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저널정보
SK텔레콤 Telecommunications Review Telecommunications Review 제24권 제2호
발행연도
2014.1
수록면
270 - 281 (12page)

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Recently, various signaling techniques based on the activation of a single antenna (or a number of antennas)according to information bits have been proposed for multiple-input multiple-output (MIMO) channels under richscattering environments. In strong line-of-sight (LOS) environments, however, the columns of MIMO channel matricesbecome almost identical, so the activated antenna index (or indices) cannot convey information. In this paper, wepropose the use of multiple dual-polarized antennas for signaling by antenna activation over the strong LOS MIMOchannels. The proposed technique is based on the observation that the columns of LOS MIMO channel matrices can bemade distinct by physically rotating polarized antennas with distinct angles. It was shown that the rank of dualpolarizedLOS MIMO channels is two regardless of the number of antennas. Consequently, at most two spatial streamscan be transmitted simultaneously over dual-polarized LOS MIMO channels even when a large number of antennas areemployed. In the proposed dual-polarized LOS MIMO systems, information is transmitted by the index of the activateddual-polarized antenna in addition to the two spatial streams. It is shown that the complexity of optimal detection in theproposed signaling technique is low thanks to the orthogonality of two branches of a dual-polarized antenna. We derivethe error performance of the proposed system with optimal detection and show that the error performance isindependent of the rotation angles of the dual polarized receiver antennas. We also derive the optimal rotation angles ofthe dual-polarized transmitter antennas to achieve the minimum error for 4-QAM and 16-QAM. We perform a set ofcomputer simulations to demonstrate the efficacy of the proposed technique.
#Dual-polarized antennas #LOS MIMO #Spatial modulation #Spatial shift keying

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C. B. Dietrich Jr / 2001 / Spatial, polarization, and pattern diversity for wireless handheld terminals / IEEE Trans. Antennas and Propogation 49 (9) : 1271 ~ 1281 google schola H. Liang / 2012 / Bi-space shift keying modulation for MIMO systems / IEEE Commun. Lett. 16 (8) : 1161 ~ 1164 google schola H. Woo / 2010 / Reducedcomplexity ML signal detection for spatially multiplexed signal transmission over MIMO systems with two transmit antennas / IEEE Trans. Veh. Tech 59 (2 google schola J. Jeganathan / 2008 / Generalized space shift keying modulation for MIMO channels / Proc. of IEEE Int. Symp. Personal, Indoor and Mobile Radio Commun : 1 ~ 5 google schola J. Jeganathan / 2008 / Spatial modulation: optimal detection and performance analysis / IEEE Commun. Lett 12 (8) : 545 ~ 547 google schola

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