• 제목/요약/키워드: Adaptive timing synchronization

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적응형 필터와 상관기의 시간 동기 획득 성능 비교 (A Timing Synchronization Performance Comparison between Adaptive Filter and Correlator)

  • 류탁기;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권8C호
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    • pp.697-708
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    • 2010
  • 본 논문에서는 DS/SS (Direct Sequence Spread System) 시스템에서 상관기를 이용한 시간 동기 획득 기법과 LMS (Least Mean Square) 알고리즘 기반 적응형 필터를 이용한 기법과의 동기 획득 성능을 비교한다. 두 가지 기법에 대해 동기 획득 과정에 이용되는 테스트 변수를 통계적으로 수식 분석하고 이를 기반으로 동기 검파 확률과 오보 확률을 유도한다. 수식 분석한 결과를 이용하여 시간 동기 획득 성능을 비교 분석하며, 모의 실험을 통해 성능 분석 결과를 검증하고 심화 분석한다. 수식 분석과 모의 실험 결과를 통해 상관기를 이용한 시간 동기 획득 기법이 대부분의 동기 획득 환경에서 LMS 기반 적응형 필터 기법에 비해 우수한 성능을 가짐을 보인다.

DTV시스템에서 평균 파워 조절기와 추정 옵셋 변화율에 따른 대역폭 조절 필터를 이용한 동기 성능 최적화 (Synchronization performance optimization using adaptive bandwidth filter and average power controller over DTV system)

  • 남완주;이성준;손성환;김재명
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권5호
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    • pp.45-53
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    • 2007
  • DTV수신기에서 송신신호를 완벽하게 복원하기 위해서는 채널의 영향으로 인해 파일롯의 위치가 바뀌고 위상이 틀어지는 것을 보상해주는 반송파 주파수 동기와 샘플링 클락 주파수와의 위상오차로 인해 발생하는 샘플링 타이밍 오차를 보상하는 심볼 타이밍 동기가 모두 획득되어야 한다. 심볼 타이밍 동기부는 일반적으로 다중레벨을 가지는 신호에 사용되는 가드너(Gardner)방법을 사용한다. 가드너 방법은 매 심볼마다 타이밍 에러성분을 추출하므로 다중경로 채널에서 타이밍동기를 추적하면서 유지하는데 유리한 방식이다. 본 논문에서는 가드너 방법에서 에러를 검출하기 위해 사용되는 가드너 타이밍 에러 검출기(Timing Error Detector)가 수신파워레벨이 기준 파워레벨에서 크게 벗어날 경우 동기를 획득할 수 없는 문제점을 해결하기 위해 1단계로 가드너 타이밍 에러 검출기 블록 앞에 수신파워레벨을 계산하여 보정하는 블록을 추가하여 수신파워레벨을 보정한다. 2단계로 반송파 주파수동기와 심볼타이밍동기에 사용되는 PLL(Phase Locked Loop)회로의 빠른 동기 획득과 동기 획득 후 지터량을 줄이기 위하여 루프필터의 출력 값의 평균을 이용하여 옵셋량을 추정하여 추정된 옵셋의 변화율에 따라 단계적 대역폭을 가지는 적응적인 루프필터를 반송파 주파수 동기 회로와 심볼 타이밍동기 회로에 적용함으로써 최적의 동기성능을 얻는다.

WiBro 상향링크를 위한 적응적 시간동기 추정 알고리즘 (Adaptive Timing Synchronization Algorithm for WiBro Uplink)

  • 김정빈;진영환;김경수;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권11A호
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    • pp.1068-1075
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    • 2006
  • OFDMA방식의 무선 다중 접속 시스템의 상향링크에서 기지국으로부터 서로 다른 거리에 있는 각각의 단말들의 시간동기를 위한 적응적 레인징 기법을 제안한다. 제안 기법은 Timing Phase Compensated Frequency Domain Cross-correlation(TPCFDC)와 Frequency Domain Differential Cross-correlation(FDDC)를 동시에 사용함으로써 TPCFDC의 단점인 Round Trip Delay(RTD)의 범위에 따라 증가되는 상관기의 개수를 줄이고 FDDC를 이용하여 반복적인 레인징을 시도함으로써 초기 레인징을 위한 하드웨어 복잡도를 크게 줄일 수 있다. 제안 기법의 성능을 레인징 성공확률과 시도회수 측면에서 모의실험 하였으며 복잡도가 기존에 비해 10배 가량 감소하더라도 기존 방식과 유사한 레인징 성공 확률을 보임을 확인하였다.

A Joint Timing Synchronization, Channel Estimation, and SFD Detection for IR-UWB Systems

  • Kwon, Soonkoo;Lee, Seongjoo;Kim, Jaeseok
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권5호
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    • pp.501-509
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    • 2012
  • This paper proposes a joint timing synchronization, channel estimation, and data detection for the impulse radio ultra-wideband systems. The proposed timing synchronizer consists of coarse and fine timing estimation. The synchronizer discovers synchronization points in two stages and performs adaptive threshold based on the maximum pulse averaging and maximum (MAX-PA) method for more precise synchronization. Then, iterative channel estimation is performed based on the discovered synchronization points, and data are detected using the selective rake (S-RAKE) detector employing maximal ratio combining. The proposed synchronizer produces two signals-the start signal for channel estimation and the start signal for start frame delimiter (SFD) detection that detects the packet synchronization signal. With the proposed synchronization, channel estimation, and SFD detection, an S-RAKE receiver with binary pulse position modulation binary phase-shift keying modulation was constructed. In addition, an IEEE 802.15.4a channel model was used for performance comparison. The comparison results show that the constructed receiver yields high performance close to perfect synchronization.

Multi-Hop Clock Synchronization Based on Robust Reference Node Selection for Ship Ad-Hoc Network

  • Su, Xin;Hui, Bing;Chang, KyungHi
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권1호
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    • pp.65-74
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    • 2016
  • Ship ad-hoc network (SANET) extends the coverage of the maritime communication among ships with the reduced cost. To fulfill the growing demands of real-time services, the SANET requires an efficient clock time synchronization algorithm which has not been carefully investigated under the ad-hoc maritime environment. This is mainly because the conventional algorithms only suggest to decrease the beacon collision probability that diminishes the clock drift among the units. However, the SANET is a very large-scale network in terms of geographic scope, e.g., with 100 km coverage. The key factor to affect the synchronization performance is the signal propagation delay, which has not being carefully considered in the existing algorithms. Therefore, it requires a robust multi-hop synchronization algorithm to support the communication among hundreds of the ships under the maritime environment. The proposed algorithm has to face and overcome several challenges, i.e., physical clock, e.g., coordinated universal time (UTC)/global positioning system (GPS) unavailable due to the atrocious weather, network link stability, and large propagation delay in the SANET. In this paper, we propose a logical clock synchronization algorithm with multi-hop function for the SANET, namely multi-hop clock synchronization for SANET (MCSS). It works in an ad-hoc manner in case of no UTC/GPS being available, and the multi-hop function makes sure the link stability of the network. For the proposed MCSS, the synchronization time reference nodes (STRNs) are efficiently selected by considering the propagation delay, and the beacon collision can be decreased by the combination of adaptive timing synchronization procedure (ATSP) with the proposed STRN selection procedure. Based on the simulation results, we finalize the multi-hop frame structure of the SANET by considering the clock synchronization, where the physical layer parameters are contrived to meet the requirements of target applications.

LED Driver Solution for Backlighting large TFT-LCD Panels with Adaptive Power Control & Video Synchronization

  • Dhayagude, Tushar;Dilip, S;Santo, Hendrik;Vi, Kien;Chen, Sean;Kim, Min-Jong;Schindler, Matt;Ghoman, Ran
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.1487-1490
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    • 2008
  • mSilica developed a scalable integrated circuit solution for driving multiple arrays of LEDs to backlight TFT-LCD panels. The drivers incorporate adaptive power control of the DC-DC power supply powering the LEDs to improve the efficiency while synchronizing PWM dimming with video timing signals VSYNC and HSYNC to reduce motion blur.

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적응적 루프필터의 지터 평균값을 이용한 ATSC DTV 심볼 타이밍 동기 방식 (A Symbol Timing Recovery scheme using the jitter mean of adaptive loop filter in ATSC DTV systems)

  • 김주경;이주형;송현근;김재명;김승원
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권10호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 본 논문에서는 ATSC 지상파 DTV 시스템에서 심볼 타이밍 동기 성능 개선을 위한 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 심볼 타이밍 동기를 위해 사용되는 가드너 방법은 다중 경로 페이딩 환경에서 성능이 좋지만 지터에 의해 성능 열화가 발생한다. 지터량는 루프 필터 대역폭이 작을수록 작아지지만, 수렴속도는 느려지게 된다. 본 논문에서는 수렴속도는 빠르면서 수렴 후 지터량를 감소시키기 위해 일정시간마다 루프필터의 출력 값을 평균하고 이 평균값을 이용하여 옵셋량을 추정한 후 점차적으로 대역폭을 줄여 지터의 크기를 줄이는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 기존의 방식에 비해 수렴속도와 지터의 기에서 좋은 성능을 보인다.

CDMA 통신망의 하드핸드오프 지원을 위한 적응형 파일럿 비콘에 관한 연구 (A Study on Adaptive Pilot Beacon for Hard Handoff at CDMA Communication Network)

  • 정기혁;홍동호;홍완표;나극환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권10A호
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    • pp.922-929
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    • 2005
  • 본 논문에서는 직접대역 확산 통신 기법을 사용하는 이동통신 시스템에서 하향링크상의 무선신호를 이용하여 오버헤드 채널상의 정보를 취득하고 이 정보를 이용하여 파일롯 채널을 생성함으로써 기지국 간 하드핸드오프를 가능하게 하는 적응형 파일롯 비콘 장치를 제안한다. 본 적응형 파일롯 비콘 장치는 무선 신호 중에서 파일롯 채널 만을 선별하여 생성 및 전송하므로 상대적으로 낮은 전력으로 서비스가 가능하며, CDMA 수신부에서 하향링크상의 파일롯 채널로부터 기지국의 시간동기 및 주파수 동기를 획득하여 장치의 오프셋을 보정하므로 GPS에 의한 시간동기가 필요하지 않으며 기지국 순방향 신호의 수신이 가능한 임의의 장소에 설치가 가능한 장점이 있다. CDMA수신기에서 하향링크 파일롯 신호를 탐색하는 파일롯 서처는 FPGA와 DSP를 이용하며, FPGA에서 구현된 파일롯 서처는 초기동기 획득용으로 사용되곤 DSP에서 구현되는 파일롯 서처는 비콘장치의 클럭과 기지국 장치의 클럭사이에 발생하는 오프셋 오차를 보정하는 역할을 수행한다. 적응형 파일롯 비콘 장치의 CDMA 송신부는 CDMA 수신부에서 취득한 파일롯 채널의 시간정보인 타임오프???V을 이용하여, 기지국에 동기된 하향링크 파일롯 신호를 생성한다. FIR필터를 통하여 출력된 1차 중간주파신호는 RF모듈웨서 상향변환된 후 고출력증폭기와 안테나를 통하여 방사하게 된다.

A Multistage In-flight Alignment with No Initial Attitude References for Strapdown Inertial Navigation Systems

  • Hong, WoonSeon;Park, Chan Gook
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제18권3호
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    • pp.565-573
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    • 2017
  • This paper presents a multistage in-flight alignment (MIFA) method for a strapdown inertial navigation system (SDINS) suitable for moving vehicles with no initial attitude references. A SDINS mounted on a moving vehicle frequently loses attitude information for many reasons, and it makes solving navigation equations impossible because the true motion is coupled with an undefined vehicle attitude. To determine the attitude in such a situation, MIFA consists of three stages: a coarse horizontal attitude, coarse heading, and fine attitude with adaptive Kalman navigation filter (AKNF) in order. In the coarse horizontal alignment, the pitch and roll are coarsely estimated from the second order damping loop with an input of acceleration differences between the SDINS and GPS. To enhance estimation accuracy, the acceleration is smoothed by a scalar filter to reflect the true dynamics of a vehicle, and the effects of the scalar filter gains are analyzed. Then the coarse heading is determined from the GPS tracking angle and yaw increment of the SDINS. The attitude from these two stages is fed back to the initial values of the AKNF. To reduce the estimated bias errors of inertial sensors, special emphasis is given to the timing synchronization effects for the measurement of AKNF. With various real flight tests using an UH60 helicopter, it is proved that MIFA provides a dramatic position error improvement compared to the conventional gyro compass alignment.

WCDMA 무선 중계기에서 파일럿 간섭제거 기법의 성능평가 (Performance Evaluation of a Pilot Interference Cancellation Scheme in a WCDMA Wireless Repeater)

  • 김선호;심희성;임성빈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권6호
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    • pp.111-117
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    • 2009
  • WCDMA 시스템에서는 네트워크 영역의 결정, 셀 인식, 동기화, 채널 추정, 신호 타이밍 포착 및 추적을 위해 파일럿 채널을 사용한다. 이동통신 서비스 수요의 증가로 인해 도심의 WCDMA 망 환경 하에서 단일한 무선 중계기는 다수의 인접 기지국으로부터 파일럿 신호를 수신하지만 각각의 기지국에서 송신하는 파일럿 채널을 구분하지 못하기에 파일럿 간섭 현상이 나타난다. 이러한 파일럿 간섭은 단말기에서의 잦은 핸드오프로 인한 수신 감도의 저하, 전송 효율 및 통화 품질의 저하, 채널용량의 감소와 불필요한 전력 소모 증가 등의 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 적응 추정 알고리즘인 NLMS 기법을 이용해서 WCDMA 무선 중계기에 적용 가능한 파일럿 간섭 제거 기법을 제안한다. 제안된 기법을 적용하여 각각 링크 레벨에서와 네트워크 레벨 에서 모의실험을 수행하여 무선 중계기 시스템에서의 성능 향상을 평가하였다. 그 결과 링크 레벨 관점에서의 BER 성능 향상과 네트워크 레벨 관점에서 시스템의 콜 드랍 확률의 향상을 각각 확인하였다.