본 논문은 QAM 신호를 전송하는 시스템에서 시분산 채널에서 발생되는 진폭과 위상 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 경감시키기 위한 적응 등화 알고리즘인 MMA (Multiple Modulus Algorithm)에서 오차 신호의 비선형 함수를 이용하여 등화 성능을 개선할 수 있는 VSS-MMA (Variable Step Size - MMA) 알고리즘에 관한 것이다. 기존 MMA에서는 고정 스텝 크기를 이용하여 적응 등화기의 탭 계수를 얻지만, 제안 VSS-MMA에서는 오차 신호의 비선형성을 기본으로 가변 스텝 크기를 적용하여 탭 계수를 얻을 수 있다. 가변 스텝 크기을 이용하므로서 기존 MMA보다 개선된 등화 성능을 얻을 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인하였으며, 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, 최대 찌그러짐과 MSE, SER을 사용하였다.
본 논문은 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭과 잡음의 영향을 최소화하여 최적 수신기를 구성하기 위한 적응 등화 알고리즘인 Constellation Matching-MMA의 등화 성능에 관한 것이다. 기존의 적응 등화 알고리즘 MMA에 등화기의 신호점간에 강제로 0점을 삽입하는 개념인 Constellation Matching 기법을 조합시켜 오차 신호를 얻으므로 잔류 isi와 수렴 속도를 개선할 수 있다. 적응 등화의 초기 상태에서는 주로 MMA의 특성을 가지지만, 정상 상태에 진입한 후에는 주로 CM 특성이 적용된다. 등화 성능의 분석을 위하여 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE와 SER을 적용하여 기존 MMA와 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 모든 성능에서는 CM-MMA가 MMA 보다 우월하였으며, SER에서는 신호대 잡음비가 20dB 이상일 때 CM의 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 보상하기 위한 FC-MMA (Fast Convergence-Multiple Modulus Algorithm)과 RMMA (Region based Multiple Modulus Algorithm) 등화 알고리즘의 성능을 평가하였다. 적응 등화를 위한 오차 신호를 얻기 위하여 FC-MMA 는 신호 심볼의 레벨수를 고려한 수정된 dispersion constant를 이용하지만, RMMA에서는 모든 신호점들이 존재하는 지역을 4개로 분할한 후 이를 기반으로 신호점을 축소한다. 이와 같이 오차 신호를 얻는 상이한 원리를 적용하여 적응 등화기의 탭 계수 갱신을 수행하게 되지만 이들은 각기 다른 등화 성능을 갖게 되므로, 논문에서는 이들의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다. 성능 비교를 위한 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 수렴 특성을 나타내는 잔류 isi, 최대 찌그러짐 및 채널의 신호대 잡음비에 따른 SER을 사용하였으며, 시뮬레이션 결과 RMMA는 정상 상태 이후 출력 신호 성상도와 잔류 isi 및 최대 찌그러짐과 SER 성능이 FC-MMA보다 우월하지만, 정상 상태에 도달하기 위한 수렴 속도에서는 FC-MMA가 빠름을 확인하였다.
UFMC(Universal Filtered Multi Carrier)는 새로운 종류의 다중 반송파 전송 기술로 OFDM을 대체하는 것을 목표로 하고 있는 5세대 무선 통신 시스템의 하나이다. 이것은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Modulation)과 FBMC(Filter Bank Multi Carrier)의 장점을 결합하고 주요한 단점은 피한 두 시스템의 일반화된 모델이라 할 수 있다. UFMC는 기존의 CP-OFDM(Cyclic Prefix-OFDM)에 비해 시간-주파수 불일치와 같은 동기화 조건에 대하여 비교적 강인한 특징을 갖는다. 또한 5G 시스템 M2M(Machine to Machine) 전송과 같이 burst uplink 전송에 적합하다. 이 논문에서 우리는 다양한 채널 상황과 이동속도의 변화에 따른 UFMC의 BER(Bit Error Rate)성능 변화에 대하여 분석 하였다. 시뮬레이션 결과 모바일 장치의 이동 속도가 높을수록 낮은 BER성능을 확인 할 수 있었고 채널 상황이 좋을수록 속도에 대하여 민감하였다.
본 논문은 16-QAM 신호 전송시 시분산 채널에서 발생되는 진폭과 위상 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 경감시키기 위한 적응 등화 알고리즘인 VSDA (Variable stepsize Square contour Decision directed Algorithm)의 성능에 관한 것이다. 기존 SCA 에서는 송신 신호의 2차 통계치인 Constellation Dependent Constant를 이용하여 수신 신호의 진폭과 위상을 보상하지만, VSDA에서는 constellation matching을 위한 distance adjusted approach 개념과 decision directed 비용 함수를 부가하여 수렴 성능을 더욱 개선시킨 것이다. 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 VSDA와 SCA의 등화 성능을 비교하였으며, 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, 최대 찌그러짐 및 MSE를 사용하였다. 성능의 비교 결과 수렴 속도에서는 VSDA 알고리즘이 SCA보다 훨씬 개선되었지만, 모든 성능 지수는 유사함을 알 수 있었다.
본 논문은 비선형 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭의 영향을 최소화하기 위한 적응 등화 알고리즘인 AV_MMA(Adaptive Varying-MMA)의 성능에 관한 것이다. 고차 QAM 신호에 대한 적응 등화 알고리즘에서 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호 발생시 기존 MMA에서 constant modulus를 이용하지만, AV-MMA에서는 등화기 출력에 따라 adaptively varying modulus를 적용하므로 이를 줄일 수 있어서 전체적인 등화 성능을 개선할 수 있다. 64-QAM 신호에 대한 AV-MMA의 개선된 등화 성능의 비교를 위하여 MMA의 성능과 비교하였으며, 이를 위하여 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE와 SER을 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 모든 성능에서는 AV-MMA가 MMA보다 우월하였고, SER 성능에서 SNR이 높은 경우 강인함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐의 영향을 최소화하기 위한 CCA 적응 등화 알고리즘에서 스텝 크기의 변화에 따른 성능을 해석하였다. CCA 알고리즘은 기존의 결정 지향 알고리즘 (DDA : Decision Directed Algorithm)과 축소 신호점 알고리즘 (RCA : Reduced Constellation Algorithm)의 적절한 결합 방식으로 송신 신호의 constant modulus와 결정 장치의 출력 신호를 compact slice 가중치만큼 고려하여 이들의 장점을 얻을 수 있다. 이 과정에서 compact slice 가중치를 고정시킨 후, 적응을 위한 알고리즘의 스텝 크기를 3가지로 변화시킬때의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 평가하였다. 시뮬레이션 결과 스텝 크기가 적을수록 수렴 속도는 늦지만 정상 상태 이후의 성능이 개선됨을 확인하였고, 특히 SER 성능에서는 스텝 크기가 적은 경우 robustness함을 알 수 있었다.
본 논문은 높은 스펙트럼 효율을 갖는 nonconstant modulus 신호 전송에서 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 보상하기 위한 QE-MMA (Quantized Error-Multiple Modulus Algorithm) 적응 등화 알고리즘에서 양자화기의 비트수에 의한 성능을 평가하였다. 적응 등화기의 탭 계수 갱신시 오차 신호가 필요하게 되는데 QE-MMA는 H/W 응용의 편리를 위하여 오차신호의 극성과 유한 비트의 비선형 power-of-two 양자화 성분까지 고려한 correlation multiplier를 이용하게 된다. 이때 양자화기의 비트수에 따라 상이한 적응 등화 성능이 얻어지므로 이들의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 평가하며 이를 위하여 동일 채널에서 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE, SER을 적용하였다. 성능 평가 결과 양자화기 비트수가 클수록 정상 상태에서의 모든 성능 지수에서 개선되며 등화 잡음이 감소하였지만, 정상 상태에 도달하기 위한 수렴 속도가 늦어짐을 확인하였다.
본 논문에서는 고정 수신 환경에서 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 3.0 MIMO(multiple-input multiple-output)의 채널 추정 방법에 따른 성능 평가를 제시하였다. ATSC 3.0 MIMO 시스템은 기존의 지상파 방송 시스템에 비해 높은 주파수 효율성(spectral efficiency)과 향상된 수신 성능을 얻을 수 있다. ATSC 3.0 MIMO의 파일럿 인코딩 알고리즘(pilot encoding algorithm)으로서 Walsh-Hadamard 인코딩과 널 파일럿(null pilot) 인코딩이 정의되어 있고, 단일 입력 단일 출력(single-input single-output)에 비해 크기와 위상이 달라진다. 수신기에서 파일럿 신호에 대한 채널 추정 후 데이터 신호에 대한 채널 추정을 위한 보간(interpolation)이 수행되는데, 이 때 시간 축과 주파수 축에 대해 선형 보간과 DFT(discrete Fourier transform) 기반 보간 방법을 적용할 수 있다. 본 논문에서는 시간 축과 주파수 축에 대해 가능한 보간 방법의 조합을 구성한 뒤, 전산 실험을 통해 다양한 보간 방법의 성능을 분석하였다. 전산 실험 결과는 시간 축으로 선형 보간을 먼저 수행한 후 주파수 축으로 DFT 기반 보간을 수행하는 조합이 가장 좋은 성능을 얻을 수 있음을 보여준다.
AT-DMB(Advanced T-DMB) 시스템은 기존 T-DMB와 역호환성을 유지하면서 동일한 주파수 대역폭에서 전송률을 최대 2배로 높이기 위해 개발되었다. AT-DMB 시스템은 T-DMB의 DQPSK 변조신호에 새로운 변조가 적용된 BPSK 또는 QPSK 신호를 향상 계층으로 중첩하는 계층변조를 적용한다. AT-DMB의 계층변조에 새로 추가되는 신호는 T-DMB와 역호환성 유지 및 방송권역 축소를 최소화하기 위해 크기가 충분히 작아야하는데, 추가되는 크기가 작은 신호는 전송채널에 존재하는 페이딩에 의해 쉽게 왜곡될 수 있다. 따라서 AT-DMB의 계층변조에 새로 추가되는 신호에는 오류정정 성능이 우수한 터보 (turbo) 부호를 적용하여 채널왜곡을 보상한다. 이러한 AT-DMB 시스템의 성능검증을 위해, AT-DMB 송 수신기를 구현하여 LAB 테스트를 통해 계층변조 신호의 성상비(constellation ratio)에 따른 AT-DMB 시스템의 수신율 측정결과를 얻었고, 결과분석을 통하여 AT-DMB 시스템의 적용성을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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