The Journal of the Acoustical Society of Korea (한국음향학회지)

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A Study on the OFDM System with Clipping Method for Underwater Communication

수중통신에서 클리핑 기법을 적용한 OFDM 시스템 연구

  • Published : 2009.07.31
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Abstract

Recently, the necessity of underwater acoustic communication and demand for transmitting and receiving various data such as voice or high resolution image data are increasing as well. The performance of underwater acoustic communication system is influenced by underwater channel characteristic. Especially, a delay spread caused by reverberation and multi-path induces the ISI (Inter-Symbol-Interference) and reduces the communication performance. In this paper, we study the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) technique for robust the delay spread in underwater channel. We also use the clipping method to overcome the performance degradation in high PAPR (Peak-to-Average Power Ratio). We confirm the performances of underwater communication system by the underwater channel model simulation model and experiment in small water tank. As a result, the multi-carrier modulation with clipping method presented low BER and the previous single carrier modulation had high BER.

최근 수중 음향 통신의 필요성과 음성 및 고해상도 영상 데이터와 같은 다양한 데이터 전송의 요구가 증가되고 있다. 수중 음향 통신 시스템의 성능은 수중채널의 특성에 영향을 받으며, 특히 잔향 및 다중경로 (Multi-path)로 인한 지연확산은 데이터 전송 시 인접심벌간의 간섭 (Inter Symbol Interference : ISI)을 발생시켜 통신의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 수중 채널에서 지연 확산에 강한 성능을 나타내는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 연구하였다. 또한 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)이 높은 경우 발생하는 성능저하를 극복하기 위해 클리핑 기법을 적용하였다. 실제 수중 채널을 모의하는 모델 및 수조에서의 실험을 이용하여 수중 음향 통신의 성능을 확인하였다. 그 결과 클리핑 기법을 이용한 다중 반송파가 가장 낮은 비트 오차율을 나타내였으며, 단일 반송파를 이용한 전송이 가장 높은 비트 오차율을 나타내었다.

Keywords

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