• 제목/요약/키워드: CMA 등화기

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부분응답 채널에 대한 블라인드 등화기의 성능분석 (On the Performance Analysis of Blind Equalization for Parial Response Channels)

  • 이상경;이재천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권4C호
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    • pp.413-423
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    • 2003
  • 현재 블라인드 등화기법으로 가장 많이 사용되고 있으며 비선형 비용함수를 이용하는 CMA 등화기의 경우 closed form 형태의 최적 해를 구하는 것이 어렵기 때문에 그 동안 이론적인 성능 분석에 많은 어려움이 있었다. 그런데 최근 Zeng은 가우시안 잡음 하에서 FIR 선형 채널을 가정하였을 때 이론적인 CMA 등화기의 최적해 의 한계범위를 구하고 이를 기반으로 MSE 한계범위를 제시한 주목할 만한 결과를 발표하였다. 이러한 방법을 통하여 MSE 관점에서 CMA 등화기의 성능을 최적해인 LMS (또는 Wiener) 등화기의 성능과 이론적으로 비교 분석하는 것이 가능해진다. 본 논문에서는 이러한 Zeng의 결과를 이용하여 다음의 연구를 수행하였다. 첫째, HDD, digital VCR등의 고밀도 magnetic 기록/재생 등 부분 응답 신호 방식에 CMA 등화기를 적용하였을 때 채널의 간섭량에 따른 CMA 등화기의 MSE 한계범위를 이론적으로 계산하였고 이를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 둘째, 부분 응답 신호방식에 CMA 등화기를 그대로 사용 할 경우 부분 응답 전달 함수?l 영점들 (zeros) 이 단위 원 위에 있어 채널왜곡의 보상 시 첨가 잡음의 증폭을 초래하여 등화기의 성능이 저하되는 문제가 발생하여 이를 개선하기 위한 Modified CMA 등화기가 제안된 바 있는데, 이 등화기에 대해서도 이론 및 시뮬레이션을 통한 성능 분석을 수행하였다. 최종적으로 CMA 와 Modified CMA 등화기의 성능 분석 결과들을 비교 성능하였다.

직교 정사영 CMA와 대수학적 스텝 사이즈 CMA 간 스위칭 방법을 통해 개선된 수렴성을 갖는 CMA형 블라인드 음향 통신 채널 등화기 연구 (A Constant Modulus Algorithm (CMA) for Blind Acoustic Communication Channel Equalization with Improved Convergence Using Switching between Projected CMA and Algebraic Step Size CMA)

  • 임준석;편용국
    • 한국음향학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.394-402
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    • 2015
  • 음향 통신용 등화기 기술 중에서, 훈련 신호를 사용하지 않는 블라인드 채널 등화기의 일종인 Constant Modulus Algorithm(CMA)방식 등화기의 수렴 속도는 일반적인 훈련 신호를 사용하는 비블라인드 방법에 비해서 느린 경향이 있다. 이런 느린 수렴 속도를 향상 시키기 위한 방법으로는 직교 정사영 망각인자를 도입한 직교 정사영 CMA와 대수적인 방법으로 스텝 사이즈를 계산하는 대수학적 스텝 사이즈 CMA 등이 제안되어 있다. 이들 두 방법 모두 수렴 속도를 향상시키지만 경우에 따라서 성능이 기대에 못 미치는 결과가 발생하기도 한다. 본 논문에서는 직교 정사영 CMA와 대수학적 스텝 사이즈 CMA를 각각 요약 설명 하고, 이 각각을 스위칭을 이용하여 결합하는 방법을 제안한다. 그리고 시뮬레이션을 통해서 여러 시불변 채널과 시변 채널에 대해서 그 수렴 성능이 개선됨을 보인다.

기울기 벡터의 직교 정사형을 사용한 CMA 등화기에 관한 연구 (A Constant Modulus Algorithm Based on an Orthogonal Projection)

  • 임준석
    • 한국음향학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.640-645
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    • 2009
  • 블라인드 채널 등화기의 일종인 CMA방식의 수렴 속도는 일반적을 훈련열을 바탕으로 한 방법에 비해서 느린 경향이 있다. 또 그 수렴 속도는 정해진 스텝사이즈에 따라 정해진다. 본 논문은 기존 고정 스텝사이즈 CMA 알고리즘의 수렴 속도를 개선하기 위한 직교 정사형 망각인자를 도입하여 수렴성능이 개선된 새로운 알고리즘을 제안한다.

초기 수렴 검출 기능을 갖는 동시 MCMA-DD 등화기 (A Concurrent MCMA-DD Equalizer with Initial Convergence Detection)

  • 김철민;최익현;오길남;최수철
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.477-480
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    • 2005
  • CMA-DD기법은 CMA의 정상상태 성능개선을 위해 제안되었으며, 모드간 전환시점에 따라 성능이 결정된다. CMA-DD의 문제점을 개선하기 위해 Castro등은 동시 등화기를 제안하여 모드 전환시점에 따른 성능의 민감성을 완화시켰다. 그러나 동시 동작 알고리즘은 등화기가 완전히 수렴에 도달한 후에도 동시 동작을 계속한다는 문제점을 갖는다. 동시 동작 알고리즘을 개선하기 위해 본 논문에서는 변형된 CMA(Modified CMA)와 DD모드를 결합한 동시 MCMA-DD등화기를 제안한다. 제안한 등화기는 기존의 기법보다 수렴속도와 정상상태의 성능이 개선되었다. 또한 두 모드의 전환 시점을 등화기 출력에 잔류하는 심볼간 간섭 양을 이용하여 최적의 전환 시점을 결정하였다.

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오차 제곱 가중치기반 랩 계수 갱신을 적용한 동시 등화기 (Concurrent Equalizer with Squared Error Weight-Based Tap Coefficients Update)

  • 오길남
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권3C호
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    • pp.157-162
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    • 2011
  • 동시 등화는 통신 채널을 블라인드 등화 시 수렵 특성 개선에 유용하다. 그러나 동시 등화는 등화기가 정상상태에 수렴한 후에도 동시 적응을 계속함으로써 성능 개선이 제한적이다. 본 논문에서는 동시 등화의 수렴 특성과 함께 정상상태 성능을 개선하기 위해, 가변 수렴상수와 가중치기반의 탭 계수 갱신을 적용하는 새로운 동시 등화 기법을 제안한다. 제안하는 동시 vsCMA+DD 등화는 가변 수렴상수 CMA(variable step-size CMA: vsCMA)와 판정의거 (decision-directed: DD) 알고리즘의 오차 신호를 사용하여 가중치를 산출하고, 이를 이용하여 두 등화기를 각각 가중 갱신한다. 제안 방법은 vsCMA에 의해 CMA의 오차 성능을 개선하고, 가중치기반의 탭 계수 갱신에 의해 수렴 속도와 정상상대 성능을 개선하였다. 모의실험을 통해 제안 방식의 성능 개선을 검증하였다.

위상 보상을 위한 개선된 CMA 적응 등화 알고리즘 (Adaptive Equalization Algorithm of Improved-CMA for Phase Compensation)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.63-68
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    • 2014
  • 본 논문은 다중 경로 페이딩과 대역폭 제한 특성을 갖는 채널에서 부호간 간섭을 제거시킬 수 있는 CMA 적응 등화기에서 위상 보상이 가능한 I-CMA (Improved-CMA) 알고리즘에 관한 것이다. 기존 CMA 알고리즘의 오차신호를 얻기 위한 비용 함수를 개량하여 진폭과 위상의 동시 제거가 가능토록 새로운 비용 함수가 제안되며 이의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션 확인하였다. 알고리즘의 단순성과 등화 후 위상 보상을 위한 별도의 PLL을 제거할 수 있는 장점을 가지며, 이를 위해 수신측에서의 등화기 출력 신호인 복원된 신호 성상도, 수렴 성능을 나타내는 성능 지수인 잔류 isi 및 MD (Maximum Distortion) 특성 곡선과 채널과 등화기의 종합 주파수 특성을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 I-CMA가 복원 성상도에서 진폭과 위상 보상 능력이 CMA보다 우월하였지만, 수렴 시간에서는 동시 위상 보상으로 인하여 CMA보다 늦어짐을 알 수 있었다.

Coordinate Reduction을 이용한 16-QAM 신호의 CMA 적응 등화 성능 개선 (The Performance Improvement of CMA Adaptive Equalization in 16-QAM Signal using the Coordinate Reduction)

  • 임승각;정영화
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.107-113
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    • 2011
  • 본 논문은 기존 CMA (Constant Modulus Algorithm) 적응 등화기의 성능인 수렴 특성과 잔류 부호간 간섭을 개선하기위하여 Coordinate Reduction을 적용한 CR(Coordinate Reduction)-CMA에대한 관한 것이다. 송신 시스템과 수신 시스템을 연결하는 무선과 유선의 대역 제한 채널에서 발생되는 부호간 간섭에의한 찌그러짐을 줄이기 위하여 등화기가 사용되며, 이의 대표적인 알고리즘으로는 CMA가 널리 알려져 있다. 이와같은 채널을 통하여 대량의 정보를 고속으로 전송하기 위해서는 등화에 필요한 오버헤드를 최소화할 수 있는 빠른 수렴 속도가 요구된다. 논문에서는 등화기 입력단에서 정상 등화 상태에서 오차를 주이는 수신 신호의 Coordinate를 reduce하는 새로운 비용 함수를 도입하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘이 기존 CMA 보다 빠른 수렴 속도와 적은 잔류 부호간 간섭양을 가짐을 확인할 수 있었다.

Shell 분할 기반 CMA (Shell Partition-based Constant Modulus Algorithm)

  • 이기헌;박래홍;박재혁;이병욱
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권1호
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    • pp.133-143
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    • 1996
  • 널리 사용되는 blind 등화 알고리듬의 하나인 constant modulus algorithm (CMA)은 등화기 출력신호의 2차 통계 특성을 이용하여 채널을 등화한다. Quadrature amplitude modulation (QAM) 신호와 같은 다중레벨을 갖는 신호에 대한 CMA의 성능은 모든 신호의 전력을 하나의 modulus에 투영시켜 등화함에 따라 성능이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 QAM 시스템에 대한 등화성능을 개선시키기 위해 오차크기에 따른 shell 분할방법을 제안하였다. 등화기 출력신호의 분포를 가우시안으로 가정하여, 등화기 출력신호전력의 분포가 noncentral $x^2$ 분포를 이룸으로부터 maximum likelihood 추정에 의한 결정경계를 구했다. 결정경계에 의해 분리되는 각 shell이 하나의 modulus를 가짐에 착안하여 제안한 CMA는 다중 modulus 등화시스템을 구성한다. 32-QAM과 64-QAM 신호에 대한 전산모의실험을 통하여 제안한 알고리듬이 효과적임을 보였다.

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16-QAM 신호에 대한 CR-CMA와 CM-CMA의 적응 등화 성능 비교 (The Performance Comparison of CR-CMA and CM-CMA Adaptive Equalization in 16-QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.115-120
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    • 2011
  • 논문은 기존 CMA (Constant Modulus Algorithm) 적응 등화기의 성능인 수렴 특성과 잔류 부호 간 간섭을 개선하기위한 CR-CMA 와 CM-CMA의 성능 비교에 관한 것이다. 무선과 유선의 대역 제한 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 줄이기 위하여 사용되는 등화기에서 디지털 부호의 전송 시 학습열 없이 여분의 대역폭을 소비하지 않는 블라인드 방식에 대한 연구가 이루어졌으며, 최근에는 간단한 연산의 장점을 갖는 CMA 방식의 비용 함수를 개량하여 성능을 개선하고 있다. 논문에서는 이와 같이 새롭게 등장하는 방식 중에서 CR(Constellation Reduction)-CMA 방식과 CM (Constellation Matching)-CMA 방식에대한 성능 분석을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 복원 성상도, 수렴 속도 및 잔류 부호 간 간섭양에서 CR-CMA가 CM-CMA보다 우월한 등화 특성을 가짐을 확인할 수 있었다.

Constellation Matching 기법을 이용한 CMA 블라인드 적응 등화기의 성능 개선 (The Performance improvement of CMA Blind Adaptive equalizer using the Constellation Matching Method)

  • 임승각;강대수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.121-127
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기존의 CMA 블라인드 적응 등화기의 통신 채널 역모델링 성능을 개선시킬 수 있는 Constellation Matching 기법을 적용한 개선된 CMA 블라인드 적응 알고리즘에 대한 것이다. 무선 이동 채널과 같은 대역 제한 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭 영향을 줄이기 위하여 사용되던 기존의 CMA 블라인드 적응 등화기에서는 진폭 찌그러짐을 보상하는 반면 개선된 적응 알고리즘에서는 부가적인 신호 constellation matching (CM) 오차항을 포함하는 비용 함수를 적용하여 등화기 출력에서 진폭과 위상 찌그러짐을 최소화하도록 동작한다. 개선 알고리즘의 역모델링의 성능을 평가하기위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 잔여 부호간 간섭양과 복원된 신호의 constellation 을 기존 방식과 비교하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 방식이 기존 방식보다 정상 상태에서 안정된 잔여 부호간 간섭양을 얻을 수 있었지만 수렴 속도에서 초기의 적응 과정에서 늦어짐을 확인하였다.