The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

Doppler Frequency Estimation Robust to Synchronization Error and Noise in FMT Systems

FMT 시스템에서 동기 오차와 잡음에 강인한 도플러 주파수 추정 기법

  • 염재흥 (AP시스템(주) 위성단말기사업본부) ;
  • 조영훈 (AP시스템(주) 위성단말기사업본부)
  • Received : 2010.01.12
  • Accepted : 2010.05.20
  • Published : 2010.06.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Filtered multi-tone (FMT) is a form of multicarrier modulation utilizing frequency-domain equalization efficient in multi-path fading channels. Doppler frequency information can be employed for channel estimation and link adaptation to improve the performance. However, most previous studies have concentrated on the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) instead of FMT. Moreover, they have not considered the synchronization error that can commonly occur in practical systems. In this paper, we propose Doppler frequency estimation scheme that is effective in FMT systems with residual synchronization error and high noise levels.

Filtered multi-tone (FMT) 다중 경로 페이딩에 강인하고 보호 구간 없이 전송됨으로 이동 통신 시스템에 효율적 방식이다. 이동 통신 시스템은 채널 추정과 링크 적응 성능의 향상을 위해서 도플러 주파수 정보를 필요로 하지만 기존 도플러 주파수 추정 연구는 직교 분할 다중 접속 (OFDM)에 집중되었고 FMT 방식에서 수행되지 않았다. OFDM에서 기존 연구는 잡음 회피를 위해서 시간 영역에서 처리함으로 상당한 복잡도를 갖고 또한 수신기의 동기 오차를 고려하지 않는다. 본 논문은 동기 오차로 인하여 발생하는 시간 영역과 주파수 영역에서 자기 상관의 위상 성분을 제거함으로써 동기 오차와 잡음에 강인한 도플러 주파수 추정 기법을 제안한다. 제안 기법이 FMT 방식의 상용화 시스템인 TETRA enhanced data service (TEDS)에 적용될 때 정확한 도플러 주파수를 추정한다.

Keywords

References

  1. R. Nee and R. Prasad, OFDM for wireless multimedia communications, Artech House Publishers, 2000.
  2. A.M. Andrea and F. Pecile, "Analysis of the robustness of FMT modulation in timefrequency selective fading channels," in Proc. IEEE Veh. Technol. Conf. pp.1366- 1370, Sep. 2007.
  3. T. Wang, J.G. Proakis, J.R. Zeidler, "Interference analysis of filtered multitone modulation over time-varying frequencyselective fading channels," IEEE Trans. Commun., Vol.55, No.4, pp.717-727, Apr. 2007. https://doi.org/10.1109/TCOMM.2007.892455
  4. P. Hoeher, S. Kaiser, P. Robertson, "Twodimensional pilot-symbol-aided channel estimation by Wiener filtering," in Proc. IEEE ICASSP, Vol.3, pp.1845-1848,Apr.1997.
  5. E. Esteves, P.J. Black, M.I. Gurelli, "Link adaptation techniques for high-speed packet data in third generation cellular systems," in Proc. European Wireless Conf., Feb. 2002.
  6. M. Patzold and F. Laue, "Statistical properties of Jakes' fading channel simulator," in Proc. IEEE Veh. Technol. Conf , Vol.2, pp.712-718, May 1998.
  7. L. Qiaoli, C. Wei, X. Tau and L. Biqi, "A Doppler spread estimation design for mobile OFDM systems," in Proc. ICCS, pp.1046- 1049, Nov.2008.
  8. H. Schober and F. Jondral, "Velocity estimation for OFDM based communication systems," in Proc. IEEE Veh. Technol. Conf, Vol.2, pp.715-718, Sept. 2002.
  9. T. Yucek, R.M.A. Tannious and H. Arslan, "Doppler spread estimation for wireless OFDM systems," in Proc. IEEE Sarnoff Symp., pp.233-236, Apr. 2005.
  10. T. Sugawara and Y. Miyanaga, "Doppler frequency estimation schemes for multicarrier systems," in Proc. ISCIT, pp.649- 652, Sept. 2006.
  11. J. Tao, J. Wu, and C. Xiao, "Doppler spread estimation for broadband wireless OFDM systems," in Proc. IEEE Globe- Commnun. Conf, pp.2878-2882, Nov. 2007.
  12. ETSI TR 102 580, "Terrestrial trunked radio (TETRA); Release 2; designer's guide; TETRA high-speed data (HSD); TETRA enhanced data service (TEDS)," V1.1.1, Oct. 2007.
  13. ETSI TS 100 392-2, "Terrestrial Trunked Radio (TETRA); TETRA Enhanced Data Service (TEDS); Air Interface Specification," V3.3.1,
  14. K.Y. Han, S.Y. Yoon, K.C. Hwang, S.S. Hwang, J. Moon, "Apparatus and method for measuring SINR in mobile communication system using preambles," US patent 20070217495A1, Mar. 3, 2006.