Abstract
In this paper, we propose a carrier frequency offset estimation method for single-carrier MIMO systems. In the proposed method, phase rotated PN (Pseudo-Noise) sequences are transmitted to prevent a cancelling out of partial PN sequences. After removing a modulation of received PN sequences by multiplying of complex conjugated PN Sequences which are locally generated in receiver, a CFO (Carrier Frequency Offset) is accurately estimated by employing L&R method which is a kind of ML (Maximum Likelihood) estimation algorithm and uses multiple auto-correlatos. In addition, the frequency offset estimation scheme by using channel state information is proposed for accurate CFO estimation in time-varying Rayleigh channel. By performing computer simulations, MSE (Mean Square Error) performance of proposed method is almost same as MSE performance of SISO systems in AWGN channel. Moreover, MSE Performance of proposed method with using channel information is higher than MSE performances of SISO system and conventional method in time-varying Rayleigh channel.
본 논문에서는 단일 반송파 MIMO 시스템 기반의 PN 부호열을 이용한 반송파 주파수 오차 추정 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 송신되는 각각의 PN 부호열들의 위상을 회전시켜 전송하여, 일부 PN 부호열들이 서로 상쇄되어 버리는 것을 방지한다. 수신한 PN 부호열과 수신기에서 자체 생성한 PN 부호열의 공액곱셈 연산을 통해 변조를 제거한 뒤, 다수의 자기 상관기를 이용한 ML (Maximum Likelihood) 알고리듬을 이용하여 반송파 주파수 오차를 추정한다. 또한 시변채널에서의 정확한 주파수 오차 추정을 위해 채널 정보를 이용한 주파수 오차 추정 구조를 제안하였다. 컴퓨터 모의실험을 통해, 송신 및 수신 안테나가 두 개인 $2{\times}2$ MIMO 시스템에 제안하는 기법을 적용하고 L&R 알고리듬을 이용하여 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 환경 및 시변 Rayleigh 채널에서의 MSE (Mean Square Error) 성능을 측정하였다. 그 결과 AWGN 환경 상에서 MIMO 시스템에 적용한 제안된 기법의 MSE 성능이 SISO 시스템에서의 성능과 거의 동일함을 보였다. 또한 시변 Rayleigh 채널에서 제안된 채널 정보를 이용한 추정 기법의 MSE 성능이 기존 방법 및 SISO 시스템에 비해 높음을 보였다.
