Journal of Broadcast Engineering (방송공학회논문지)

The Korean Institute of Broadcast and Media Engineers (한국방송∙미디어공학회)
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Noise Whitening Decision Feedback Equalizer for SC-FDMA Receivers

SC-FDMA 수신기를 위한 잡음 백색화 판정궤환 등화기

  • 이수경 (충북대학교 전자공학과) ;
  • 박용현 (충북대학교 전자공학과) ;
  • 서보석 (충북대학교 컴퓨터정보통신연구소)
  • Received : 2011.05.16
  • Accepted : 2011.10.10
  • Published : 2011.11.30
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Abstract

In this paper, we propose a noise whitening decision feedback equalizer for single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) receivers. SC-FDMA has the same advantage as that of orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in which the multipath effect can be removed easily, and also solves the problem of high peak to average power ratio (PAPR) which is the main drawback of OFDMA. Although SC-FDMA is a single carrier transmission scheme, a simple frequency domain linear equalizer (FD-LE) can be implemented as in OFDMA, which can dramatically reduce the equalizer complexity. Moreover, some residual intersymbol interference in the output of the FD-LE can be further removed by an additional nonlinear decision feedback equalizer (DFE) in time domain, because the time domain signal is a digitally modulated symbol. In the conventional DFE, however, the noise is not white at the input of the decision device and correspondingly the decision is not optimum. In this paper, we propose an improved DFE scheme for SC-FDMA systems where a linear noise whitening filter is inserted before the decision device of the conventional DFE scheme. Through computer simulations, we compare the bit error rate performance of the proposed DFE scheme with the conventional equalizers.

이 논문에서는 SC-FDMA 수신기를 위한 잡음 백색화 판정궤환 등화기를 제안하였다. SC-FDMA 방식은 다중경로의 영향을 제거할 수 있는 OFDMA 방식의 장점을 유지하면서 OFDMA의 단점인 높은 PAPR 문제를 해결할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또 SCFDMA 방식은 기본적으로 단일 반송파 전송방식이지만, 주파수 영역에서 채널 등화기를 구현함으로써 OFDMA 수신기와 마찬가지로 등화기의 복잡도를 크게 감소시킬 수 있다. 뿐만 아니라 시간 영역 신호가 디지털 변조된 복소심볼이므로 시간 영역에서 추가적으로 비선형 등화인 판정궤환 등화를 함으로써 주파수 영역의 선형 등화에 의해 잔류해 있는 심볼간 간섭을 더 제거할 수 있다. 한편 지금까지 제시된 SC-FDMA용 판정궤환 등화기는 판정기에 입력되는 신호에 포함된 잡음이 백색화되어 있지 않기 때문에 최적판정을 수행하고 있지 않다. 이 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 선형 잡음 백색화 필터를 판정기 앞에 연결하여 판정궤환 등화기의 성능을 더 향상 시킬 수 있는 방법을 제시한다. 또 컴퓨터 모의실험을 통해 기존의 등화기와 제안된 등화기의 비트 오율 성능을 비교한다.

Keywords

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