부분 응답 채널에서의 블라인드 적응 등화 기술에 관한 연구

Blind Adaptive Equalization of Partial Response Channels

고속 데이터 전송 모뎀 및 고밀도 기록/재생 장치에서 채널에 의해 초래된 신호간 간섭 등의 왜곡을 감축시키는 적응 등화기는 구동초기에 수신부/재생부에서도 알고 있는 데이터 신호(훈련신호)의 전송을 필요로 하고 이것은 결과적으로 실제 정보 데이터의 전송시간 감축 또는 기록미디어의 사용 효율 저하를 초래 한다. 또한 burst-mode 데이터 전송 등의 경우에서와 같이 훈련신호를 보내기가 곤란한 경우도 있다. 따라서 훈련신호 없이 동작하는 블라인드 적응 등화기술에 대한 연구에 최근까지도 많은 노력이 집중되고 있지만 관련 기술 및 성능 평가에서 기본적으로 nonlinear processing 및 분석기법을 필요로 하기 때문에 아직까지도 규명해야 될 요소들이 많이 남아 있다. 특히 효율적인 주파수대역 활용을 추구하는 부분응답 신호 방식의 경우에 해당 채널의 전달함수 영점들(zeros)이 단위원 위에 있어 등화기가 신호간 간섭을 감축시키기 위해 채널 특성을 보상하는 과정에서 등화기 입력에 들어오는 채널 첨가잡음의 증폭도 초래하기 때문에 성능이 저하된다. 이에 대응하여 본 논문에서는 기존 기법들의 성능상의 문제점을 연구한 후에, 성능 개선을 이룰 수 있는 새로운 블라인드 적응 등화 기법을 제시한다. 연구 결과는 고속 데이터 전공 모뎀 등 부분 응답 신호 방식을 사용하는 채널 등화 방식에 모두 적용 가능하지만 특히 HDD, digital VCR등의 고밀도 magnetic 기록/재생 채널을 대상으로 한 평가 결과에서 유용성을 보여 준다.

In digital data transmission/storage systems, the compensation for channel distortion is conducted normally using a training sequence that is known a priori to both the sender and receiver. The use of the training sequences results in inefficient utilization of channel bandwidth. Sometimes, it is also impossible to send training sequences such as in the burst-mode communication. As such, a great deal of attention has been given to the approach requiring no training sequences, which has been called the blind equalization technique. On the other hand, to utilize the limited bandwidth effectively, the concept of partial response (PR) signaling has widely been adopted in both the high-speed transmission and high-density recording/playback systems such as digital microwave, digital subscriber loops, hard disk drives, digital VCRs and digital versatile recordable disks and so on. This paper is concerned with blind adaptive equalization of partial response channels whose transfer function zeros are located on the unit circle, thereby causing some problems in performance. Specifically we study how the problems of blind channel equalization associated with the PR channels can be improved. In doing so, we first discuss the existing methods and then propose new structures for blind PR channel equalization. Our structures have been extensively tested by computer simulation and found out to be encouraging in performance. The results seem very promising as well in terms of the implementation complexity compared to the previous approach reported in literature.