• 제목/요약/키워드: 다중경로 페이딩 채널

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다중경로 페이딩 채널에서 QAM을 사용하는 OFDM시스템의 효율적인 등화기법 설계 및 성능분석 (Design and Performance Analysis of the Efficient Equalization Method for OFDM system using QAM in multipath fading channel)

  • 남성식;백인기;조성호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권6B호
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    • pp.1082-1091
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    • 2000
  • 본 논문에서는 QAM (Quadrature Amplitude Modulation)을 시용하는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiflexing)시스템에서 비이상적인 채널에 고속으로 데이터를 전송 시 발생하는 신호의 왜곡으로부터 보다 빠르고 효율적으로 등화를 하기 위한 등화기법을 제안하였다. 일반적으로 기존 OFDM 시스템 등화기법으로 주파수 영역에 단일 탭 선형 등화기를 사용하는 방법이 많이 사용 되었다. 이 경우 실제시스템에서 채널 환경이 시간에 따라 빠르게 변하게 될 경우 채널에 의한 왜곡을 완벽하게 보상해 줄 수없다. 그러므로 본 논문에서는 주파수 영역에 단일 탭 션형 등화기를 적용하는 대신 비선형 등화기를 적용하였으며 비선행 등화기의 단점인 낮은 SNR(Signal-to-Noise Ratio)에서의 급속한 성능 저하를 보완해주기 위하여 시간영역에 선형 등화기를 병행 사용하였다. 주파수 영역의 경우 비선형 등화기를 적용함에 있어 in-phase성분과 quadrature성분으로 구성되어 있는 QAM신호가 complex 채널 통과 시 fading에 의해 왜곡된 신호도 noise에 의해 왜곡된 신호처럼 in-phase성분과 quadrature 성분의 amplitude만이 변하므로 기존의 등화기 구조에서 cross성분을 제거하였고 이로 인하여 발생할 수 있는 약간의 오차를 보상해 주기위해 시간영역 등화가와 수렴 속도가 빠르고 오차가 적은 알고리즘을 사용하여 복잡도가 줄어든 등화기 구조를 제안하였다. 시간영역의 경우 채널왜곡에 강한 Goldcode를 trauung-sequence로 보호구간에 삽입하여 매 frame 마다 등화를 행하여 주파수영역 등화기의 성능을 보완해줌으로써 기존의 등화기법과 비교하여 보다 빠르고 효율적인 등화를 수행할 수 있는 등화기법을 제안 하였다.

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DVB-T 시스템을 위한 효율적인 주파수 및 심볼동기 구조 (An efficient Frequency and Symbol Synchronization Scheme for DVB-T System)

  • 이형욱;김기윤;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권2C호
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    • pp.170-183
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    • 2002
  • 본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송방식을 채택한 DVB-D(Digital Video Broadcasting-Terrestrial) 시스템의 효율적인 주파수 및 심볼 동기 구조를 제안하였다. 주파수 동기시 고려해야 할 사항은 정규화된 주파수 오프셋(실제 주파수 오프셋/부반송파 간격)의 소수부가 $\pm$0.5 부근에 위치할 때, 알고리즘의 추정 성능이 안정적이지 못하여 동기화에 필요한 심볼이 많이 요구된다는 점이다. 본 논문에서 제안하는 주파수 동기 구조는 대략적인 주파수 동기를 여러 심볼 동안 추정한 평균값을 이용하여 정규화된 주파수 오프셋의 소수부가 $\pm$0.5 부근에 위치할 때의 모호성을 해결하고, 대략과 미세 주파수 동기를 동시에 추정하여 보상하는 효율적인 구조이다. 또한 기존의 OFDM 심볼 동기 수행시 대략과 미세로 나누는 동기 구조를 변경하여 윈도우 오프셋이 항상 보호구간 내의 일정 범위 안으로 잔류하도록 만들어 대략적인 심볼 동기 만으로도 다중경로 페이딩 채널에서 시스템의 성능 열화 없이 하드웨어 구현이 용이한 심볼 동기 구조를 제안하였다. 그리고, 광범위한 시뮬레이션에 의해 본 제안 방식의 우수성을 증명하였다.

비동기 MC-CDMA 상향 링크 시스템에서의 잔류 주파수 옵셋 영향 분석 (Effect Analysis of Residual Frequency Offsets for Asynchronous MC-CDMA Uplink Systems)

  • 고균병;우중재
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권8호
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    • pp.9-15
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    • 2010
  • 본 논문에서는 비동기 MC-CDMA 상향 링크 시스템의 주파수 옵셋의 영향을 주파수 선택적 다중경로 페이딩 채널에 대하여 분석하였다. 분석을 위하여 모든 사용자의 주파수 옵셋(FO: frequency offset)을 확률 변수들로 가정하였으며 원하는 사용자에 대한 주파수 옵셋 추정과 그 보상이 이루어짐을 가정하였다. 따라서 원하는 사용자의 경우 잔류 주파수 옵셋(residual frequency offset)이 존재하게 된다. 본 논문에서는 이러한 잔류 주파수 옵셋의 평균 오류율(BER: bit error rate)에 대한 영향을 분석한다. 우선 의사 분석적 기법(Semi-analytical method)으로 평균 오류율을 유도하고 근사화를 통하여 평균 오류율 성능을 받혀진 형태로 유도하였다. 이에 더하여 잔류 주파수 옵셋에 의해 야기되는 SNR(signal to noise ratio) 감쇄를 조사하였다. 유도된 결과를 통하여 원하는 사용자의 주파수 옵셋 추정 오류가 정규화된 값으로 0.1보다 작은 경우에는 시스템 성능 저하정도가 적음을 확인하였다.

UMTS 단말기 모뎀의 초기 셀 탐색 파라미터의 영향에 대한 연구 (A Study on Initial Cell Search Parameters in UMTS Terminal Modem)

  • 류동렬;김용석;옥광만;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권5A호
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    • pp.267-275
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    • 2003
  • UMTS는 1) 슬롯 동기 획득, 2)코드그룹 및 프레임 동기 획득, 3) 코드 식별 과정으로 구성된 초기 셀 탐색방법을 사용한다. 단말 모뎀의 초기 셀 포착 성능은 탐색기의 관찰 구간과 임계값 등의 탐색 파라미터에 의하여 크게 영향을 받는다. 본 논문의 목적은 최소 평균 포착 시간을 구하기 위한 단계별 관찰 구간과 임계값을 구하는데 있다. 본 논문에서는 3단계 탐색과정을 상태 다이어그램을 통하여 모델링하고 이로부터 단계별 평균 검출 시간과 전체 평균 포착 시간을 유도한다. 또한 초기 발진기 오차를 고려한 셀 탐색 알고리즘을 제시하고, 모의 실험결과와 유도한 단계별 평균 검출 시간을 이용하여 적절한 각 단계별 검출 시간을 설정한다. 각 단계의 최적 임계값은 유도된 전체 평균 포착 시간으로부터 결정될 수 있으며, 결정된 파라미터를 이용하여 다중경로 페이딩 채널에서 500ms이내의 성능을 얻을 수 있었다.

SLM 기반 Walsh Hadamard 변환 및 DSI 기법을 이용한 PAPR 저감 기법 (PAPR Reduction Method Using SLM-based WHT and DSI)

  • 김상우;김남일;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.1147-1154
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    • 2005
  • 본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 다중 케리 어(multi carrier) 변조에 의해 크게 발생되는 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 저감하기 위한 방법으로 WHT(Walsh Hadamard Transform)를 이용한 PAPR 저감 기법들을 제안한다. 제안하는 방법은 기본적으로 WHT를 기존의 PAPR 저감 기법들과 혼합하여 추가적인 대역 손실 및 큰 복잡도의 증가 없이 추가적인 PAPR저감 성능을 나타내도록 하는 방법으로, 본 논문에서는 SLM(Selective Mapping) 및 DSI(Dummy Sequence Insertion) 방법을 WHT와 결합한 방법을 제시하며, 시뮬레이션 결과로부터, WHT를 이용한 PAPR 저감 기법들이 기존의 PAPR 저감 기법보다 항상 약 1 dB 가량의 더 나은 PAPR 저감 효과를 나타냄을 확인하였다. 또한 제안된 방법은 PAPR저감뿐만 아니라 주파수 다이버시티(diversity) 효과를 얻을 수 있기 때문에 비선형 증폭기에 의한 비선형 왜곡뿐만 아니라 다중 경로 페이딩(multipath lading)이 심하게 일어나는 무선 채널 환경에서 보다 안정된 데이터 전송을 가능케 할 것으로 기대된다.

중복된 멀티캐리어 DS-CDMA 시스템의 서브밴드 중복율 변화에 따른 성능개선에 관한 연구 (A Study on the Performance Improvement with Subband Overlapping Variation for Overlapped Multicarrier DS-CDMA Systems)

  • 오정헌;박광철;김기두
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권9호
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    • pp.11-23
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    • 2000
  • 멀티캐리어 DS-CDMA는 다중경로 페이딩 채널에서 광대역 시스템의 구현에 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 콘볼루션 코딩을 적용한 중복된 멀티캐리어 DS-CDMA 시스템을 제안하고, 중복율 변화에 대한 성능을 분석하여 정해진 서브밴드 캐리어 수에 따라 최적의 성능을 제공하는 중복율을 제시한다. 특히 전체 서브캐리어 수에 따라 최적의 성능을 제공하는 중복율을 제시한다. 특히 전체 서브캐리어 수 M*R 값이 같다면 콘볼루션 코딩율 1/M과 반복 코딩율 1/R 값에 관계없이 칩 성형필터의 rolloff인자 β값이 같으면 중복율 변화에 따른 BET의 변화 형태가 거의 동일함을 보인다. 그리고 서브밴드의 중복인자 (0<β≤2) 변화와 rolloff인자(0<β≤1)의 변화에 따른 MUI를 분석하여 기존의 멀티태리어 시스템과 성능을 비교하고, 제안한 시스템의 중복율 변화에 따른 성능 개서 정도를 보인다.

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레일리 페이딩 내구성을 개선시키는 OFDM 스마트안테나의 성능 분석 (Analysis of Smart Antenna Performance Improving the Robustness of OFDM to Rayleigh Fading)

  • 홍영진
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권4호
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    • pp.53-60
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    • 2011
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 Rayleigh fading 에 대한 내구성을 증대시키기 위하여 채용되는 2 종류의 스마트안테나 즉 귀납적인 고유공간법에 기반한 FFT(Fast Fourier Transform) 전단 스마트안테나와 Wiener 해법에 기반한 FFT 후단 스마트안테나의 가중치벡터 갱신의 수학적 모델을 정의한 후 컴퓨터 모의실험에 의거, 그 성능들을 비교 분석하였다. 장치의 복잡성의 대가로 FFT 후단 스마트안테나의 성능이 훨씬 우수함이 보여졌고 특히 다중경로의 시간지연이 OFDM 가드타임을 벗어날 경우와 강한 동일채널 간섭신호가 존재할 경우의 FFT 후단 스마트안테나 성능의 우월성이 입증되었다. FFT 후단 스마트안테나의 복잡성을 줄이기 위하여 제안된 부채널 군집형 가중치벡터 갱신 안테나와 부채널 전력 기반의 MRC(Maximum Ratio Combining) 다이버시티 안테나 기법의 성능이 전형적인 Wiener 해법에 기반한 FFT 후단 스마트안테나와 비교되었다.

PSK 변조방식이 수중통신에 미치는 영향에 관한 연구 (Effects of PSK Modulation Methods in Underwater Acoustic Communication)

  • 조진수;정승백;심태보
    • 한국음향학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.366-374
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    • 2007
  • 수중에서 무선통신이 기존에는 초음파를 이용한 단거리통신에 국한되었으나 최근 고주파를 이용한 장거리 통신의 필요성이 증가되고 음성뿐만이 아니라 각종 데이터나 고화질 영상자료의 송수신 수요가 늘어나고 있다. 본 연구에서는 수중에서 디지털 변조방식의 차이에 따라 실제 수중통신에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 모의 환경 하에서 PSK기반의 변조방식(BPSK, QPSK, MSK, GMSK)에 대한 시뮬레이션을 통해 실험한 결과 GMSK만이 큰 차이를 보였다. 위 결과를 바탕으로 SNR을 35dB이하로 하고 부산 남방에 위치한 207-선(한국해양자료센타)의 15Km 구간을 모의하여 음성통신과 영상자료를 전송실험한 결과 음성통신시($10^{-2}$BER, 채널용량 1Kbps기준)는 약 8Km의 거리 차이를, 그리고 영상자료($3{\times}10^5$ 화소, 화소 당 정보량 4bit) 전송시는 BPSK, QPSK, MSK 는 60Kbps, GMSK는 45Kbps의 전송율을 확보하여 약 7초의 전송시간 차이가 생김을 확인하였다.

동일채널 FM 간섭원에 대한 IBAC DAB 시스템의 혼신 보호비 분석 (Analysis on Protection Ratio of IBAC DAB System for Co-Channel FM Interferer)

  • 정영호;박소라;김건;이현;이수인
    • 방송공학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.199-210
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    • 2000
  • IBAC(In-Band Adjacent-Channel) 디지털 오디오방송(Digital Audio Broadcasting : DAB) 시스템은 기존 아날로그 라디오방송이 서비스되는 FM 대역(88~108 MHz)에서 CD 음질의 다채널 오디오 및 멀티미디어 데이터 서비스 제공을 목표로 하고 있다. 따라서 기존 아날로그 FM 신호와의 간섭에 따른 혼신 보호비 분석은 두 방식간의 양립성 검증 및 신규 DAB 채널 할당을 위해 반드시 수행되어야 한다. 이를 위해 FM 신호가 DAB 신호에 주는 간섭 영향, DAB 신호가 FM 신호에 주는 간섭 영향, DAB 신호가 DAB 신호에 주는 간섭 영향에 대한 분석이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 FM 간섭원에 대한 모델링과 다중경로 페이딩 채널 환경을 고려한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 상기 간섭조건 중에서 동일채널 FM 간섭원에 대한 IBAC DAB 시스템의 혼신 보호비를 분석하였다. IBAC DAB 시스템은 Eureka 147 시스템에 비해 월등히 높은 수신 감도를 가지며, 1/3 정도 적은 신호 대역폭으로 인해 동일채널 FM 간섭원에 대한 혼신 보호비는 비교적 높은 값을 나타내었다.

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주파수 효율적 재전송 기반 원격측정 성능 향상 (Telemetry Performance Enhancement Based on Spectral Efficient Retransmission)

  • 박청운;박효섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.429-436
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    • 2017
  • 본 논문은 기존의 시간 지연 데이터를 이용한 원격 측정 방법에서 생기는 무선 채널 비효율성을 증대시키기 위하며 주파수 효율적 재전송 방법을 제시하였다. 제시된 방법은 트리거 기반 메모리를 사용하여 주파수 효율적으로 데이터를 재전송한다. 이는 원격측정데이터를 수신하는 과정에서 다중경로페이딩이나 송신 안테나 패턴에 의해 영향 받는 통신환경 뿐 아니라 원격 측정 데이터를 송신하는 과정에서 이벤트에 의해 송신 환경에서 생기는 오류 데이터를 최소화한다. 비행시험 결과 데이터에서 주파수 효율적 재전송 데이터를 이용하여 원격측정의 성능 향상을 입증한다.