• 제목/요약/키워드: BER Performance Improvement

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OFDM 신호의 PAPR 감소를 위한 소실 복호 기반의 SLM 기법 (Selected Mapping Technique Based on Erasure Decoding for PAPR Reduction of OFDM Signals)

  • 공민한;송문규
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권2호
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    • pp.22-28
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    • 2007
  • 높은 PAPR (peak-to-average power ratio)은 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 신호의 주된 문제점이다. 본 논문에서는 RS (Reed-Solomon) 부호의 소실 복호 기능을 이용한 수정된 SLM (selective mapping) 기법을 제안한다. 송신기에서 RS 부호화된 OFDM 데이터 블록에 일련의 위상 시퀀스를 곱하여 일부의 체크 심볼의 위상을 천이시킨다. 수신기에서 위상 천이된 체크 심볼들을 소실로 간주하여 RS 복호를 수행한다. 그러므로 가장 낮은 PAPR을 갖도록 선택된 위상 시퀀스에 대한 부가 정보를 전송할 필요가 없다. 또한 선택된 위상 시퀀스에 대한 추정 과정이 더 이상 수신기에 필요하지 않게 되어 복잡도와 성능이 향상된다. 제안한 수정된 SLM 기법의 성능을 평가하기 위해 PAPR의 CCDF(complementary cumulative distribution function), BER(bit error rate) 그리고 복호 실패 확률을 기존의 SLM 기법과 비교한다.

MIMO-OFDM에서 PAPR 저감 및 사전 왜곡기에 의한 HPA의 전력 효율 개선 (Improvement of Power Efficiency of HPA by the PAPR Reduction and Predistorter in MIMO-OFDM)

  • ;김남;한태영
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.201-208
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    • 2005
  • 본 논문에서는 SLM(selective mapping)과 PTS(partial transmit sequence) 방식을 이용한 STBC MIMO-OFDM(space-time block code multi-input multi-output orthorgonal frequency division multiplexing) 시스템의 PAPR(peak-to-average power ratio) 성능을 분석한다. MIMO-OFDM 시스템에서 SLM과 PTS 방식은 비선형왜곡을 줄이고 비선형 HPA(high power amplifier)의 전력효율을 개선하기 위해 사용된다. 시뮬레이션 결과에서는 QPSK를 사용한 기존의 MIMO-OFDM 시스템과 비교하였을때, SLM의 PAPR이 3.5dB 정도 줄어드는 동안 PTS는 5dB 정도 감소되는 결과를 볼 수 있다. 또한, HPA의 앞단에 사전왜곡기의 유무에 따른 MIMO-OFDM 시스템의 BER 성능을 분석해 본 결과 사전 왜곡기를 사용하였을 때 선형 증폭기에 근접하기 위해서 SLM 방식에서 6dB IBO(input backoff)가 요구되고 PTS 방식에서는 4dB가 요구됨을 확인하였다. PAPR을 개선하는 방식을 사용하지 않으면 8dB의 IBO가 필요하다.

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T-DMB 동일 채널 중계기의 RF 불균형 보상 및 성능 개선 (Compensation of RF Impairment and Performance Improvement of Digital on Channel Repeater in the T-DMB)

  • 김기영;유상범;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.453-461
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    • 2011
  • 방송 대역의 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용하고, 지상파 방송의 난시청 지역 해소와 방송 품질 향상을 위해 중계기의 중요성은 계속적으로 증가하고 있다. 그러나 OFDM 시스템의 T-DMB 동일 채널 중계기는 전송된 신호의 일부가 궤환되어 다시 수신 안테나에 입력되는 궤환 간섭 신호가 발생하고, 위상 잡음(phase noise)으로 인한 ICI(Inter Carrier Interference)가 증가하여 등화기에 심각한 영향을 미친다. 그러므로 본 논문에서는 상관도를 적용한 LMS(Least Mean Square)를 이용하여 궤환 간섭 신호를 제거한다. 또한, 전력 증폭기(high power amplifier)의 백-오프 특성과 위상 잡음에 의해 발생하는 ICI를 제거할 수 있는 효과적인 등화 알고리듬을 제시한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 back-off=9 dB 상태에서 위상 잡음 -20 dBc의 경우 위상 잡음을 보상하여 SNR=14 dB 이하에서 BER=$10^{-4}$의 성능을 만족할 수 있다.

수신 다이버시티를 이용한 음향 통신 시스템의 성능 향상 분석 (Performance Improvement analysis of Acoustic Communication System using Receive Diversity)

  • 복준영;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권3A호
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    • pp.198-204
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    • 2011
  • 음향 통신 시스템은 오디오와 데이터를 동시에 전송하는 기술이다. 음향 통신 시스템은 데이터 신호의 파워를 높게 할수록 데이터 신호가 소리로 들리는 문제점을 가진다. 데이터 신호의 송신 파워가 낮아질수록 전송 가능한 거리는 감소된다. 따라서 음향 통신 시스템에서 전송 거리를 증가시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 데이터 전송 효율을 높이기 위해 사용되는 수신 다이버시티 기법을 음향 통신 시스템에 적용하여 송신 거리를 향상 시키고자 한다. 동일한 송신 파워로 전송될 때 제안된 시스템과 기존 시스템의 수신 성능을 거리에 따라 측정 하였다. Single Input Sing Output (SISO) 시스템에서 $7{\times}10^{-3}$의 Bit Error Rate (BER) 성능을 만족 시키는 거리가 약 2m 일 경우, Selection Combining (SC) 기법을 적용하게 되면 약 3m로 거리가 증가하고, Equal Gain Combining (EGC) 기법을 적용하면 약 4m 에서도 수신 성능을 만족 시킬 수 있다.

Canonical PWL 모델 기반의 디지털 사전왜곡기를 이용한 OFDM 시스템의 비선형 왜곡 보상 (Compensation for Nonlinear Distortion in OFDM Systems Using a Digital Predistorter Based on the Canonical PWL Model)

  • 서만중;심희성;임성빈;정재호;이광천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1C호
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    • pp.65-76
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    • 2010
  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 고속의 무선 데이터 전송이 가능한 기술이다. 하지만 OFDM과 같은 다중 반송파 시스템은 비선형 왜곡에 매우 민감하다. OFDM 시스템에서는 심볼들을 다중 반송파를 이용하여 변조 후 더하여 전송함으로써 전송 신호 진폭의 변화가 매우 심하다. 이러한 신호 진폭의 변화와 송신기 내에 사용되는 고출력 증폭기 (High Power Amplifier; HPA)의 비선형 특성으로 인해 심각한 비선형 왜곡을 겪게 된다. 본 논문에서는 OFDM 시스템의 높은 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)과 HPA에 의한 비선형 왜곡을 보상하기 위해 CPWL (Canonical Piecewise-Linear) 모델 기반의 새로운 디지털 사전왜곡기를 제안한다. 모의실험을 통하여 새로운 사전왜곡 기법의 성능을 TD (Total Degradation)와 비트오율 (Bit Error Ratio; BER) 측면에서 평가한 결과, HPA에 의해 발생하는 비선형 왜곡을 효과적으로 보상함으로써, 우수한 성능 향상이 있음을 확인하였다.

적응 다중 빔형성 기법과 시공간 부호가 결합된 MIMO MC-CDMA시스템의 성능 (Performance of MIMO MC-CDMA systems combining multi-beamforming algorithm with space-time coding)

  • 김찬규
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.53-60
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    • 2013
  • 이 논문에서는 Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO(Multi-Input Multi-Out)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템 구조에 적합한 적응 빔 형성기법과 결합된 전력제어 기법을 제안한다. 제안된 전력제어 기법과 적응 빔 형성기법이 결합되어 송신전력을 제어하는 과정과 빔형성기 계수를 갱신하는 과정이 시간적으로 함께 iterative하게 이루어져서 수렴하게 되면 원하는 방향으로 빔이 형성되고 각 부반송파별로 원하는 SNIR 값에 수렴하게 되어 다중 사용자 환경에서 성능개선 효과를 얻을 수 있다. Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO-OFDM 시스템에 전력 제어기법을 결합할 경우 시스템의 성능 개선 효과를 모의 실험을 통하여 확인한다.

부채별 상관 특성을 이용한 OFDM 시스템의 주파수 다이버시티 기법 성능 분석 (Performance Analysis of Frequency Diversity Scheme for OFDM Systems Using Sub-channel Correlation Characteristics)

  • 이종식;김장욱;오창헌;조성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권6A호
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    • pp.614-622
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    • 2004
  • 본 논문에서는 OFDM 시스템의 성능을 개선하기 위한 주파수 다이버시터 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 송신기에서 간단한 심볼 부호화 과정을 통해 상관도가 가장 낮은 두 부채널로 특정한 위상차를 갖는 심볼을 전송함으로써, 수신기에서 간단한 신호처리 과정을 통해 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 기법으로 대역효율 감소 없이 기존 OFGM 시스템의 성능을 개선하였다. 또한, 제안한 기법의 성능 저하 원인인 위상차 추정 오류를 최소화하기 위한 최적 위상값을 제시하였으며, 비트 오류를 최소화하기 위한 비트/심볼 변환기법을 제안하였다. 그 결과 추가적인 부호화 및 복호화에 의해 시스템의 복잡도가 조금 증가하지만 기존 시스템의 성능 개선 측면에서 우수하다고 판단되며, 제안한 기법을 적용한 27x/1Rx STBC-OFDM(Space Time Block Coded - OFDM) 시스템의 성능이 기존 27x/1Rx STBC-OFDM 시스템 보다 성능이 우수함을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

높은 지연 페이딩 채널에서 반송파 간섭신호를 이용한 개선된 OFDM 시스템 (Improved OFDM System with Carrier Interferometry Codes in Highly Dispersive Fading Channels)

  • Chung, Yeon-Ho
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권4A호
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    • pp.378-383
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    • 2004
  • OFDM 기술은 전송 대역을 다수의 협대역으로 분할한 뒤 다수의 부반송파를 이용하여 고속의 데이터를 전송한다. 여기서 부반송파 대역은 협대역으로서 코히런스 대역보다 작아야 한다. 본 논문은 주파수 다이버시티 효과를 증대시켜 성능을 개선시키는 새로운 기술인 반송파 간섭신호를 OFDM 시스템에 적용한 반송파 간섭신호 OFDM을 제안한다. 본 반송파 간섭신호를 적용한 OFDM 시스템의 성능 검증을 위해 다중레벨 변조를 적용하였으며 높은 지연확산을 가지는 페이딩 채널 환경에서 성능을 조사하였다. 본 OFDM 시스템의 성능 조사는 친사용자 환경의 시뮬레이션 플렛포옴인 SPW를 사용하여 구현한 시abf레이터를 이용하였다. 시뮬레이션 결과에서 반송파 간섭신호를 적용한 OFDM 시스템은 주파수 선택적 페이딩 채널에 대해 강한 특성과 개선된 성능을 제공함을 알 수 있었는데 특히 보호구간 800㎱ 에 비해 높은 지연 확산 현상을 나타내는 151㎱ 채널 모델에서 적절한 전송 전력이 제공될 경우 $10^{-3}$ 혹은 더 양호한 비트오율을 얻을 수 있었다.

다중전송률 MC DS/CDMA 시스템의 복합간섭제거기법에 대한 연구 (The Study on Hybrid Interference Cancellation Methods for Multirate MC DS/CDMA System)

  • 김남선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.2623-2631
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다중 전송률을 갖는 다중 캐리어(MC) DS/CDMA 시스템에서 OVSF코드를 사용한 새로운 코드 그룹화 간섭제거기를 제안한다. 사용자들은 가변처리이득을 만족하기 위하여 전송률에 따라 길이가 다른 OVSF 코드를 할당하며 대표코드가 같은 OVSF 코드를 사용하는 사용자들을 그룹화 한다. 제안된 코드그룹화 간섭제거기는 그룹간 간섭을 제거한 후 그룹내 간섭을 차례로 제거한다. 간섭제거기는 간섭사용자들의 정확한 정보 없이 원하는 사용자의 코드 정보만 알고 있어도 간섭제거 및 사용자신호의 검출이 가능하다. 제안된 시스템은 그룹 단위의 처리를 통하여 간섭을 보다 쉽고 간단하게 제거함으로써 성능이 향상되며 기존 방식보다 효율적인 시스템을 구현할 수 있다. BER 성능을 주파수 선택적 레일리 페이딩 채널 하에서 분석하였으며 제안된 시스템을 다중 전송률 DS/CDMA 시스템과 비교하였다. 제안한 시스템을 동일 대역폭과 동일 처리이득에 따라 성능을 분석하였으며, 간섭제거기를 사용하여 성능이 향상됨을 알 수 있다.

전력제어 기법과 결합된 Pre-FFT 빔형성기를 가진 MIMO-OFDM 시스템의 성능 (Performance of MIMO-OFDM systems combing Pre-FFT beamformer with power control algorithm)

  • 김찬규
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권1호
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    • pp.24-31
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    • 2009
  • 이 논문에서는 Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO(Multi-Input Multi-Out)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템 구조에 적합한 적응 빔 형성기법과 결합된 전력제어 기법을 제안한다. 제안된 전력제어 기법과 적응 빔형성기법이 결합되어 송신전력을 제어하는 과정과 빔형성기 계수를 갱신하는 과정이 시간적으로 함께 iterative하게 이루어져서 수렴하게 되면 원하는 방향으로 빔이 형성되고 각 부반송파별로 원하는 SNIR 값에 수렴하게 되어 다중 사용자 환경에서 성능개선 효과를 얻을 수 있다. Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO-OFDM 시스템에 전력 제어기법을 결합할 경우 시스템의 성능 개선 효과를 모의 실험을 통하여 확인한다.