본 논문에서는 고차 QAM 시스템에서 Flag를 가지는 SMMA 적응 블라인드 등화 알고리즘을 제안한다. SMMA는 MMA를 변형하여 다중 contour를 적용함으로써 특성 향상을 얻었으나 여전히 불일치 문제로 인해 정상상태에서의 잔류 오차가 크다는 한계를 가지고 있다. 이러한 정상상태에서의 잔류 오차를 크게 줄이기 위해 우리는 SMMA와 결정지향 알고리즘으로 부터 얻어진 '1' 또는 '0'의 이진 Flag에 의해 제어되는 SMMA를 제안하고, 이 알고리즘에 대한 성능을 분석하였다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 제안한 알고리즘이 MMA나 SMMA에 비해 정상상태에서의 잔류 심볼간 간섭과 잔류 오차등에서 크게 향상된 성능을 가짐을 확인하였다.
본 논문에서는 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐과 잡음의 영향을 최소화하기 위하여 사용되는 적응 등화 알고리즘인 MMA (Multi-Modulus Algorithm)와 SCA (Square Contour Algorithm)의 성능을 비교하였다. 송신 신호는 통신 채널의 진폭 전달 특성과 위상 전달 특성의 비선형성으로 인하여 찌그러져 수신될 것이므로 수신측에서 자기 적응 등화 방식을 사용하여 이들을 보상하는 것이 필요하게 된다. 자기 적응 등화 알고리즘에서는 Constant Modulus가 중요한 의미를 가지는데, 이의 계산을 위하여 MMA는 송신 신호의 2차와 4차 의 고차 통계치를 이용하지만 SCA는 2차 통계치만을 이용하는 Modulus를 이용하게 된다. 다른 알고리즘에 비해 간단한 연산으로 이들 2 가지의 전달 특성을 동시에 보상할 수 있는 알고리즘인 MMA와 SCA의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 이때 성능의 비교를 위하여 필수적인 복원 성상도, 잔류 isi양 및 MSE, SER을 사용하였으며, 성능의 비교 결과 송신 신호의 고차 통계치를 이용하는 MMA 방식이 MSE, SER,에서 저차 통계치를 이용하는 SCA 방식보다 우월하였으며 복원 성상도와 잔류 isi에서는 SCA가 MMA보다 우월함을 알 수 있었다.
본 논문은 16-QAM nonconstant modulus 특성을 갖는 신호 전송시 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 줄일 수 있는 적응 등화 알고리즘인 SE-MMA (Signed Error - Multiple Modulus Algorithm) 성능의 개선에 관한 것이다. 기존 MMA에서는 송신 신호의 2차 통계치인 modulus를 고정적으로 사용하며 이의 연산량의 간소화를 위하여 SE-MMA가 등장하였다. SE-MMA는 수렴 속도에서는 MMA보다 빨라지만 연산량의 간소화로 인하여 정상 상태에서 등화 성능이 열화되는 문제점이 있으므로, 논문에서는 SE-MMA의 특징을 살리면서 adaptive varying modulus에 의한 오차 신호를 이용하여 적응 등화 필터 계수를 얻음으로서 개선된 등화 성능을 얻을 수 있는 새로운 알고리즘인 AV-SE-MMA를 제안하며 이의 성능을 시뮬레이션으로 확인하였다. 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, MD 및 잡음에 대한 robustness를 확인하기 위하여 SER를 사용하였다. 성능의 비교 결과 출력 신호 성상도, 잔류 isi 및 MD에서는 제안 방식인 AV-SE-MMA가 SE-MMA보다 우월하였지만 잡음에 대한 robustness를 나타내는 SER 성능에서는 동등함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 nonconstant modulus 특성을 갖는 16-QAM 신호 전송 시 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 줄일 수 있는 SE-MMA (Signed Error-Multiple Modulus Algorithm)에 selective updating 개념을 적용한 SU-SE-MMA (Selective Updating-SE-MMA) 알고리즘을 제안한다. SE-MMA는 기존 적응 방식인 MMA에서 연산량의 간소화를 위하여 등장하였으며, 등화 성능에서 수렴 속도는 MMA보다 빨라지만 정상 상태에서 잔여량이 증가되는 문제점이 있다. SU-SE-MMA는 등화 출력이 특정 송신 신호점을 중심으로 특정 한계치보다 큰 경우에만 탭 갱신을 수행하며, 한계치보다 적은 경우에는 탭 갱신을 수행하지 않으므로 연산량을 더욱 줄일 수 있게 된다. SE-MMA에 비교하여 SU-SE-MMA의 개선된 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, MD 및 SER과 같은 적응 등화 성능을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다. 시뮬레이션의 결과 출력 신호 성상도, 잔류 isi 및 MD에서는 제안 방식인 SU-SE-MMA가 SE-MMA보다 우월하였지만 잡음에 대한 robustness를 나타내는 SER 성능에서는 동등함을 알 수 있었다.
본 논문은 nonconstant modulus 특성의 높은 스펙트럼 효율을 갖는 16-QAM 신호 전송 시 채널에 의한 부호간 간섭을 줄이기 위한 CCA (Compact Constellation Algorithm)와 RMMA (Region-based MMA) 블라인드 적응 등화 알고리즘의 성능 비교에 관한 것이다. CCA는 결정 장치의 출력인 sliced symbol과 16개의 모든 신호점들을 compact화한 통계적 심볼을 이용하여 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호의 분산을 줄여 초기 수렴과 misadjustment를 개선하지만 연산량이 증대되며, RMMA는 신호점이 속하는 영역을 기준으로 4개의 constant modulus 신호로 변환한 후 오차 신호를 얻으므로 빠른 수렴속도와 misadjustment 및 채널 추적 능력이 연산량 증가없이 개선되는 효과를 얻을 수 있다. 논문에서는 동일한 채널에서 이들 알고리즘을 구현한 후 블라인드 적응 등화 성능을 등화기 출력 신호의 성상도, 잔류 isi양, MSE 및 SER을 적용하여 비교하였다. 시뮬레이션의 결과 출력 신호 성상도, 잔류 isi 및 MSE에서는 RMMA가 CCA보다 우월하였지만 수렴 속도는 약1.3배 정도 늦어짐을 알 수 있었다. 또한 잡음에 대한 robustness를 나타내는 SER 성능에서는 SNR이 적을때는 CCA가 우월하지만 6dB 이상에서는 RMMA가 우월하였다.
본 논문은 기존의 CMA(Constant Modulus Algorithm) 적응 등화기 성능인 수렴 특성과 잔류 부호간 간섭의 영향을 경감시키기 위해 비용 함수를 개선한 ACMA(Advanced CMA)에 관한 것이다. CMA는 진폭만을 보상하고 위상은 보상을 하지 못하며, RCA(Reduced Constellation Algorithm)는 진폭과 위상을 보상 하지만 수렴 특성이 불안한 문제점이 있다. CMA의 단점인 위상의 문제를 해결키 위한 MCMA는 실수부와 허수부를 따로 처리하여 진폭과 위상을 보상하지만 하드웨어의 복잡도와 진폭의 보상 능력에서는 CMA보다 열악해지는 문제점이 있다. 제안하는 ACMA에서는 CMA와 MCMA(Modified CMA) 알고리즘 장점만을 살릴 수 있도록 비용 함수를 개량하여 진폭과 위상의 보상, 빠른 수렴 속도 및 잔류 ISI 감소와 양호한 심볼 오류율 (SER) 특성을 얻을 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.
본 논문은 기존 블라인드 등화기의 성능인 수렴 특성과 잔류 부호간 간섭의 영향을 경감시키기 위해 축소 신호점을 사용하고 비용 함수를 실수부와 허수부로 분리하여 처리하는 한 이중 구조 CR-CMA(Constellation Reduction CMA)에 관한 것이다. 기존의 CMA는 진폭만을 보상하고 위상은 보상을 하지 못하며, 이를 해결하기 위해 MCMA(Modified CMA)는 비용 함수만을 실수부와 허수부를 따로 처리하여 진폭과 위상을 보상하지만 진폭의 보상 능력과 초기 수렴 속도에서는 CMA보다 성능이 열악해지는 문제점이 있다. 제안하는 이중 구조 CR-CMA는 CMA와 MCMA(Modified CMA) 알고리즘 장점만을 살릴 수 있도록 비용 함수와 오차 함수를 실수부와 허수부로 나누어 처리하고 축소 신호점을 적용할 수 있도록 개량하여 진폭과 위상의 보상, 빠른 수렴 속도 및 잔류 ISI와 MD(Maximum Distortion) 량의 감소 그리고 MSE(Mean Square Error)와 양호한 심볼 오류율 (SER : symbol error ratio) 특성을 얻을 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.
본 논문은 CMA 적응등화기에서 최소 disturbance 기법을 적용하여 진폭과 위상의 동시 보상이 가능한 ECMA (Enchanced CMA) 알고리즘의 성능에 관한 것이다. ECMA는 적응등화기 탭 계수의 변화량을 squared euclidean norm 관점에서 최소화하는 최소 disturbance 기법과 decision directed mode에 의한 gradient noise amplification 문제와 안정도 및 roburstness 성능을 알고리즘 연산량의 큰 증가없이 개선할 수 있고, 수신신호에서 진폭과 위상의 동시 보상이 가능하도록 새로운 비용함수를 제안하였다. 논문에서는 ECMA 알고리즘의 성능을 MCMA와 비교하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 위하여 수신측에서의 등화기 출력신호인 복원된 신호 성상도, 수렴 성능을 나타내는 성능지수인 잔류 isi 및 MD (Maximum Distortion), MSE 특성곡선과 채널과 등화기의 종합 주파수 특성을 성능 비교 지수로 사용하였다. 시뮬레이션 결과 ECMA가 복원성상도에서 진폭과 위상보상 능력 및 적응등화를 위한 수렴시간에서 MCMA보다 우월함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 2차원 16-QAM 신호 전송시 채널에서 발생되는 찌그러짐을 보상하기 위한 CR-MMA(Constellation Reduction - Multiple Modulus Algorithm)와 FC-MMA (Fast Convergence - Multiple Modulus Algorithm) 등화 알고리즘의 성능을 비교하였다. CR-MMA 적응 등화기는 탭 계수 갱신을 위하여 nonconstant modulus 신호를 constant modulus 신호로 축소하여 오차 신호를 이용하지만, FC-MMA 적응 등화기는 신호점의 축소 대신 신호 심볼의 레벨수를 고려한 수정된 dispersion constant를 적용하여 오차 신호를 이용한다. 이들 알고리즘들은 MMA 계열중에서 수렴 특성이 우수한 것으로 알려져 있으므로, 본 논문에서는 수렴 특성을 포함한 성능을 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 시뮬레이션 결과 FC-MMA는 출력 신호 성상도와 잔류 isi 및 최대 찌그러짐과 SER 성능이 CR-MMA보다 우월하지만, 수렴 속도가 늦어짐을 알 수 있었다.
본 논문은 Multilevel QAM 신호의 전송시 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 최소화시키기 위한 RMMA (Region-based MMA)와 SCA (Square Contour Algorithm) 적응 등화 알고리즘의 성능 비교에 관한 것이다. RMMA는 Multilevel QAM 신호의 등화시 기존 MMA 알고리즘에서 안정성과 4-level의 constant modulus로 변환하여 성능을 개선키 위하여 사용되며, SCA는 기존 CMA와 RCA을 조합하여 등화 성능을 개선키 위하여 사용된다. 이들은 서로 상이한 원리를 적용하여 등화 성능을 개선하고 있으므로, 논문에서는 이들의 성능을 동일한 채널 환경에 적용하여 비교하였다. 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐을 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 모든 성능에서는 RMMA가 SCA보다 신호점 군집 능력과 수렴 속도에서 우월하며, misadjustment에 의한 등화 잡음이 감소함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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