주파수 비선택적 페이딩 채널에서의 데이터 전송은 승산성 왜곡으로부터 영향을 받는다 OFDM 방식에서도 채널의 영향에 의해 이러한 왜곡이 발생하게 되며 이를 보상하기 위해 등화기를 사용한다. 일반적으로 LMS 알고리즘을 사용한 적응 등화기의 경우 시변 채널을 거친 훈련신호의 고유치 분포가 커지게 된다. 고유값 분포가 커지면 통신시스템의 성능을 저하시키는 주요한 원인이 된다. 본 논문에서는 기존의 wavelet 변환을 고속으로 처리하는 고속화 알고리즘과 비교하여 적은 계산량으로 동일한 성능을 보이는 새로운 고속화 알고리즘을 제안한다 제안한 알고리즘을 OFDM 통신시스템의 적응등화기에 적용하였다. 기존의 알고리즘과 비교 및 분석한 결과 제안한 알고리즘의 성능이 우수한 것을 알 수 있었다. 제안한 알고리즘을 VHDL로 구현하였다.
본 논문은 디지털 능동형 가변 축전기를 사용한 적응형 이퀄라이저를 제안하고 있다. Equalizing amplifier는 주 증폭기와 source degeneration RC 필터로 구성되어 있으며, RC필터를 디지털 능동형 가변 축전기로 구현함으로써 면적 효율을 높이고 선형적인 손실 보상 영역을 확보했다. 능동형 가변 축전기는 miller effect에 의한 임피던스 증가 효과를 사용하였으며, 증폭기 이득 조정을 통해 capacitance의 가변성을 가질 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 결과, 능동형 축전기의 선형적 가변 특성을 통해 입력 데이터의 고주파 손실을 보상하여 2Gb/s 전송속도에 대해 0.31 UI의 입력 eye 너비를 0.64 UI로 약 2배 증가시켰다. 적응형 이퀄라이저는 $0.13-{\mu}m\;CMOS$ 공정 값을 사용하여 설계 되었으며, 0.412 mm2 의 레이아웃 면적을 사용한다.
Adrian Francisco Ramirez;Felipe Pasquevich;Graciela Corral Briones
Journal of information and communication convergence engineering
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제22권2호
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pp.89-97
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2024
This research conducted a comparative analysis of two communication systems. The first system utilizes a conventional series configuration consisting of a symbol-rate least mean square (LMS) equalizer followed by a timing recovery loop. The second system introduces an innovative approach that integrates a symbol-rate LMS equalizer and a timing recovery component within a single loop, allowing mutual feedback between the two blocks. In this integrated system, the equalizer also provides timing error information, thereby eliminating the requirement for a separate threshold error detector. This study examines the performance curves of both system configurations. The simulation results revealed that the integrated system may offer improved stability in terms of multiple transmission challenges, including phase and frequency offsets and intersymbol interference. Further analysis and discussion highlight the significant insights and implications of the proposed architecture. Overall, the present findings provide an alternative perspective on the joint implementation of equalization and timing recovery in communication systems.
본 논문에서는 가시광 통신의 광원으로 사용되는 백색 LED (Light Emitting Diode)의 변조 대역폭 확장을 위해 송신단에 전치 등화기 회로를 설계하였다. 또한 청색 광 필터를 이용하여 백색 LED의 주파수 응답을 저해하는 황색 형광물질의 영향을 제거하였고 이로 인해 발생하는 신호 세기의 저하를 광학 설계를 통해 극복하였다. 이 시스템을 통해 백색 LED의 변조 대역폭을 결정하는 3 dB 대역폭을 3 MHz에서 25 MHz이상으로 향상 시켰으며 광학 설계를 통해 추가적인 신호 세기를 확보하여 전송 거리를 증가시켰다. 통신 성능 확인을 위해 LED에 NRZ-OOK (신호를 변조시켜 전송하여, APD (Avalanche Photo Diode)를 통하여 수신하였고 이를 CSA (Communication System Analyzer)와 RFSA (Radio Frequency Spectrum Analyzer)를 통해 분석하였다. 이를 통해 전치 등화기와 광학 설계를 이용하여 전송거리 4.5 m에서 30 Mbps, 1.5 m에서 50 Mbps의 신호 전송이 가능함을 실험적으로 검증하였다.
백플레인 채널 시리얼 링크는 심각한 신호왜곡 현상을 겪는다. 특히, 채널 자체의 특성에 의해 발생하는 이득손실, 주파수에 따른 손실, 반사파 등의 불완전성으로 더욱 심해진다. 이 중 주파수에 따른 손실의 경우 신호파형에 ISI를 일으키므로, 이를 줄이기 위해 어댑티브 이퀄라이저 회로를 사용한다. 본 논문에서는 0.18um CMOS공정을 이용하여 구현한 아날로그 형태의 10Gb/s 어댑티브 이퀄라이저 회로를 소개한다. 제안한 이퀄라이저 회로는 34인치의 긴 백플레인 채널(혹은 트랜스미션 라인)의 불완전성에도 불구하고, 매우 높은 동작속도(10Gb/s)를 유지한다. 포스트 레이아웃 시뮬레이션 결과, 제안한 회로는 10mW의 전력소모와 $8ps_{p-p}$의 지터 특성을 가지며, $0.56mm^2$의 칩 사이즈를 갖는다.
Park, Sung-Ik;Eum, Ho-Min;Park, So-Ra;Kim, Geon;Lee, Yong-Tae;Kim, Heung-Mook;Oh, Wang-Rok
ETRI Journal
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제31권4호
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pp.357-364
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2009
In this paper, we propose a novel equalization on-channel repeater (OCR) with a feedback interference canceller (FIC) to relay terrestrial digital multimedia broadcasting signals in single frequency networks. The proposed OCR not only has high output power by cancelling the feedback signals caused by insufficient antenna isolation through the FIC, but also shows better output signal quality than the conventional OCR by removing multipath signals existing between the main transmitter and the OCR through an equalizer. In addition, computer simulations and laboratory test results demonstrate that the proposed OCR successfully cancels feedback signals and compensates channel distortions and provides a higher quality transmitting signal with higher output power than conventional OCRs.
Journal of information and communication convergence engineering
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제8권6호
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pp.687-689
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2010
In this paper, the equalization for frequency slope of path loss in Multi-Band(MB) OFDM UWB is proposed. The path loss of a signal is proportionate to the square of the signal's frequency. So, the received signal amplitudes of OFDM subcarrier can be different up to 3dB when MB-OFDM occupies bandwidth over 1.5GHz. The differences of subcarrier-amplitudes make an effective of 0.3 bit reduction of soft decision bits of viterbi decoder, and when the effective of 0.3 bit reduction can cause 0.5dB SNR degradation. This paper proposes two modem architectures which compensate for the degraded subcarrier by multiplying the reciprocal of degraded values in analog or digital domain. It is shown that, for the proposed architecture applied to MB-OFDM UWB, the performance improvements up to 0.5dB can be obtained over the conventional uncompensated receiver architecture.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제4권1호
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pp.23-29
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2004
In this paper we analyze convergence constraints and time constant of IT-LMS algorithm and derive a method of making it's time constant independent of signal power by using input variance estimation. The method for estimating the input variance is to use a single-pole low-pass filter(LPF) with common smoothing parameter value, θ. The estimator is with narrow bandwidth for large θ but with wide bandwidth for small θ. This small θ gives long term average estimation(low frequency) of the fluctuating input variance well as short term variations (high frequency) of the input power. In our simulations of multipath communication channel equalization environments, the method with large θ has shown not as much improved convergence speed as the speed of the original IT-LMS algorithm. The proposed method with small θ=0.01 reach its minimum MSE in 100 samples whereas the IT-LMS converges in 200 samples. This shows the proposed, tap-power normalized IT-LMS algorithm can be applied more effectively to digital wireless communication systems.
이 논문에서는 SC-FDMA 수신기를 위한 잡음 백색화 판정궤환 등화기를 제안하였다. SC-FDMA 방식은 다중경로의 영향을 제거할 수 있는 OFDMA 방식의 장점을 유지하면서 OFDMA의 단점인 높은 PAPR 문제를 해결할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또 SCFDMA 방식은 기본적으로 단일 반송파 전송방식이지만, 주파수 영역에서 채널 등화기를 구현함으로써 OFDMA 수신기와 마찬가지로 등화기의 복잡도를 크게 감소시킬 수 있다. 뿐만 아니라 시간 영역 신호가 디지털 변조된 복소심볼이므로 시간 영역에서 추가적으로 비선형 등화인 판정궤환 등화를 함으로써 주파수 영역의 선형 등화에 의해 잔류해 있는 심볼간 간섭을 더 제거할 수 있다. 한편 지금까지 제시된 SC-FDMA용 판정궤환 등화기는 판정기에 입력되는 신호에 포함된 잡음이 백색화되어 있지 않기 때문에 최적판정을 수행하고 있지 않다. 이 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 선형 잡음 백색화 필터를 판정기 앞에 연결하여 판정궤환 등화기의 성능을 더 향상 시킬 수 있는 방법을 제시한다. 또 컴퓨터 모의실험을 통해 기존의 등화기와 제안된 등화기의 비트 오율 성능을 비교한다.
Similar to Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), a Single Carrier with Frequency Domain Equalization (SC-FDE) system is computationally efficient since equalization is performed on a block of data in the frequency domain. In coherent QAM schemes, the mean phase rotation error caused by the residual carrier frequency offset may lead to serious degradation. When the frequency equalizer is combined with the mean phase error tracking algorithm, its performance can be enhanced noticeably.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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