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Title Analysis of DS-CDMA Receivers using the Robust PCA against Multi-Tone Jam ming for LMS Channels
Degree MS
Author Tae Seok LEE
Advisor Kiseon Kim
Graduation Date 2017.02.24 File Link icon
    Date 2019-02-25 10:08
CDMA 기술은 각 사용자 간에 주파수 및 시간에서, 신호를 비 중첩으로 할당하여 통신하는 장점 때문에 다양한 시스템에서 활용되고 있다.
반면 이와 같은 CDMA 기술의 경우 재밍 공격과 이동 위성 채널 환경과 같은 여러 방해 요소에 의한 수신 정확도를 개선해야 할 필요성이 있으며, 이에 따라 더 나은 신호처리 기법이 필요하다.
우리는 이동 위성 채널에서 다중 사용자 기반의 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 변조 기법을 사용하는 통신환경을 고려했으며, 상향 링크에서는 멀티 톤 재밍 공격을, 하향 링크에서는 다중 경로 페이딩 채널 환경에 의한 손실을 가정하였다.

본 논문에서는 수신 신호 내에 내재하는 저차원 수 특징을 이용하여 항재밍 수신기를 제안한다.
이를 위해, 희소 행렬로 생성된 CDMA 신호와 낮은 랭크로 표현되는 재밍 신호를 분리하기 위한 Robust PCA 기반의 디코딩 문제를 도출하였다.
제안된 수신기는 기존 CDMA 수신기에 최 적화 문제를 풀기 위한 Robust PCA 행렬 분해 기법을 적용한다.
시뮬레이션 결과는 여러 채널 환경에서 평가되었으며, 낮은 랭크를 가지는 재밍 신호에 대해 제안된 수신기가 기존의 수신기인 ICA를 활용한 것보다 더 나은 성능을 보여주었다.

During the last years, a various system based on code division multiple a ccess (CDMA) techniques have become popular, because they offer several advantag es based on the use of non-overlapping frequency and time slots assigned to each user.
On the other hand, CDMA systems require more advanced signal processing m ethods and correct reception of CDMA signals is more difficult because of severa l disturbing phenomena such as jamming attacks and land mobile satellite (LMS) c hannels.
We consider a multi-user LMS communication system using direct sequence spread spectrum techniques where the uplink is exposed to multi-tone jamming at tacks, and the downlink is corrupted by multi-path fading channels.

In this pap er, we propose an anti-jamming receiver by exploiting inherent low-dimensionalit y of the received signal model, by formulating a robust principal component anal ysis (Robust PCA)-based decoding problem to decompose the sparse CDMA signal and low-rank jamming signal.
The proposed receiver simply adds Robust PCA based mat rix factorization over the conventional CDMA receiver to solve the optimization problem.
Simulation results verify that the proposed system outperforms the conv entional approach that utilizes only independent component analysis (ICA) for a reasonable rank of the jamming signal.
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광주과학기술원 한·러 MT-IT 융합기술연구센터 광주과학기술원정보통신공학부