• 제목/요약/키워드: 채널 추정 오류

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워터마크를 이용한 전송 채널 에러의 검출 및 은닉 (Error Detection and Concealment of Transmission Error Using Watermark)

  • 박운기;전병우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권2C호
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    • pp.262-271
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    • 2004
  • 전송 채널에서의 잡음은 시간적으로 연속적인 동영상의 정상적인 복원을 어렵게 하고, 수신측의 복원 영상의 질을 크게 저하시키므로 전송 채널 에러를 정확하게 검출하여 에러에 대한 영향을 최소화 할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 전송 채널에 의해 발생한 오류를 찾아내고 제거할 수 있도록 전송 데이터 내에 워터마크를 삽입하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 부호화기에서 동영상 압축 데이터의 일부분인 양자화된 DCT 계수의 LSB에 특정한 패턴을 삽입하며, 복호화기에서는 이러한 LSB의 특정한 패턴을 검사함으로써 전송된 데이터의 신뢰성을 확인할 수 있다. 또한 에러에 의해 손상된 부분을 효과적으로 복원하기 위해 움직임 추정 벡터의 유사도 정보를 삽입함으로써 에러가 발생된 블록의 복원 능력을 향상시킬 수 있도록 한다. 제안하는 방법은 에러에 쉽게 노출되는 무선 환경 하의 휴대용 단말기와 같은 동영상 전송ㆍ수신 시스템에 효과적으로 사용될 수 있다.

LTE 기반 V2V 환경에서 새로운 채널 추정 기법 (Novel LTE based Channel Estimation Scheme for V2V Environment)

  • 추명훈;문상미;권순호;이지혜;배사라;김한종;김철성;김대진;황인태
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권3호
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    • pp.3-9
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    • 2017
  • 최근 3GPP에서는 급증하는 차량 사고에 대처하고, 교통 효율, 텔레매틱스와 인포테인먼트를 제공하기 위해 LTE(Long Term Evolution) 기반 차량 통신에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 차량 통신은 안전과 밀접한 관련이 있기 때문에, 신뢰성 있는 통신을 필요로 한다. 하지만 차량의 속도는 매우 빠르기 때문에 기존 사용자의 이동성과는 달리 무선 채널이 시간에 따라 빠르게 변하게 되어 전송 품질 저하 등 많은 문제가 발생하게 된다. 본 논문에서는 LTE 기반 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 환경에서 채널 추정 기법을 제안한다. 기존 기법인 LS(Least Square) 채널 추정은 송 수신단이 알고 있는 파일럿 심볼을 이용해 얻어지며, DDCE(Decision Directed Channel Estimation)는 데이터 심볼을 이용해 채널 추정을 하고, CDP(Constructed Data Pilot) 기법은 인접한 두 데이터 심볼 사이에서 상관이 큰 특성을 이용하며, 그리고 STA(Spectral Temporal Averaging) 기법은 주파수와 시간 영역에서 채널을 평균을 취한다. 또한 Smoothing 기법은 데이터 결정 오류에 의한 최대치를 줄여준다. 제안기법인 HRCE(Hybrid Reliable Channel Estimation)는 기존의 Smoothing 기법에 LMMSE(Linear Minimum Mean Square Error)를 적용함으로써 더 정확한 채널 추정이 이루어져 신뢰성 있는 데이터 검출을 가능하게 한다. 모의실험 결과, 제안한 기법이 NMSE(Normalized Mean Square Error)와 BER(Bit Error Rate) 측면에서 전체적으로 성능이 향상 된 것을 볼 수 있다.

충격 잡음 수신 레벨 제한을 통한 전력선 통신 시스템 성능 열하 완화 (Mitigation of Performance Degradation by using Received-Signal Level Limiter in Power Line Communication Systems over Impulsive Noise Channel)

  • 오휘명;최성수;김관호;황금찬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2025-2026
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    • 2006
  • 충격 잡음은 전력선 통신 시스템의 성능을 열하시키는 대표적인 채널 특성 중 하나이다. 이는 배경잡음에 비해 많게는 수십 dB 이상의 레벨을 가지며, 임의 시간적으로 발생하기 때문에 추정 및 제어가 어렵다. 최근 전력선 통신 시스템이 고속화 되면서 한정된 주파수 대역상에서 한정된 신호 전력으로 대용량의 데이터를 전송하기 위해서 대역효율을 높이기 위한 변복조 기법과 오류정정 코드가 적용되고 있으나, 충격 잡음에 의해서 그 성능이 현저하게 열하된다. 일반적으로 충격잡음은 수신단에서 레벨 제한에 의해 그 영향 정도를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 전력선 통신 시스템의 성능 향상을 위해 제안되고 있는 LDPC 부호화 OFDM 시스템에 대해 충격 잡음 수신 레벨 제한에 의한 성능 열하의 완화 정도에 대해 연구하였으며, 시뮬레이션을 통해 최적 성능을 위한 수신 레벨 제한 지표를 제시하였다.

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직접수열 부호분할 다중접속 시스템의 여러 경로 감쇄 환경에서 MMSE 검파기의 성능 분석: 1. 채널추정이 완벽할 때 (Performance Analysis of MMSE Detector for DS/CDMA Multipath Fading Channel: 1. Perfect Channel Estimation)

  • 정사라;김형명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권6A호
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    • pp.939-947
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    • 2001
  • 이 논문에서는 직접수열 부호분할 다중접속 시스템의 여러 경로 감쇄 환경에서 MMSE 검파기의 성능을 분석한다. MMSE 필터는 출력단에 나머지 쓰는 이의 간섭 성분이 남아 있다. 따라서 비트 오류율을 계산하려면 다른 쓰는 이 신호의 조합을 모두 생각해야 하므로, 쓰는 이 수에 따라 지수적인 계산량이 필요하다. 특히 여러 경로로 수신한 신호를 결합하여 심볼 결정을 할 경우, 각 쓰는 이의 모든 경로에 나머지 간섭이 영향을 미치므로, 이들 모든 조합을 다 고려하여 계산하기는 실질적으로 불가능하다. 여기서는 MMSE 검파기의 성능을 유도하기 위하여, 필터의 출력단에서 신호를 제외한 나머지 간섭과 배경 잡음 성분을 정규 분포로 근사한다. 이 경우 필터의 출력값을 상관관계를 갖는 정규분포의 잡음이 신호에 더해진 형태로 모형화 할 수 있으므로, 다른 쓰는 이 신호의 조합에 상관없이 성능 분석을 할 수 있다. 쓰는 이 수와 수신 경로 수를 변화시켜 가며 상관제거기와 성능을 비교하고, 정확도를 확인하였다.

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OFDM시스템에서 최대 우도 함수를 이용한 개선된 정수 부분 주파수 오프셋 추정 (An Improved Integer Frequency Offset Estimation in OFDM Systems Using Maximum Likelihood Function)

  • 남도원;윤동원;박상규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권2A호
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    • pp.103-109
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    • 2006
  • OFDM 시스템은 전송단과 수신단의 발진기의 불일치로 인해 발생하는 주파수 오프셋의 영향에 민감하다는 단점을 가지고 있다. 주파수 오프셋은 정수 부분과 소수 부분으로 구분할 수 있다. 정수 부분 주파수 오프셋은 부반 송파 사이의 직교성에는 영향을 주지는 않지만, 수신된 데이터 심볼들 간에 순환성 천이를 일으켜 비트 오류 확률이 0.5가 되게 한다. 이 논문에서는 다중 경로 페이딩(multipath fading) 채널 환경에서 학습 심볼 하나 만을 요구하면서 최대 우도(Maximum Likelihood: ML) 함수를 이용한 새로운 정수 부분 주파수 오프셋 추정 방법을 제안한다. 제안한 방법이 학습 심볼의 수를 줄여 줄뿐만 아니라, 복잡성을 늘이지 않으면서 성능이 우수함을 모의 실험을 통해 보인다.

영확률 성능기준에 근거한 결정궤환 알고리듬의 효율적인 계산 (Efficient Calculation for Decision Feedback Algorithms Based on Zero-Error Probability Criterion)

  • 김남용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권2호
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    • pp.247-252
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    • 2015
  • 영확률을 성능기준으로 하는 적응 알고리듬은 충격성 잡음에 강인함을 나타내며 그 결정 궤환 알고리듬은 심각한 다경로 채널 왜곡을 효과적으로 보상하는 것으로 알려져 있다. 그러나 이러한 결정 궤환 영확률 알고리듬은 각 필터 구역에 대해 매 샘플시간마다 여러 합산 동작을 계산해야하는데 이것이 실제 구현에 장애가 되고 있다. 이 논문에서는 반복적 기울기 추정 방식을 가진 결정 궤환 영확률 알고리듬을 제안하며 이 알고리듬은 기존 계산량 O(N)을 샘플 사이즈 N에 무관한 상수량으로 줄일 수 있음을 보인다. 또한 초기상태와 안정상태의 가중치 갱신이 연속적인 과정으로 이루어져 결정 궤환에서 어떤 기울기 추정 오류 전파도 일으키지 않음을 보인다.

수동형 시역전 기반의 음선 기반 블라인드 디컨볼루션 기법을 이용한 수중음향통신 성능 개선 (Performance improvement of underwater acoustic communication using ray-based blind deconvolution in passive time reversal mirror)

  • 오세현;변기훈;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.375-382
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    • 2016
  • 본 논문은 음선 기반 블라인드 디컨볼루션 기법을 이용한 수동형 시역전의 통신성능 향상에 대한 결과를 제시한다. 기존의 수동형 시역전에서 복원되는 신호는 수신된 탐침신호의 정합필터를 통해 구해진다. 하지만 수신된 탐침신호는 각 데이터 프레임의 채널 시변동을 반영하지 못하므로 복원된 신호의 통신 성능은 저하된다. 본 연구에서는 음선 기반 블라인드 디컨볼루션 기법을 이용하여 각 데이터 프레임의 채널 시변동이 반영된 전달함수를 모두 추정하고, 추정된 전달함수를 이용하여 수동형 시역전을 수행한다. 해상실험 데이터로부터 제안한 기법이 기존의 수동형 시역전보다 향상된 통신성능 결과를 보여준다.

불완전 전력 제어와 다중 경로 페이딩 채널에서 DS-CDMA 시스템을 위한 역방향링크 동기식 전송을 채용하는 병렬식 간섭 제거기의 성능 (Performance of Parallel Interference Cancellation with Reverse-Link Synchronous Transmission Technique for DS-CDMA System in Multipath Fading Channels with Imperfect Power Control)

  • 황승훈;김용석;이진구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권11호
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    • pp.87-92
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    • 2005
  • 본 논문에서는 불완전 전력 제어 방식과 주파수 선택적 레일리 페이딩 채널에서 DS-CDMA 시스템을 위한 역방향링크 동기식 전송 방식(Reverse-Link Synchronous Transmission Technique: RLSTT)이 채용된 개선된 다단계 병렬식 간섭 제거기(Parallel Interference Cancellation: PIC)에 대한 성능을 분석한다. 로그 노말 분포의 랜덤 변수로 근사화되는 전력 제어 오차(Power Control Error: PCE)에 의한 성능 열화가 PCE의 표준 편차의 함수로 추정된다. 시스템 수용 용량을 추정하기 위하여 비부호화된 비트 오류 성능을 계산한다. 기존의 단일단계 간섭제거기 시스템과 비교하여 전력 제어 오차가 존재하는 경우에서도 RLSTT를 채용함으로 $60\%$ 정도의 이득을 얻을 수 있음을 보여준다. 즉 결론적으로 RLSTT는 수용용량을 더욱 개선해줄 수 있으며 PCE의 악영향을 감소시켜줄 수 있다.

주파수 선택적 다중 경로 페이딩 채널에서 불완전 전력 제어를 고려한 동기식 DS-CDMA 시스템의 수용 용량 (Capacity of synchronous DS-CDMA system on frequency selective multipath fading channels with imperfect power control)

  • 황승훈;김용석;김동희;황금찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권3A호
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    • pp.342-350
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    • 2000
  • 본 논문에서는 주파수 선택적 레일리 페이딩 채널에서 불완전 전력 제어의 영향을 고려한 동기식 DS-CDMA 시스템의 역방향 링크 수용 용량이 분석된다. 불완전한 전력 제어의 영향을 분석하기 위해서, 코히어런트 RAKE 수신기를 가지는 동기식 DS-CDMA 시스템에서 수신 신호의 대수 정규 분포 표준편차를 고려한다. 불완전한 전력 제어가 존재하는 경우, 다중 경로 채널 전력 지연 프로파일 모양과 다중 경로의 수가 동기식 DS-CDMA 시스템의 성능에 미치는 영향을 살펴보고 또한 시스템 수용 용량을 추정하기 위해서 부호화된 비트 오류 확률이 계산되어진다. 그리고, 동기식 CDMA의 성능을 기존의 비동기식 CDMA 성능과 비교하여, 불완전한 전력 제어가 존재하는 상황에서 얻을 수 있는 수용 용량의 이득을 예측해본다.

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고속 처리와 성능 향상을 위한 LDPC 코드 기반 결정 궤환 등화기 (Decision Feedback Equalizer Based on LDPC Code for Fast Processing and Performance Improvement)

  • 김도훈;최진규;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.38-46
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    • 2012
  • 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 고속 처리와 성능 향상을 위한 LDPC 코드 기반 결정 궤환 등화기(Decision Feedback Equalizer: DFE)를 제안한다. LDPC 코드는 우수한 오류 정정 능력과 Shannon의 채널 용량에 근접하는 성능을 갖는다. 그러나, 많은 parity 검사 행렬과 반복 횟수를 가진다는 단점이 있다. 제안된 시스템에서는 판정된 신호와 복호기 사이의 신호의 MSE(Mean Square Error)를 등화기로 피드백한다. 이러한 방법을 사용하면 추정된 채널 응답을 보정해 주기 때문에 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 성능에서 피드백이 포함되지 않은 시스템보다 낮은 반복 횟수를 갖기 때문에 시스템의 복잡도를 줄일 수 있다. 시뮬레이션을 통해 다중 경로 채널에서 CFO(Carrier Frequency Offset)와 위상 잡음이 고려된 OFDM 시스템의 성능을 평가하여 제안 시스템의 우수성을 보인다.