Modeling and Simulation Study of Multipath Ghosts

다중 경로 고스트의 모델링 및 시뮬레이션 연구

This paper proposes a new method of mathematically modeling and computer simulating television ghosts wherein television signals that have undergone multipath fading are generated without using approximations by considering the attenuation, time delay, phase, and timing jitter between consecutive frames. Conventional methods used polynomial interpolation or complex arithmetic to take into account the ghost phase, but our method uses only real arithmetic by employing the Hilbert transform and also reduces the computation time using the FFT (fast Fourier transform) algorithm. Furthermore, it is also possible to observe the transmit waveforms in both RF and IF ranges. Various ghost patterns generated in software provide for essential data required for the development of ghost canceling algorithms, and are deemed to be very useful in analyzing the constituent blocks of the transmitter and receiver chain in television broadcasting. The development of ghost cancelers needs to be preceded by the task of mathematically modeling ghosts and their extensive computer simulations.

본 논문은 고스트를 포함하는 텔레비전 영상신호의 송수신 과정을 수학적으로 모델링하여 감쇠, 지연시간, 위상 및 타이밍 지터를 고려한 고스트를 근사화를 전혀 하지 않고 컴퓨터를 이용하여 발생시킬 수 있도록 해주는 수학적 모델링 및 컴퓨터 시뮬레이션 방법을 제안한다. 종래에는 다항식 보간, 복소수 처리 등으로 고스트의 위상을 고려했으나 본 논문에서는 힐버트 변환을 도입하여 실수 처리만으로 임의의 위상을 가진 고스트를 정확하게 만들어 줄 수 있게 하고 고속 푸리에 변환을 사용하여 컴퓨터 수행시간을 단축할 수 있게 해준다. 또한 기저 대역에서가 아니라 IF 및 RF 주파수 범위에서 신호의 파형을 관찰할 수 있도록 하였다. 소프트웨어적으로 발생시킨 고스트 패턴은 고스트 제거 알고리듬의 개발에 필요한 데이터를 제공해 줄 뿐만 아니라 텔레비전 신호의 송수신계 전체를 구성하는 각 블록의 역할을 분석하는 데에도 매우 유용하다. 이러한 고스트 발생 과정의 모델링 및 시뮬레이션 작업은 고스트 제거기를 제작하기 전에 선행되어야 할 필요가 있다.