• 한국통신학회논문지
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• 제31권1A호
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• pp.38-47
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• 2006

본 논문에서는 주파수 영역에서의 간단한 zero-forcing 기법을 이용한 속도 적응형 채널 추정 기법을 제안한다. 제안된 기법은 최적의 채널 추정 기법인 Wiener 필터의 주파수 응답을 구형(rectangular)으로 근사화하여 유도된다. 채널 추정 과정은 수신 신호에서 최대 도플러 주파수보다 큰 주파수 성분들을 제거함으로써 수행된다. 제안된 기법은 채널 계수와 이동체 속도에 대한 동시 추정 기법으로 확장 가능하며, 하나의 FFT 구조를 사용하여 효과적으로 구현 가능하다. 실험 결과를 통해 제안된 채널 추정 기법은 기존의 속도 적응형 채널 추정 기법들보다 넓은 속도 범위에서 낮은 채널 추정 MSE 성능을 보여주며, 확장된 동시 추정 기법은 다양한 채널 환경에서 안정된 추정 성능을 보인다. 마지막으로 제안된 기법에 대한 MSE 성능이 수식적으로 유도된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5C호
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• pp.548-554
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• 2009

직교 주파수 분할 다중화 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 시스템은 주파수 옵셋에 매우 민감하다. 따라서 주파수 옵셋 추정은 OFDM 시스템에서 매우 중요하다. 최근 Ren에 의해 제안된 주기도표 기반의 주파수 옵셋 추정 기법은 세 개의 단계로 구성되어 있으며, 정밀하게 주파수 옵셋을 추정할 수 있다. 하지만 두 번째 단계와 세 번째 단계에서의 주파수 옵셋 추정 가능 범위가 좁다는 단점이 있다. 이는 전체 신호의 대역폭파 비교하였을 때 추정 가능 범위가 좁으며, 첫 번째 단계에서의 시스템 복잡도를 증가시킨다. 따라서 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 넓은 주파수 옵셋 추정 범위를 제공하며 낮은 복잡도를 지니는 새로운 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안된 기법의 주파수 옵셋 추정 범위가 Ren의 기법보다 넓으며, 시스템 복잡도는 낮음을 알 수 있다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1991년도 학술발표회 논문집
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• pp.32-37
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• 1991

고해상도 신호처리의 기본적인 문제는, 관찰 데이터의 개수가 작고 신호 대 잡음비(SNR)가 낮아서, 푸리에 분석기법에 의해 주기신호가 분해되지 않는 경우에, 신호의 파라미터를 추정하는 것이라 할 수 있다. 주기신호의 주파수 추정 문제에서는 일반적으로 주기신호의 개수를 알고 있다고 가정하는데, 주기신호의 개수가 사전에 알려져 있지 않은 경우, 주파수 추정은 결국 주기신호의 개수결정문제가 되어, EVD나 SVD를 이용한 개수 결정방법이 활발히 연구되어 왔다. 고해상도 신호처리에서는 EVD나 SVD의 비선형 특성 상임게치 신호 대 잡음비가 존재하며 이 SNR보다 낮은 경우 심각한 왜곡현상을 보이게 되어, 주파수 추정 또는 주기신호의 개수결정에 큰 오차를 보이게 된다. 주기신호의 개수를 사전에 알고 있는 경우, 임게치 SNR를 낮추려는 노력으로는 overdetermined over-ranked structured correlation matrix의 rank reduction과 averaging을 이용한 신호 향상방법(signal enhancement)이 연구되어 왔다. 그러나 사전에 주기신호의 개수를 알아야만 하는 결점이 있고, 잡음이 백색이여야 하는 제약이 있었다. 일반적으로 환경 잡음은 유색이고, 주기신호의 개수를 사전에 모르는 경우이므로, 낮은 SNR에서의 주파수 추정문제는 유색잡음을 고려한 신호향상으로 임게치 SNR을 낮추고 주기신호의 개수를 결정한 후 주파수 추정이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 이를 위해 광대협 유색잡음에서의 신호향상과 그 과정 중 중 주기신호의 개수를 결정하는 알고리즘ㅇ르 제시하고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.1999-2005
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• 2015

기상 레이다에서는 비구름 등에 의한 전자파 반사 신호의 강도뿐만 아니라 풍속을 측정한다. 풍속은 반사 신호의 도플러 주파수를 추정하여 속도정보를 추출하게 된다. 도플러 주파수 추정을 위하여 상관(correlation) 방법이라 불리는 기법을 적용하고 있다. 이 방법은 상대적으로 계산 량이 적어 대부분의 기상 레이다에서 널리 활용되고 있다. 그러나 수신 신호의 스펙트럼이 비대칭형 형태로 나타나는 경우에는 도플러 주파수 추정에 심각한 오차가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 방법을 개선하여 3차 위상추정 모델을 적용함으로서 더 정확한 평균 도플러 주파수 추정이 가능함을 다양한 모의실험 구현을 통하여 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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• pp.99-102
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• 2008

OFDM 시스템에서는 수신단의 샘플링 주파수가 정확하지 않을 경우 샘플링 주파수 옵셋으로 인한 ICI(Inter-Carrier Interference) 현상이 발생하여 수신 성능의 열화를 초래한다. 일반적으로 샘플링 주파수 옵셋의 추정은 연속된 2개의 OFDM 심볼의 파일럿 신호 또는 약속된 신호간의 상관을 통하여 수행된다. 본 논문에서는 주파수 영역에서 연속된 심볼들 간의 다양한 조합을 이용하여 샘플링 주파수 옵셋을 추정하고 그 성능을 비교한다. 이를 위해 각 방식을 DVB-T 시스템에 적용하여 모의실험을 수행한 결과와 기존 기법과의 성능을 비교 분석하였으며, 그 결과 AWGN 채널 환경에서 샘플링 주파수 옵셋 추정 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권11C호
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• pp.1581-1591
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• 2004

본 논문에서는 주파수 옵셋 및 반송파 위상을 간단히 동시에 추정하기 위한 세 가지 알고리듬(low-complexity joint estimation algorithms : LJEAs)을 제안한다. 제안된 LJEA들의 핵심은 수신 신호의 주파수 및 위상 스펙트럼에서 주엽(main lobe)의 상관값을 이용하여 내분점을 기초로 보간한 후 주파수 옵셋 및 반송파 위상을 추정하되 주파수 옵셋을 먼저 추정하고 추정된 주파수 옵셋을 이용하여 반송파 위상을 동시에 추정하는 것이다. 제안된 LJEA들은 추정 범위( f$_{d}$${\times}$T$_{s}$ )가 1/2N$_{s}$ 혹은 1/N$_{s}$ 보다 작으며 이는 기존 알고리듬의 추정 범위와 비슷하다. 그러나 LJEA들은 오직 2N$_{s}$ 또는 4N$_{s}$ 의 복소 곱셈만이 필요하므로 기존 알고리듬에 비해서 매우 간단하다. 그럼에도 불구하고 LfEA들의 추정 성능은 기존 알고리듬의 성능보다도 우수함을 알 수 있다. 제안된 LJEA들은 위성 통신 시스템과 같은 버스트 모드 디지털 전송을 하는 시스템에서 주파수 옵셋 및 반송파 위상을 동시에 추정하기 위해 사용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권12B호
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• pp.2025-2032
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• 2000

OFDM을 이용한 통신 시스템에서 주파수 옵셋은 부채널 간의 간섭을 유발하고, 수신 신호의 진폭과 위상을 왜곡시키며, 프레임 옵셋은 수신 신호의 위상을 변화시킨다. 본 논문에서는 2개의 첩 신호(chirp signal)를 이용하여 주파수 옵셋 추정 및 프레임 동기가 동시에 가능한 알고리즘을 제안한다. 제안한 방안은 프레임 동기를 위하여 1개의 첩 신호를 이용하는 Hazy 방안보다 주파수 옵셋이 발생할 경우 프레임 동기 성능을 훨씬 개선하였고, 동기에 주파수 옵셋 추정도 가능하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘의 성능을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제21권5호
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• pp.446-454
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• 2002

본 연구는 이동 표적체에서 주파수가 서로 다른 신호가 서로 다른 위치에서 발생할 때 도플러 주파수 편이량을 추정하여 이들의 상대적인 신호 발생 위치를 추적하는 도플러 스캐닝 기법에 관한 연구이다. 예를 들어 선박의 발전기와 프로펠러 등과 같은 탑재 기계장치들의 진동에 의해 야기되는 기계적 소음의 각 특징 주파수들의 도플러 주파수 편이는 최단근접거리 (CPA: Closest Point of Approach)에 따라 유일한 시간 정보를 갖고 각 소음원들의 위치에 관련되는 함수이다. 따라서 도플러 스캐닝 기법을 적용하면 이동 선박의 각 기계적 소음원들간의 공간적인 상대 위치 추정이 가능하다. 그러나 일반적으로 기계류 소음의 주파수는 저주파수대역이므로 도플러 주파수 편이량을 추정하기 위해서는 주파수 분해능이 높아야 하고 아울러 탑재장치의 공간분해능을 높이기 위해서는 동시에 시간 분해능이 높아야 한다. 따라서 상호 역비례 관계에 있는 이들 분해능을 동시에 높이기 위해 확장 칼만 필터 알고리즘을 적용하여 특징 신호들의 도플러 주파수 편이량을 추정하여 기계류의 상대적인 탑재 위치를 규명할 수 있음을 보인다. 먼저 수치모의 실험으로 그 가능성을 검증하고 자동차에 탑재된 스피커 음원을 사용한 실험 결과를 통해 그 성능을 확인하도록 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1081-1085
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• 2020

변곡점 추출방법을 활용하여 AM-FM신호의 순간주파수를 추정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 AM-FM신호의 국부적인 최대값/최소값을 변곡점 추출법을 활용하여 검출하며, 검출된 인접한 최대값/최소값 사이의 시간 간격을 계산하여 FM성분의 순간주파수를 추정한다. AM성분의 경우, 검출된 최소값/최대값의 포락선을 먼저 구하고 포락선의 최고값 간의 시간을 계산하여 순간주파수를 추정한다. 컴퓨터 모의실험으로 FM성분의 주파수가 고정된 경우와 변화하는 경우에 제안된 방법의 유용성을 검증한다. FM성분의 주파수가 일정한 AM-FM신호의 경우, 제안된 방법은 두 주파수 성분을 적절하게 추정한다. FM성분의 주파수가 변화하는 AM-FM신호의 경우, AM성분의 순간주파수는 적절히 추정되었으나 FM성분의 순간 주파수는 이론적인 주파수에서 편이되는 현상을 보인다. 이는 국소적인 최고점/최대점 검출로 표본수가 적어지는 효과에 따른 것으로, 저역통과 필터와 같은 후처리로 개선될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권4A호
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• pp.250-258
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• 2005

본 논문에서는 다중사용자 주파수 도약 OFDMA(frequency hopping orthogonal frequency division modulation-requency division multiple access, FH-OFDMA) 시스템에서 단일 프리엠블 심볼을 이용하여 정확하고 신속한 주파수 동기를 획득할 수 있는 프리엠블 구조와 동기 알고리듬을 제안한다. 서로 다른 주파수 옵셋을 갖는 다중 사용자 신호가 수신되면, 부반송파간 직교성이 훼손되어 간섭이 발생한다. 제안한 알고리듬은 각 사용자에게 할당되는 부채널을 대략적 주파수 옵셋 추정 영역과 미세 주파수 옵셋 추정 채널 영역으로 분할하여 프리엠블을 생성한다. 미세 주파수 옵셋은 전력밀도 함수를 이용한 NAH (non-data aided)방식을 이용하여 추정하곡 짧은 심볼을 얻은 후 심볼간의 상관을 이용하여 추정한다. 두 추정치를 조합하면 한 개의 프리엠블 신호로 정확한 주파수 옵셋을 측정할 수 있다. 모의 실험에서는 일반적인 상관을 이용한 방식과 본 알고리듬의 주파수 옵셋 추정 성능을 상향 FH-OFDMA 시스템을 구성하여 비교 평가한다.