4 is a diagram illustrating a binary phase shift modulation constellation according to an embodiment.
5 is a diagram illustrating a quadrature phase shift modulation constellation according to an embodiment.
6 is a QAM signal spatial decomposition diagram of M=16 according to an embodiment.
7 is a diagram illustrating a constellation of 8PSK according to an embodiment.
8 is a graph illustrating capacity reduction according to channel correlation according to an embodiment.
9 is a graph comparing symbol error rates according to an embodiment.
10 is a graph comparing MIMO channel correlation CDF according to an embodiment.

본 명세서에서 개시되어 있는 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 기술적 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 실시예들은 다양한 다른 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.The specific structural or functional descriptions disclosed in this specification have been exemplified for the purpose of describing embodiments according to technical concepts only, and the embodiments may be implemented in various other forms and are limited to the embodiments described herein. Does not work.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 이해되어야 한다. 예를 들어 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various components, but these terms should be understood only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~간의에"와 "바로~간의에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When an element is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but there may be other components in between. It should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle. Expressions describing the relationship between the components, for example, "between" and "immediately between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should be interpreted similarly.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "include" or "have" are intended to designate the presence of a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof as described, one or more other features or numbers, It should be understood that the existence or addition possibilities of steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined herein. Does not.

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals in each drawing denote the same members.

MIMO기술은 송/수신기 모두에 다수의 안테나를 채용한 것으로, 추가적인 주파수 할당이나 신전력증가 없이도 페이딩 영향을 감소시키고, 채널(통신) 용량 및 송수신 성능을 획기적으로 향상 시킬 수 있는 방법으로 안테나 수에 비례하여 평균 전송 용량을 증가시킬 수 있다. MIMO technology employs multiple antennas for both transmitters and receivers.It reduces fading effects without additional frequency allocation or increase in new power, and improves channel (communication) capacity and transmission/reception performance. In proportion, the average transmission capacity can be increased.

MIMO 기술은 동일 데이터 전송 여부에 따라, 서로 다른 데이터를 여러 송수신 안테나를 통해 동시에 전송하는 공간 다중화(Spatial Multiplexing) 기법과, 같은 데이터를 다중의 송신 안테나에서 전송하여 송신 다이버시티를 얻는 공간 다이버시티(Spatial Diversity) 기법으로 나눌 수 있다.MIMO technology is a spatial multiplexing technique in which different data are simultaneously transmitted through multiple transmit/receive antennas depending on whether the same data is transmitted, and spatial diversity (in which multiple transmit antennas transmit the same data to obtain transmit diversity) Spatial Diversity) technique.

시공간 코드(space-time codes) 기술은 여러 개의 송신 안테나를 이용하여 전송하는 공간 다이버시티 기법에 부호화 방식을 결합하여 무선 이동통신 페이딩 채널에서 뛰어난 성능을 보이는 기술로서, 한정된 주파수 자원을 활용하여 우수한 품질로 다량의 정보를 전송하는 멀티미디어 전송에서 상당한 이득을 가질 수 있다.The space-time codes technology combines a coding method with a spatial diversity technique that transmits using multiple transmit antennas to show excellent performance in a wireless mobile communication fading channel, and utilizes limited frequency resources to provide excellent quality. As a result, it can have a considerable advantage in multimedia transmissions that transmit a large amount of information.

도 1은 일 실시예에 따른 복수의 안테나들을 포함하는 송신기의 동작 방법을 도시한 순서도이다. 일 실시예에 따른 송신기의 동작 방법은, 복수의 안테나들을 채용한 MIMO통신에 따른 송신기의 동작 방법으로, 그 중 시공간 코딩 기법을 이용하여 같은 데이터를 다중의 송신 안테나에서 전송하여 송신 다이버시티를 얻는 공간 다이버시티 기법에 해당할 수 있다.1 is a flowchart illustrating a method of operating a transmitter including a plurality of antennas according to an embodiment. A method of operating a transmitter according to an embodiment is a method of operating a transmitter according to MIMO communication employing a plurality of antennas, among which, by using space-time coding, the same data is transmitted from multiple transmission antennas to obtain transmission diversity. It may correspond to a spatial diversity technique.

도 1을 참조하면, 복수의 안테나들을 포함하는 송신기의 동작 방법은 미리 정해진 변조방식에 기초하여, 송신신호를 변조(modulate)하는 단계(110), 황금비에 기초하여 미리 정해진 시공간코딩 기법에 기초하여, 상기 변조된 송신신호를 인코딩함으로써 송신심볼을 생성하는 단계(120), 및 상기 복수의 안테나들을 이용하여, 상기 송신심볼을 전송하는 단계(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a method of operating a transmitter including a plurality of antennas is based on a predetermined modulation method, modulating (110) a transmission signal, and based on a predetermined time-space coding technique based on a golden ratio. , Generating a transmission symbol by encoding the modulated transmission signal (120), and transmitting the transmission symbol using the plurality of antennas (130).

단계(110)에서 송신기는 송신신호를 성상도(constellation) 상 미리 정해진 위치에 매핑함으로써, 송신신호를 변조할 수 있다. 일 예로, 도 4를 참조하면, 송신기는 1bit의 송신신호의 값에 따라, 송신신호를 성상도 상의 두 점(+1, -1) 중 어느 하나로 매핑할 수 있다. 다른 예로, 도 5를 참조하면, 송신기는 2bit의 송신신호의 값에 따라, 송신신호를 성상도 상의 네 점(11, 01, 00, 10) 중 어느 하나로 매핑할 수 있다. 실시예에 따라, 3bit 이상의 송신신호를 변조하기 위하여, 성상도 상의 여덟 개 이상의 점들이 매핑에 이용될 수 있다.In step 110, the transmitter may modulate the transmission signal by mapping the transmission signal to a predetermined location on the constellation. For example, referring to FIG. 4, the transmitter may map the transmission signal to any one of two points (+1, -1) on the constellation, according to the value of a 1-bit transmission signal. As another example, referring to FIG. 5, the transmitter may map the transmission signal to any one of four points (11, 01, 00, 10) on the constellation, according to the value of the 2-bit transmission signal. According to an embodiment, in order to modulate a transmission signal of 3 bits or more, eight or more points on the constellation may be used for mapping.

시공간코딩 기법은 여러 개의 송신 안테나를 이용하여 전송하는 공간 다이버시티 기법에 부호화 방식을 결합하여 무선 이동통신 페이딩 채널에서 뛰어난 성능을 보이는 기술로서, 한정된 주파수 자원을 활용하여 우수한 품질로 다량의 정보를 전송하는 멀티미디어 전송에서 상당한 이득을 가질 수 있다.The spatio-temporal coding technique combines the coding method with the spatial diversity technique transmitted using multiple transmit antennas to show excellent performance in the wireless mobile communication fading channel, and transmits a large amount of information with excellent quality by utilizing limited frequency resources. Can have a significant advantage in multimedia transmission.

시공간코딩 기법에 기초하여, 변조된 송신신호를 인코딩하여 송신심볼을 생성할 수 있다. 시공간 코드의 동일한 행(row)에 위치하는 송신심볼은 동일한 안테나를 통해 전송되고, 동일한 열(column)에 위치하는 송신심볼은 동일한 시간 슬롯 동안 전송될 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 행에 위치하는 송신심볼을 전송하는 안테나를 제1 송신 안테나라 하고, 두 번째 행에 위치하는 송신심볼을 전송하는 안테나를 제2 송신 안테나라 할 수 있다.Based on the spatio-temporal coding technique, a transmission symbol can be generated by encoding a modulated transmission signal. Transmission symbols located in the same row of the space-time code may be transmitted through the same antenna, and transmission symbols located in the same column may be transmitted during the same time slot. For example, an antenna for transmitting a transmission symbol positioned in the first row may be referred to as a first transmission antenna, and an antenna for transmitting a transmission symbol positioned in the second row may be referred to as a second transmission antenna.

단계(120)에서 송신기는 송신심볼을 생성하기 위하여, 황금비에 기초하여 미리 정해진 시공간 코드를 이용한다. 황금비에 기초하여 미리 정해진 시공간 코드는 황금비에 대응하는 상수를 원소로 포함하는 기저 행렬(basis matrix)로부터 도출된 시공간 코드일 수 있다. 이하, 기저 행렬은 제1 행렬로 지칭되고, 시공간 코드는 제2 행렬로 지칭될 수 있다.In step 120, the transmitter uses a predetermined space-time code based on the golden ratio to generate the transmission symbol. The predetermined space-time code based on the golden ratio may be a space-time code derived from a basis matrix that includes constants corresponding to the golden ratio as elements. Hereinafter, the base matrix may be referred to as a first matrix, and the space-time code may be referred to as a second matrix.

예를 들어, 기저 행렬은 황금비에 대응하는 상수에 해당하는

Figure 112018037112861-pat00005
,
Figure 112018037112861-pat00006
, 또는 이들의 조합을 대각 원소로 포함하면서, 자켓행렬의 조건을 만족하는 행렬일 수 있다. 자켓행렬은 역행렬에 관한 미리 정해진 조건을 만족하는 정방 행렬로, 자켓행렬에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.For example, the base matrix corresponds to a constant corresponding to the golden ratio.
Figure 112018037112861-pat00005
,
Figure 112018037112861-pat00006
, Or a combination of these as diagonal elements, and may be a matrix that satisfies the condition of the jacket matrix. The jacket matrix is a square matrix that satisfies a predetermined condition regarding an inverse matrix, and a detailed description of the jacket matrix will be described later.

송신기는 시공간 코드를 이용함으로써, 변조된 송신신호에 대응하는 매개변수를 기저 행렬에 기초하여 부호화할 수 있다. 예를 들어, 시공간 코드는 변조된 송신신호에 대응하는 매개변수를 행렬 내 원소의 적어도 일부로 포함할 수 있다. 시공간 코드 내에서 기저 행렬에 기초하여 매개변수가 부호화될 수 있다. 시공간 코드 또한 자켓행렬의 조건을 만족하는 행렬일 수 있으며, 이하 시공간 코드는 황금비 자켓코드라고 지칭될 수 있다. 일 실시예에 따른 시공간 코딩 기법은, 송신신호를 변조 후, 시공간 코드를 이용하여 송신심볼로 변환하여 안테나로 송신심볼을 전송할 때, 황금비 및 자켓행렬에 기초하여 얻어진 계산 복잡도가 낮고 퍼포먼스가 높은 황금비 자켓코드를 이용할 수 있다. 황금비, 자켓코드, 및 황금비 자켓코드의 자세한 내용은 차례대로 후술하겠다.By using the space-time code, the transmitter can encode parameters corresponding to the modulated transmission signal based on the base matrix. For example, the space-time code may include a parameter corresponding to the modulated transmission signal as at least a part of elements in the matrix. Parameters may be coded based on the basis matrix within the space-time code. The space-time code may also be a matrix that satisfies the conditions of the jacket matrix, and the space-time code may hereinafter be referred to as a golden ratio jacket code. The spatiotemporal coding technique according to an embodiment modulates a transmission signal, converts it into a transmission symbol using a spacetime code, and transmits a transmission symbol to an antenna. Jacket code is available. Details of the golden ratio, jacket code, and golden ratio jacket code will be described later in order.

황금비(黃金比: Golden Ratio)는 이 인식하기에 가장 균형적이고 이상적으로 보이는 비율이다. 도 2a는 정오각형 모양의 별에서 발견되는 이상적인 비율을 도시한 도면이다. 도 2a를 참조하면, 정오각형의 각 꼭지점을 대각선으로 연결하면 내부에 별 모양이 생기며, 이 별 내부에 또 다른 정오각형이 만들어지는데, 이때 정오각형 내부의 대각선이 교차하는 각 대각선에 대해 약 5 : 8 = 1 : 1.6의 비율로 분할한다. 이것이 황금비의 개념이 생겨난 시초라 할 수 있으며, 이때 정오각형의 같은 꼭지점을 지나지 않는 2개의 대각선은 서로 다른 쪽을 황금분할 한다.Golden Ratio is the ratio that seems to be the most balanced and ideal for this recognition. Figure 2a is a diagram showing the ideal proportions found in a pentagonal star. Referring to FIG. 2A, when each vertex of a regular pentagon is connected diagonally, a star shape is formed inside, and another regular pentagon is formed inside the star. At this time, about 5 for each diagonal crossing the diagonal line inside the regular pentagon : 8 = 1: Divide by 1.6. This can be said to be the beginning of the concept of the golden ratio. At this time, the two diagonal lines that do not pass the same vertex of the regular pentagon divide the other side into golden.

이후 그리스의 수학자 유클리드가 황금비에 대해 이론적으로 구체화시킴으로써 널리 알려졌다. 유클리드는 황금비를 「한 선분을 전체 직선과 긴 선분의 비가 긴 선분과 짧은 선분의 비와 같도록 나누는 것」으로 정의하였다. 도 2b는 황금비를 설명하는 도면이다. 도 2b를 참조하면, 한 선분은 한 점에 의해서 두 부분으로 나눌 수 있는데, 선분 AB의 길이를 x : 1로 나눈 점 C에 대해 AB : AC = AC : BC인 경우, 「점 C는 선분 AB를 황금분할 한다.」고 하고, 이때의 x가 「황금비」가 되는 것이다.Later, the Greek mathematician Euclid became widely known by theorizing the golden ratio. Euclid defined the golden ratio as ``dividing one line segment so that the ratio between the whole line and the long line segment equals the ratio between the long line segment and the short line segment''. 2B is a view for explaining the golden ratio. Referring to FIG. 2B, one line segment can be divided into two parts by one point. For AB point C divided by the length of line segment AB divided by x: 1, AB: AC = AC: BC, "Point C is line segment AB Is divided into golden.”, and x at this time becomes “golden ratio”.

즉, 긴 선분인 AC(단, x > 1)에 대하여 AC2 = (AB) (BC) 가 성립하므로 이를 두 선분의 비로 나타내면, (x+1) : x = x : 1이고 즉 x2 - x - 1 = 0 이다. 따라서,

Figure 112018037112861-pat00007
,
Figure 112018037112861-pat00008
이다. 상기 x1과 x2를 각각 제1 상수 및 제2상수라 할 수 있다.That is, since AC 2 = (AB) (BC) is established for AC (however, x> 1), which is a long line segment, if it is expressed as the ratio of two line segments, (x+1): x = x: 1, that is, x 2- x-1 = 0. therefore,
Figure 112018037112861-pat00007
,
Figure 112018037112861-pat00008
to be. The x1 and x2 may be referred to as a first constant and a second constant, respectively.

일반적으로 이렇게 구해진 긴 선분의 분할에 대한 비 1.618033989?에서 소수 셋째 자리 까지만 나타낸 1.618을 황금비로 활용한다. 황금비를 활용한 가장 대표적인 예로 두 변의 비가 황금비를 이루는 직사각형을 가장 모양이 좋은 직사각형으로 평가한다. 그럼에도 불구하고 황금비율적 관점에서 보면 파르테논 신전, 이집트의 피라미드, 레오나르도 다 빈치의 비너스 조각상과 모나리자(인체비율이나 회화의 구도) 등에서 1.618의 비율인 황금비를 찾아볼 수 있다. 오늘날 일상생활에서는 1.618 외에도 신용카드 등에 사용되는 1 : 1.56, A4 용지에 사용되는 1 : 1.414 등도 비교적 균형 잡힌 황금비율로 활용되고 있다.In general, the ratio of 1.618033989? for the division of long segments obtained in this way is used as the golden ratio. The most representative example of using the golden ratio is to evaluate the rectangle with the ratio of the two sides forming the golden ratio as the best-shaped rectangle. Nevertheless, from a golden ratio perspective, you can find the golden ratio of 1.618 in the Parthenon, the pyramids in Egypt, the statue of Venus by Leonardo da Vinci and the Mona Lisa (composition of body ratio or painting). In today's daily life, in addition to 1.618, 1:1.56 used for credit cards, etc., and 1:1.44 used for A4 paper are also used as a relatively balanced golden ratio.

한편 이탈리아 수학자 피보나치(Fibonacci 1170-1250) 수열 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34,…와 1,2,3,5,8,13,21,34도 황금비를 만들어 내고 이 두 수열은 각각

Figure 112018037112861-pat00009
,
Figure 112018037112861-pat00010
에 수렴한다. 이것은 황금분할의 비로 잘 알려진 수로, 자연계에서 많은 생물의 구조가 이를 따르는 것으로 밝혀져 있다. 예를 들어, 솔방울을 살펴보면 비늘 같은 조각이 오른쪽나선과 왼쪽나선을 이루며 교차하고 있는데, 그 나선의 수는 각각 8개와 5개로 되어 있다. 5와 8은 피보나치 수열에서 서로 이웃하는 항이다. 이 밖에도 식물 중에는 꽃잎의 배열이 13:8 또는 34:21 등으로 되어 있는 경우가 많다. 또한 앵무조개의 달팽이 모양 껍데기의 구조도 황금분할의 비를 잘 보여 준다. 이러한 황금분할의 비는 예로부터 자연계의 가장 안정된 상태를 나타내는 것으로 알려져 있으며, 수학·음악·미술 등의 분야에서 매우 중요하게 다루어졌다. 레오나르도 다 빈치의 미술작품들이 철저히 황금분할을 이용한 것이라든지, 음악에서 고전파의 소나타 형식이 황금분할의 비를 나타내고 있는 것 등이 그 예이다Meanwhile, Italian mathematician Fibonacci 1170-1250 sequence 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34,… And 1,2,3,5,8,13,21,34 also create a golden ratio.
Figure 112018037112861-pat00009
,
Figure 112018037112861-pat00010
Converges on. This is a well-known number of golden split ratios, and it has been found that many organisms in nature follow this structure. For example, if you look at the pine cone, the scale-like pieces intersect with the right and left spirals, and the number of the spirals is 8 and 5, respectively. 5 and 8 are neighboring terms in the Fibonacci sequence. In addition, among the plants, the arrangement of petals is often 13:8 or 34:21. Also, the structure of the snail-shaped shell of the cockleshell shows the ratio of the golden split. This golden split ratio is known to represent the most stable state of nature since ancient times, and was very important in the fields of mathematics, music, and art. Examples include Leonardo da Vinci's works of art that use the golden division thoroughly, or the classical sonata form in music represents the ratio of the golden division.

Euler’s 공식은 수학식 1과 같다.Euler’s formula is as shown in Equation 1.

Figure 112018037112861-pat00011
Figure 112018037112861-pat00011

e 는 자연로그, i 는 허수를 갖는다. 오일러 공식에 바탕을 둔 e와 i를 π와 Φ의 관계로 근사화 하면 수학식 2와 같다.e is a natural logarithm and i is an imaginary number. Equation 2 based on Euler's formula approximates e and i as the relationship between π and Φ.

Figure 112018037112861-pat00012
Figure 112018037112861-pat00012

Φ(phi)는 연속 기하학적 비율이 Φ : 1 = 1 : 1/ Φ 인 황금비이다. 도 3은 연속 기하학 비율을 가진 황금비를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 단위가 Φ와 1/ Φ 사이의 기하학적 평균이 될 수 있다.Φ(phi) is the golden ratio with a continuous geometric ratio of Φ: 1 = 1: 1/ Φ. 3 is a diagram showing a golden ratio with a continuous geometric ratio. Referring to FIG. 3, the unit may be a geometric mean between Φ and 1/Φ.

황금비는 동시에 덧셈과 곱셈 성질은 간단한 2차 방정식

Figure 112018037112861-pat00013
로 표현되며, 하나는 양수, 하나는 음수,
Figure 112018037112861-pat00014
와
Figure 112018037112861-pat00015
으로 표현할 수 있다. 2차 방정식의 해는
Figure 112018037112861-pat00016
이므로,
Figure 112018037112861-pat00017
일 수 있다.Golden ratio is a simple quadratic equation with addition and multiplication properties at the same time
Figure 112018037112861-pat00013
It is represented by, one positive, one negative,
Figure 112018037112861-pat00014
Wow
Figure 112018037112861-pat00015
Can be expressed as The solution of the quadratic equation
Figure 112018037112861-pat00016
Because of,
Figure 112018037112861-pat00017
Can be

Figure 112018037112861-pat00018
,
Figure 112018037112861-pat00019
이므로,
Figure 112018037112861-pat00020
그리고
Figure 112018037112861-pat00021
일 수 있다.
Figure 112018037112861-pat00018
,
Figure 112018037112861-pat00019
Because of,
Figure 112018037112861-pat00020
And
Figure 112018037112861-pat00021
Can be

따라서,

Figure 112018037112861-pat00022
를 만족할 수 있다.therefore,
Figure 112018037112861-pat00022
Can be satisfied.

나아가

Figure 112018037112861-pat00023
,
Figure 112018037112861-pat00024
을 통해, 황금비를 확인할 수 있다.Furthermore
Figure 112018037112861-pat00023
,
Figure 112018037112861-pat00024
Through, you can check the golden ratio.

Figure 112018037112861-pat00025
인 경우, n*n행렬인
Figure 112018037112861-pat00026
인 A를 자켓행렬이라고 한다. 이를 이용하여 거대 행렬의 인버스를 쉽게 계산할 수 있다. 예를 들어, 행렬 A가 다음과 같이 주어지면,
Figure 112018037112861-pat00027
A는 2*2 자켓행렬이다.
Figure 112018037112861-pat00025
N, n*n matrix
Figure 112018037112861-pat00026
The phosphorus A is called the jacket matrix. Using this, it is easy to calculate the inverse of a giant matrix. For example, given the matrix A,
Figure 112018037112861-pat00027
A is a 2*2 jacket matrix.

위상 편이 변조(Phase-shift keying, PSK)는 기준 신호(반송파)의 위상을 변경 또는 변조 함으로써 데이터를 전송하는 디지털 변조 방식이다. 모든 디지털 변조 방식은 디지털 데이터를 표현하기 위해 한정된 수의 구분되는 신호를 사용할 수 있다. 위상 편이 변조는 이진 숫자의 고유한 패턴이 할당된 정해진 수의 위상을 사용할 수 있다. 일반적으로, 각각의 위상은 동일한 수의 비트를 부호화 할 수 있다. 각각의 비트 패턴은 특정한 위상으로 표시되는 기호를 형성할 수 있다. 변조기에 사용되는 기호 세트를 위해 특별히 고안된 복조기는 수신된 신호의 위상을 알아내고, 다시 그것이 나타내는 기호로 매핑하여 원래의 데이터를 복구할 수 있다. 이는 수신기가 수신된 신호의 위상과 기준 신호를 비교할 수 있다는 것을 전제로 할 수 있다.Phase-shift keying (PSK) is a digital modulation method that transmits data by changing or modulating the phase of a reference signal (carrier). Any digital modulation scheme can use a limited number of distinct signals to represent digital data. Phase shift modulation can use a fixed number of phases to which a unique pattern of binary numbers is assigned. In general, each phase can encode the same number of bits. Each bit pattern can form a symbol represented by a specific phase. A demodulator specially designed for the set of symbols used in the modulator can recover the original data by finding the phase of the received signal and mapping it back to the symbol it represents. It can be assumed that the receiver can compare the phase of the received signal with the reference signal.

일 실시예에 따른 이진 위상 편이 변조(Binary Phase Shift Keying, BPSK), 및 구적 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK) 신호에서 송신신호에 의해 전달되는 정보는 신호의 위상(Phase)에 포함될 수 있다. Information transmitted by a transmission signal in a binary phase shift keying (BPSK) and quadrature phase shift keying (QPSK) signal according to an embodiment may be included in a phase of the signal have.

오일러 공식과 피보나치 수열의 관계를 구하면 실수

Figure 112018037112861-pat00028
는 다음과 같다.
Figure 112018037112861-pat00029
의 경우
Figure 112018037112861-pat00030
이고,
Figure 112018037112861-pat00031
경우
Figure 112018037112861-pat00032
으로 나타낼 수 있다. 이를 이용하여 실수공간의 BPSK 성상도를 나타낼 수 있다. 자켓행렬의 관점에서 살펴보면,
Figure 112018037112861-pat00033
일 수 있다. 허수(Imaginary number)인 경우는
Figure 112018037112861-pat00034
경우
Figure 112018037112861-pat00035
,
Figure 112018037112861-pat00036
경우
Figure 112018037112861-pat00037
이므로,
Figure 112018037112861-pat00038
일 수 있다. 이를 이용하여 QPSK 공간 성상도를 나타낼 수 있다.Finding the relationship between Euler's formula and Fibonacci sequence makes a mistake
Figure 112018037112861-pat00028
Is as follows.
Figure 112018037112861-pat00029
In the case of
Figure 112018037112861-pat00030
ego,
Figure 112018037112861-pat00031
Occation
Figure 112018037112861-pat00032
Can be represented as Using this, the BPSK constellation of the real space can be represented. From a jacket matrix perspective,
Figure 112018037112861-pat00033
Can be In the case of an imaginary number
Figure 112018037112861-pat00034
Occation
Figure 112018037112861-pat00035
,
Figure 112018037112861-pat00036
Occation
Figure 112018037112861-pat00037
Because of,
Figure 112018037112861-pat00038
Can be Using this, the QPSK spatial constellation can be represented.

Figure 112018037112861-pat00039
Figure 112018037112861-pat00039

도 4는 일 실시예에 따른 이진 위상 편이 변조 성상도를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a binary phase shift modulation constellation according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 이진 위상 편이 변조는 위상의

Figure 112018037112861-pat00040
점인
Figure 112018037112861-pat00041
의 점이다. 이진 위상 편이 변조 신호 성상이
Figure 112018037112861-pat00042
이므로 자켓행렬 식을 이용하면 수학식 3과 같다.4, the binary phase shift modulation of the phase
Figure 112018037112861-pat00040
Shopkeeper
Figure 112018037112861-pat00041
Is the point. Binary phase shift modulated signal constellation
Figure 112018037112861-pat00042
Therefore, using the jacket matrix equation is as shown in Equation 3.

Figure 112018037112861-pat00043
Figure 112018037112861-pat00043

구적 위상 편이 변조(QPSK) 시스템에서 변조된 신호는 4개의 동일한 간격으로 배치된 서로 상이한 위상 상태를 가질 수 있다. 구적 위상 편이 변조(QPSK) 경우 시스템 반송파의 위상은

Figure 112018037112861-pat00044
, 4개의 동일 간격으로 배치된 위상 중 하나가 된다. 이 위상 집합에 대해 송신신호는 수학식 4와같다. In a quadrature phase shift keying (QPSK) system, the modulated signals may have different phase states arranged at four equal intervals. In the case of quadrature phase shift modulation (QPSK), the phase of the system carrier is
Figure 112018037112861-pat00044
, Becomes one of the four equally spaced phases. For this phase set, the transmission signal is expressed by Equation (4).

Figure 112018037112861-pat00045
Figure 112018037112861-pat00045

i는 1,2,3,4가 되고

Figure 112018037112861-pat00046
는 심볼당의 송신 에너지,
Figure 112018037112861-pat00047
는 심볼의 시간을 나타낸다.i becomes 1,2,3,4
Figure 112018037112861-pat00046
Is the transmission energy per symbol,
Figure 112018037112861-pat00047
Indicates the time of the symbol.

구적 위상 편이 변조(QPSK) 신호 공간 특성은 다음 표 1과 같다. The quadrature phase shift modulation (QPSK) signal spatial characteristics are shown in Table 1 below.

입력비트(

Figure 112018037112861-pat00048
)Input bit (
Figure 112018037112861-pat00048
) QPSK신호위상QPSK signal phase 신호점의 좌표Signal point coordinates
Figure 112018037112861-pat00049
Figure 112018037112861-pat00049
Figure 112018037112861-pat00050
Figure 112018037112861-pat00050
 1010
Figure 112018037112861-pat00051
Figure 112018037112861-pat00051
Figure 112018037112861-pat00052
Figure 112018037112861-pat00052
Figure 112018037112861-pat00053
Figure 112018037112861-pat00053
 0000
Figure 112018037112861-pat00054
Figure 112018037112861-pat00054
Figure 112018037112861-pat00055
Figure 112018037112861-pat00055
Figure 112018037112861-pat00056
Figure 112018037112861-pat00056
 0101
Figure 112018037112861-pat00057
Figure 112018037112861-pat00057
Figure 112018037112861-pat00058
Figure 112018037112861-pat00058
Figure 112018037112861-pat00059
Figure 112018037112861-pat00059
 1111
Figure 112018037112861-pat00060
Figure 112018037112861-pat00060
Figure 112018037112861-pat00061
Figure 112018037112861-pat00061
Figure 112018037112861-pat00062
Figure 112018037112861-pat00062

도 5는 일 실시예에 따른 구적 위상 편이 변조 성상도를 도시한 도면이다.도 5를 참조하면, 구적 위상 편이 변조 신호 성상을 자켓행렬 식을 이용하면 수학식 5와 같다FIG. 5 is a diagram illustrating a quadrature phase shift modulation constellation according to an embodiment. Referring to FIG. 5, when a quadrature phase shift modulation signal constellation is used as a jacket matrix equation, Equation 5 is shown.

Figure 112018037112861-pat00063
Figure 112018037112861-pat00063

도 6은 일 실시예에 따른 M=16인 QAM 신호 공간 분해 도면이다.6 is a QAM signal spatial decomposition diagram of M=16 according to an embodiment.

도 6을 참조하면, M=16인 QAM의 직교 신호 성상도를 자켓행렬 식을 이용하면 수학식 6과 같다Referring to FIG. 6, when a jacket matrix equation is used for the orthogonal signal constellation of QAM with M=16, Equation 6 is obtained.

Figure 112018037112861-pat00064
Figure 112018037112861-pat00064

또한 8PSK 성상도는 도 7과 같다.Also, the 8PSK constellation is shown in FIG. 7.

황금비와 연결된 오일러 수식에 따르면

Figure 112018037112861-pat00065
를 만족하고,
Figure 112018037112861-pat00066
는 연속 기하학적 비례 관계
Figure 112018037112861-pat00067
인 황금비이다. 이를 수학식 7과 같이 간단한 다항식으로 표현 할 수 있다.According to Euler's formula linked to the golden ratio,
Figure 112018037112861-pat00065
Satisfied,
Figure 112018037112861-pat00066
Is a continuous geometric proportional relationship
Figure 112018037112861-pat00067
It is a golden ratio. This can be expressed as a simple polynomial as in Equation 7.

Figure 112018037112861-pat00068
Figure 112018037112861-pat00068

수학식 7에서,

Figure 112018037112861-pat00069
.
Figure 112018037112861-pat00070
를
Figure 112018037112861-pat00071
로 대체하면 수학식 8를 다음과 같이 다시 쓸 수 있다.In Equation 7,
Figure 112018037112861-pat00069
.
Figure 112018037112861-pat00070
To
Figure 112018037112861-pat00071
Equation 8 can be rewritten as follows.

Figure 112018037112861-pat00072
Figure 112018037112861-pat00072

Figure 112018037112861-pat00073
일 때, 유명한 Galois Field 다항식 함수,
Figure 112018037112861-pat00074
와 다른 황금비 다항식을 식 수학식 8과 같이 정의 할 수 있다. 황금비 다항식의 경우, 주로 다항식 4개를 수학식 9, 10과 같이 얻을 수 있다.
Figure 112018037112861-pat00073
, The famous Galois Field polynomial function,
Figure 112018037112861-pat00074
And another golden ratio polynomial can be defined as Equation (8). In the case of the golden ratio polynomial, four polynomials are mainly obtained as in Equations 9 and 10.

Figure 112018037112861-pat00075
Figure 112018037112861-pat00075

Figure 112018037112861-pat00076
Figure 112018037112861-pat00076

Figure 112018037112861-pat00077
자켓행렬은 원소 단위의 역행렬을 사용하여 아래와 같이 간단하게 정의 할 수 있다.
Figure 112018037112861-pat00077
The jacket matrix can be defined simply using the inverse matrix of element units.

Figure 112018037112861-pat00078
.
Figure 112018037112861-pat00078
.

황금비를 결정하는 다항식인

Figure 112018037112861-pat00079
에 자켓행렬을 적용하면 수학식 11과 같다.Polynomial that determines the golden ratio
Figure 112018037112861-pat00079
Applying a jacket matrix to Eq.

Figure 112018037112861-pat00080
Figure 112018037112861-pat00080

수학식 11에 상기 자켓행렬을 대입하고 계산하면 수학식 12와 같다.Substituting and calculating the jacket matrix in Equation 11 is the same as Equation 12.

Figure 112018037112861-pat00081
Figure 112018037112861-pat00081

Figure 112018037112861-pat00082
Figure 112018037112861-pat00082

Figure 112018037112861-pat00083
Figure 112018037112861-pat00083

Figure 112018037112861-pat00084
Figure 112018037112861-pat00084

Figure 112018037112861-pat00085
Figure 112018037112861-pat00085

새로운 Jacket 행렬을 수학식 13과 같이 나타낼 수 있다.The new Jacket matrix can be expressed as Equation 13.

Figure 112018037112861-pat00086
Figure 112018037112861-pat00086

Figure 112018037112861-pat00087
Figure 112018037112861-pat00087

Figure 112018037112861-pat00088
Figure 112018037112861-pat00088

이 함수는 수학식 14와 같이 나타낼 수 있다. This function can be expressed as Equation 14.

Figure 112018037112861-pat00089
Figure 112018037112861-pat00089

수학식 11과 같은 다항식 함수가 황금비 자켓 다항식의 한 종류로 불릴 수 있고, 수학식 13과 같은 결과가 자켓행렬로 불릴 수 있다는 것은 분명하며 이것은 황금비 자켓행렬의 한 종류로 불릴 수 있다.It is clear that a polynomial function such as Equation 11 can be called a type of golden ratio jacket polynomial, and a result such as Equation 13 can be called a jacket matrix, which can be called a type of golden ratio jacket matrix.

일 실시예에 따른 황금비 자켓행렬은 다음과 같이 얻을 수 있다.The golden ratio jacket matrix according to an embodiment may be obtained as follows.

Figure 112018037112861-pat00090
,
Figure 112018037112861-pat00091
Figure 112018037112861-pat00090
,
Figure 112018037112861-pat00091

황금비 자켓 다항식 요소는 다음과 같이 쓸 수 있다. The golden ratio jacket polynomial element can be written as:

Figure 112018037112861-pat00092
.
Figure 112018037112861-pat00092
.

Figure 112018037112861-pat00093
자켓행렬이 있는 황금비 자켓 다항식은 다음과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112018037112861-pat00093
The golden ratio jacket polynomial with a jacket matrix can be expressed as

Figure 112018037112861-pat00094
Figure 112018037112861-pat00094

황금비 자켓행렬과 그 역은 수학식 15와 같이 나타낼 수 있다.The golden ratio jacket matrix and vice versa can be expressed as Equation (15).

Figure 112018037112861-pat00095
Figure 112018037112861-pat00095

Figure 112018037112861-pat00096
.
Figure 112018037112861-pat00096
.

황금비 자켓행렬은 자켓행렬의 일종이므로, 행렬의 각 원소의 역수를 취함으로써 역행렬을 간단하게 얻을 수 있다.Since the golden ratio jacket matrix is a kind of jacket matrix, the inverse matrix can be obtained simply by taking the inverse of each element of the matrix.

황금비 자켓행렬로 구성된 코드는 황금비 자켓코드로 정의 할 수 있다.The code composed of the golden ratio jacket matrix can be defined as the golden ratio jacket code.

수학식 15를 이용하여 매개 변수화 된 공간 시간 코드로 코딩하면 수학식 16과 같이 황금비 자켓코드로 나타낼 수 있다.When coded with the parameterized spatial time code using Equation 15, it can be expressed as a golden ratio jacket code as in Equation 16.

Figure 112018037112861-pat00097
Figure 112018037112861-pat00097

Figure 112018037112861-pat00098
.
Figure 112018037112861-pat00098
.

수학식 17에서 수학식 16이 자켓행렬식을 만족하는지 쉽게 알 수 있다.It is easy to see whether Equation 17 to Equation 16 satisfy the jacket matrix equation.

Figure 112018037112861-pat00099
Figure 112018037112861-pat00099

일 실시예에 따르면, 황금비에 기초하여 얻어진 황금비 자켓코드에 기초하여, 시간 슬롯들을 통하여 두 개의 안테나들에 의하여 전송될 두 개의 심볼들을 생성할 수 있다. 상기 θ 는 상기 변조된 송신신호에 해당할 수 있다. 상기 생성된 송신심볼을 복수의 안테나들을 이용하여 전송할 수 있다.According to an embodiment, two symbols to be transmitted by two antennas may be generated through time slots based on the golden ratio jacket code obtained based on the golden ratio. The θ may correspond to the modulated transmission signal. The generated transmission symbol may be transmitted using a plurality of antennas.

일 실시예에 따른 송신기는 복수의 안테나들, 미리 정해진 변조방식에 기초하여 송신신호를 변조(modulate)하고, 황금비에 기초하여 미리 정해진 시공간코딩 기법에 기초하여 상기 변조된 송신신호를 인코딩함으로써 송신심볼을 생성하며, 상기 복수의 안테나들을 이용하여 상기 송신심볼을 전송하는 프로세서를 포함한다. The transmitter according to an embodiment modulates a transmission signal based on a plurality of antennas and a predetermined modulation scheme, and encodes the transmission signal by encoding the modulated transmission signal based on a predetermined space-time coding technique based on a golden ratio. And a processor that transmits the transmission symbol using the plurality of antennas.

일 실시예에 따른 송신기의 변조방식은 이진 위상 편이 변조(Binary Phase Shift Keying, BPSK)와 구적 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)를 포함하고, 상기 변조방식이 이진 위상 편이 변조(Binary Phase Shift Keying, BPSK)인 경우, 상기 θ 를 0 또는 π 중 어느 하나로 결정할 수 있고, 상기 변조방식이 구적 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)인 경우, 상기 θ 를 π/4, 3π/4, 5π/4, 또는 7π/4 중 어느 하나로 결정할 수 있다. 일 실시예에 따른 송신기의 시공간코드는 황금비 자켓코드를 포함할 수 있다.The modulation method of the transmitter according to an embodiment includes binary phase shift keying (BPSK) and quadrature phase shift keying (QPSK), wherein the modulation method is binary phase shift keying (Binary Phase) In the case of Shift Keying (BPSK), the θ may be determined as either 0 or π, and when the modulation method is Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), the θ is π/4, 3π/4 , 5π/4, or 7π/4. The space-time code of the transmitter according to an embodiment may include a golden ratio jacket code.

*일 실시예에 따른 수신기의 동작 방법은 송신기에 포함된 복수의 안테나들을 통하여 전송된 신호를 수신하는 단계, 최대 우도 추정법에 기초하여, 상기 수신된 신호에 포함된 심볼을 추정하는 단계, 및 황금비에 기초하여 미리 정해진 시공간코딩 기법에 기초하여, 상기 심볼을 디코딩하는 단계를 포함한다.* A method of operating a receiver according to an embodiment includes receiving a signal transmitted through a plurality of antennas included in a transmitter, estimating a symbol included in the received signal based on a maximum likelihood estimation method, and a golden ratio And decoding the symbol based on a predetermined space-time coding technique.

최대 우도 추정법은 어떤 확률변수에서 표집한 값들을 토대로 그 확률변수의 모수를 구하는 방법이다. 어떤 모수가 주어졌을 때, 원하는 값들이 나올 가능도를 최대로 만드는 모수를 선택하는 방법이다.The maximum likelihood estimation method is a method of obtaining a parameter of a random variable based on values collected from a random variable. When a parameter is given, it is a method to select the parameter that maximizes the likelihood that the desired values will come out.

Figure 112018037112861-pat00100
이고, 행렬 2*2 블록 N=2p일 때, 자켓행렬식 증명은 다음과 같다.
Figure 112018037112861-pat00100
, And when the matrix 2*2 block N=2p, the jacket matrix proof is as follows.

블록 Circulant Jacket 행렬을

Figure 112018037112861-pat00101
라 할 수 있다.Block Circulant Jacket matrix
Figure 112018037112861-pat00101
You can say

Figure 112018037112861-pat00102
와
Figure 112018037112861-pat00103
이 자켓행렬이면,
Figure 112018037112861-pat00104
이고
Figure 112018037112861-pat00105
이다.
Figure 112018037112861-pat00106
그리고 C 자켓행렬 필요충분조건은 수학식 18과 같다.
Figure 112018037112861-pat00102
Wow
Figure 112018037112861-pat00103
If this jacket matrix,
Figure 112018037112861-pat00104
ego
Figure 112018037112861-pat00105
to be.
Figure 112018037112861-pat00106
In addition, the necessary sufficient condition for the C jacket matrix is shown in Equation 18.

Figure 112018037112861-pat00107
Figure 112018037112861-pat00107

Figure 112018037112861-pat00108
Figure 112018037112861-pat00108

예를 들어,

Figure 112018037112861-pat00109
일 경우, 수학식 19와 같다.For example,
Figure 112018037112861-pat00109
In the case of, it is as shown in Equation 19.

Figure 112018037112861-pat00110
Figure 112018037112861-pat00110

SNR이 높을 때는 송신부에서 채널 정보가 가용해도 큰 이득이 없음을 확인할 수 있다. SNR이 매우 높을 때에는 가장 낮은 모드의 SNR까지 높아, 사용되지 않는 모드가 없고, 채널 정보에 따라 각 모드가 할당 받는 전력도 거의 동일하게 됨을 의미한다. MIMO 채널의 상관관계에 따른 채널 용량 변화를 구했다. Deterministic 채널 용량 수식으로부터, SNR이 높을 때 수학식 20으로 근사화 할 수 있다.When the SNR is high, it can be confirmed that there is no significant gain even if channel information is available at the transmitter. When the SNR is very high, it means that the SNR of the lowest mode is high, there is no unused mode, and the power allocated to each mode is almost the same according to channel information. The channel capacity change according to the correlation of MIMO channels was obtained. From the deterministic channel capacity equation, it can be approximated to equation (20) when SNR is high.

Figure 112018037112861-pat00111
Figure 112018037112861-pat00111

위 수식으로부터

Figure 112018037112861-pat00112
가 최대가 되기 위해서는 조건
Figure 112018037112861-pat00113
이 만족되어야 함을 알 수 있다. 상관관계가 있는 MINO 채널을 수학식 21과 같이 모델링하면, 해당 채널 용량은 수학식 22와 같이 표현된다.From the above formula
Figure 112018037112861-pat00112
Conditions to be the maximum
Figure 112018037112861-pat00113
It can be seen that this must be satisfied. When the correlated MINO channel is modeled as in Equation 21, the corresponding channel capacity is expressed as in Equation 22.

Figure 112018037112861-pat00114
Figure 112018037112861-pat00114

Figure 112018037112861-pat00115
Figure 112018037112861-pat00115

수학식 22로부터

Figure 112018037112861-pat00116
,
Figure 112018037112861-pat00117
과
Figure 112018037112861-pat00118
가 full rank이고 SNR이 높을 때, 수학식 23과 같은 근사식을 얻을 수 있다.From Equation 22
Figure 112018037112861-pat00116
,
Figure 112018037112861-pat00117
and
Figure 112018037112861-pat00118
When is full rank and SNR is high, an approximate expression such as Equation (23) can be obtained.

Figure 112018037112861-pat00119
Figure 112018037112861-pat00119

수학식 23과 수학식 24, 및 25에 의해 상관관계가 있는 때 MIMO 채널 용량이 감소함을 알 수 있다.It can be seen that the MIMO channel capacity decreases when there is a correlation by equations (23) and (24) and (25).

Figure 112018037112861-pat00120
Figure 112018037112861-pat00120

Figure 112018037112861-pat00121
Figure 112018037112861-pat00121

송신 안테나 사이와 수신 안테나 사이에 모두 상관관계가 있을 때 수학식 26으로 표현되는 만큼 용량이 감소될 수 있다.When there is a correlation between the transmitting antenna and the receiving antenna, the capacity can be reduced as expressed by Equation (26).

Figure 112018037112861-pat00122
Figure 112018037112861-pat00122

행렬식(Determinant)과 고유값(eigenvalue)의 관계는 수학식 27과 같다.The relationship between the determinant and the eigenvalue is as shown in Equation 27.

Figure 112018037112861-pat00123
Figure 112018037112861-pat00123

또한, 산술평균과 기하평균의 관계에 의해 수학식 28과 같은 관계가 성립한다.In addition, the relationship shown in Equation 28 is established by the relationship between the arithmetic mean and the geometric mean.

Figure 112018037112861-pat00124
Figure 112018037112861-pat00124

수학식 27과 수학식 28의 관계식을 결합하면 수학식 29과 같은 관계를 얻을 수 있다.By combining the relational expressions of Equation 27 and Equation 28, the same relationship as Equation 29 can be obtained.

Figure 112018037112861-pat00125
Figure 112018037112861-pat00125

도 8은 일 실시예에 따른 채널 상관관계에 따른 용량 감소를 나타낸 그래프이다.8 is a graph illustrating capacity reduction according to channel correlation according to an embodiment.

도 8을 참조하면, 송신단 안테나 간에는 상관관계가 있고 수신단 안테나 간에는

Figure 112018037112861-pat00126
와 같이 상관관계가 없다고 가정할 수 있다. SNR=18dB에서 약 3.3 bps/Hz의 용량이 상관관계에 의해서 감소함을 관찰할 수 있다. 상관관계가 높다는 것은 modal decomposition에 의해 표현되는 여러 모드들 중 낮은 SNR을 갖는 모드가 존재할 확률이 높다는 의미일 수 있다.8, there is a correlation between the transmitting end antennas and the receiving end antennas
Figure 112018037112861-pat00126
It can be assumed that there is no correlation. It can be observed that the capacity of about 3.3 bps/Hz decreases by correlation at SNR=18 dB. A high correlation may mean that there is a high probability that there is a mode having a low SNR among various modes expressed by modal decomposition.

도 8의 채널 캐퍼시티와 SNR 또한,

Figure 112018037112861-pat00127
가 다음과 같이 퇴플리츠(Toeplitz) 행렬과 블록 순환 행렬(Block Circulant Matrix)일 때, BER과
Figure 112018037112861-pat00128
와 CDF의 시뮬레이션도 보인다.The channel capacity and SNR of FIG. 8 are also
Figure 112018037112861-pat00127
When is a Toeplitz matrix and a Block Circulant Matrix, BER and
Figure 112018037112861-pat00128
And CDF simulations are also shown.

Figure 112018037112861-pat00129
, 따라서
Figure 112018037112861-pat00129
, therefore

Figure 112018037112861-pat00130
이다.
Figure 112018037112861-pat00130
to be.

도 9는 일 실시예에 따른 심볼 에러율을 비교한 그래프이고, 도 10은 일 실시예에 따른 MIMO 채널 상관 CDF를 비교한 그래프이다. 도 9와 도 10을 참조하면, 퇴플리츠(Toeplitz) 채널 행렬에 비해 제안한 채널 블록 회전 자켓행렬이 우수함을 알 수 있다.9 is a graph comparing symbol error rates according to an embodiment, and FIG. 10 is a graph comparing MIMO channel correlation CDF according to an embodiment. 9 and 10, it can be seen that the proposed channel block rotation jacket matrix is superior to the Toeplitz channel matrix.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented as hardware components, software components, and/or combinations of hardware components and software components. For example, the devices, methods, and components described in the embodiments include, for example, processors, controllers, arithmetic logic units (ALUs), digital signal processors (micro signal processors), microcomputers, and field programmable gates (FPGAs). It can be implemented using one or more general purpose computers or special purpose computers, such as arrays, programmable logic units (PLUs), microprocessors, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may run an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. In addition, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of the software. For convenience of understanding, a processing device may be described as one being used, but a person having ordinary skill in the art, the processing device may include a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. In addition, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instruction, or a combination of one or more of these, and configure the processing device to operate as desired, or process independently or collectively You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device, or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodied in the transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems, and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiments or may be known and usable by those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic media such as floptical disks. Includes hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.

Claims (12)

복수의 안테나들을 포함하는 송신기의 동작 방법에 있어서,
미리 정해진 변조방식에 기초하여, 송신신호를 변조(modulate)하는 단계;
황금비에 기초하여 미리 정해진 시공간코딩 기법에 기초하여, 상기 변조된 송신신호를 인코딩함으로써 송신심볼을 생성하는 단계; 및
상기 복수의 안테나들을 이용하여, 상기 송신심볼을 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 송신심볼을 생성하는 단계는
황금비에 해당하는 제1 상수와 황금비에 해당하는 제2 상수를 대각 원소로 가지는 제1 행렬에 기초하여, 시공간코딩을 위한 제2 행렬을 결정하는 단계; 및
상기 제2 행렬에 기초하여, 상기 변조된 송신신호를 인코딩하는 단계
를 포함하는 송신기의 동작 방법.In the operating method of the transmitter including a plurality of antennas,
Modulating a transmission signal based on a predetermined modulation method;
Generating a transmission symbol by encoding the modulated transmission signal based on a predetermined space-time coding technique based on a golden ratio; And
Transmitting the transmission symbol using the plurality of antennas
Including,
The step of generating the transmission symbol is
Determining a second matrix for spatiotemporal coding based on a first matrix having a first constant corresponding to the golden ratio and a second constant corresponding to the golden ratio as diagonal elements; And
Encoding the modulated transmission signal based on the second matrix
Method of operation of the transmitter comprising a. 제1항에 있어서,
상기 송신심볼을 생성하는 단계는
Figure 112018037112861-pat00131
에 기초하여, 두 개의 시간 슬롯들을 통하여 두 개의 안테나들에 의하여 전송될 두 개의 심볼들을 생성하는 단계
를 포함하고,
상기 θ 는 상기 변조된 송신신호에 해당하는, 송신기의 동작 방법.According to claim 1,
The step of generating the transmission symbol is
Figure 112018037112861-pat00131
Based on, generating two symbols to be transmitted by the two antennas through the two time slots
Including,
The θ corresponds to the modulated transmission signal, the operation method of the transmitter. 제2항에 있어서,
상기 송신신호를 변조하는 단계는
상기 변조방식이 이진 위상 편이 변조(Binary Phase Shift Keying, BPSK)인 경우, 상기 θ 를 0 또는 π 중 어느 하나로 결정하는 단계; 및
상기 변조방식이 구적 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)인 경우, 상기 θ 를 π/4, 3π/4, 5π/4, 또는 7π/4 중 어느 하나로 결정하는 단계
중 적어도 하나를 포함하는, 송신기의 동작 방법.According to claim 2,
The step of modulating the transmission signal
If the modulation method is binary phase shift keying (BPSK), determining θ as one of 0 or π; And
When the modulation method is quadrature phase shift keying (QPSK), determining the θ as one of π/4, 3π/4, 5π/4, or 7π/4
A method of operating a transmitter, comprising at least one of. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 행렬은
Figure 112020008894915-pat00132

를 포함하는, 송신기의 동작 방법.According to claim 1,
The first matrix
Figure 112020008894915-pat00132

The method of operation of the transmitter comprising a. 하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.A computer program stored in a medium for executing the method of any one of claims 1 to 3 and 5 in combination with hardware. 복수의 안테나들; 및
미리 정해진 변조방식에 기초하여 송신신호를 변조(modulate)하고, 황금비에 기초하여 미리 정해진 시공간코딩 기법에 기초하여 상기 변조된 송신신호를 인코딩함으로써 송신심볼을 생성하며, 상기 복수의 안테나들을 이용하여 상기 송신심볼을 전송하는 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는
상기 송신심볼을 생성하기 위하여, 황금비에 해당하는 제1 상수와 황금비에 해당하는 제2 상수를 대각 원소로 가지는 제1 행렬에 기초하여 시공간코딩을 위한 제2 행렬을 결정하고, 상기 제2 행렬에 기초하여 상기 변조된 송신신호를 인코딩하는 송신기.A plurality of antennas; And
A transmission symbol is generated by modulating a transmission signal based on a predetermined modulation method, and encoding the modulated transmission signal based on a predetermined space-time coding technique based on a golden ratio, and using the plurality of antennas to Processor that transmits the transmission symbol
Including,
The processor
In order to generate the transmission symbol, a second matrix for space-time coding is determined based on a first matrix having a first constant corresponding to the golden ratio and a second constant corresponding to the golden ratio as diagonal elements, and the second matrix is A transmitter that encodes the modulated transmission signal on the basis of it. 제7항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 송신심볼을 생성하기 위하여,
Figure 112018037112861-pat00133
에 기초하여 두 개의 시간 슬롯들을 통하여 두 개의 안테나들에 의하여 전송될 두 개의 심볼들을 생성하고,
상기 θ 는 상기 변조된 송신신호에 해당하는, 송신기.The method of claim 7,
The processor to generate the transmission symbol,
Figure 112018037112861-pat00133
Based on the two time slots to generate two symbols to be transmitted by the two antennas,
The θ corresponds to the modulated transmission signal, the transmitter. 제8항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 송신신호를 변조하기 위하여,
상기 변조방식이 이진 위상 편이 변조(Binary Phase Shift Keying, BPSK)인 경우, 상기 θ 를 0 또는 π 중 어느 하나로 결정하고,
상기 변조방식이 구적 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)인 경우, 상기 θ 를 π/4, 3π/4, 5π/4, 또는 7π/4 중 어느 하나로 결정하는, 송신기.The method of claim 8,
The processor is to modulate the transmission signal,
When the modulation method is binary phase shift keying (BPSK), the θ is determined as either 0 or π,
When the modulation method is Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), the transmitter determines θ as one of π/4, 3π/4, 5π/4, or 7π/4. 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 제1 행렬은
Figure 112020008894915-pat00134

를 포함하는, 송신기.The method of claim 7,
The first matrix
Figure 112020008894915-pat00134

Including, transmitter. 적어도 하나의 안테나들을 포함하는 수신기의 동작 방법에 있어서,
송신기에 포함된 복수의 안테나들을 통하여 전송된 신호를 수신하는 단계;
최대 우도 추정법에 기초하여, 상기 수신된 신호에 포함된 심볼을 추정하는 단계; 및
황금비에 기초하여 미리 정해진 시공간코딩 기법에 기초하여, 상기 심볼을 디코딩하는 단계
를 포함하는, 수신기의 동작 방법.A method of operating a receiver comprising at least one antenna,
Receiving a signal transmitted through a plurality of antennas included in the transmitter;
Estimating a symbol included in the received signal based on a maximum likelihood estimation method; And
Decoding the symbol based on a predetermined space-time coding technique based on a golden ratio
The method of operation of the receiver comprising a.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101081317B1 (en) * 2010-07-12 2011-11-08 전북대학교산학협력단 Method for precoding and decoding of distributive mimo channels in relay-based df cooperative wireless networks
KR101219308B1 (en) * 2011-09-15 2013-01-21 전북대학교산학협력단 Transmitter processing signal by using jacket matrix and method for transmiting applying to the same

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