• 한국통신학회논문지
• /
• 제32권9C호
• /
• pp.905-912
• /
• 2007

본 논문에서는 OFDM 기반 무선 LAN 시스템에서 긴 훈련심볼을 이용하는, 시간동기 오차의 영향이 고려된 IQ imbalance 추정 및 보상 기법을 제안한다. 기존의 긴 훈련심볼을 이용한 IQ imbalance 보상 기법은 시간동기 오차에 민감한 구조를 갖기 때문에 시간동기 오차가 필연적인 실제 시스템에서는 심각한 성능 저하를 보인다. 본 논문에서는 시간동기 오차로 인해 발생하는 위상회전을 상쇄시킬 수 있는 새로운 criterion을 정의하고, 이에 따른 IQ imbalance 추정 및 보상 기법을 제안한다. 제안된 기법은 시간동기 오차가 존재할 경우에도 IQ imbalance 의 영향을 이상적인 경우 대비 최대 0.2dB 이하로 보상할 수 있으며, IEEE 802.11a 시스템의 54Mbps 전송모드에 적용하였을 경우 기존 기법에 비해 약 4.3dB의 성능 이득을 보인다. 제안된 기법을 이용한 IQ imbalance 추정 및 보상단은 Verilog HDL을 이용하여 하드웨어 설계 및 검증 되었으며, 0.18um CMOS 공정을 이용하여 합성한 결과, 약 75K gates 와 6K bits의 메모리로 구현되었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권12A호
• /
• pp.1205-1213
• /
• 2006

본 논문에서는 직교주파수분할다중송신(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 방식의 송수신기에서 IQ 불균형(In-phase/Quadrature Imbalance) 성분의 영향을 분석한 후, 예기치 않은 IQ 불균형이 존재하는 상황에서 조차 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 보인다. 주파수 선택적 채널 특성을 갖는 경우 IQ 불균형 성분에 의해 마주보는 부반송파 간에 신호 확산으로 인해 송신 신호 왜곡이 발생할 경우, 복조 과정에서 부가적인 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 보인다. IQ 불균형이 존재하는 수신 신호에 대해 ML(Maximum Likelihood) 또는 OSIC(Ordered Successive Interference Cancellation) 신호 검출 기법을 이용하여 SER(Symbol Error Rate) 성능검증을 하면, 주파수 선택적 채널 계수와 송수신 IQ 불균형 성분이 결합에 의하여 초래되는 다이버시티 이득으로 인해 기존의 간섭억제 기법인 ZF(Zero-forcing) 기법에 비해 성능향상이 있음을 보인다. 본 논문에서는 다이버시티 이득을 얻기 위해서는 정확한 왜곡행렬 추정이 뒷받침 되어야 하므로 이를 위해 Alamouti 기법을 적용한 새로운 프리앰블 형태를 제안한다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제6권3호
• /
• pp.182-188
• /
• 2006

Orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) is very useful for the wireless communication system. However, OFDM is very sensitive to the radio frequency impairments. One of the most important major impairments is the IQ imbalance between in-phase(l) and quadrature(Q) branches in the up and down-conversion. IQ imbalance can be divided into phase and amplitude imbalances. These imbalances make constellation of signal to expand and rotate. The performance of system is severely degraded. In this paper, a closed-form for the bit error probability of the OFDM signal in IQ imbalance environment is derived in terms of the function of phase and amplitude imbalance parameters. So, it will be convenient and useful to evaluate the performance of OFDM communication system with IQ imbalance. It is confirmed that computer simulation results closely match with the results of the analytical derivation. When phase imbalance $\varphi=20^{\circ}$, amplitude imbalance $\varepsilon=0.1$; 0.3; 0.4; 0.5, BER at $10^{-5}$ is severely degraded by 1.8 dB, 3.12 dB, 4.72, and 8.44 dB, respectively.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제13권9호
• /
• pp.1803-1810
• /
• 2009

본 논문은 OFDM을 사용하는 DVB-T 시스템에서 발생하는 IQ 불평형 오류를 추정하고 보상하는 문제를 Matlab으로 성능 평가하고, 이 중 IQ 불평형 오류 추정 보상 회로 부분을 Xilinx의 System Generator를 이용하여 FPGA로 설계 구현하여 성능을 비교 평가한 것이다. 모의실험 결과, Matlab 결과와 System Generator 결과 모두 IQ 불평형 오류가 우수하게 추정 보상됨을 확인하였으며, 또한 구현한 FPGA의 성능을 평가하기 위해 Hardware co-simulation 과정을 통해 Xilinx Sparta3 xc3s1000 fg676-4 target Device에 로딩하고, 타이밍 해석과 resource량도 확인함으로서 성능을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권5A호
• /
• pp.341-346
• /
• 2009

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 기반으로 하는 M-WiMAX (Mobile-Worldwide Interoperability for Microwave Access) 시스템은 이동성이 있는 고속 데이터 전송에 적합한 전송 방법으로 널리 알려져 있지만, 수신단에서의 LO (Local Oscillator)에 의해 발생하는 IQ 불균형에 매우 민감한 특성을 보이는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 IQ 불균형이 시스템에 미치는 영향을 분석하고, 이를 보상하는데 있어 이득 불균형의 추정 및 보상이 AGC (Automatic Gain Control) 기능과 중첩함으로 단말 모뎀에서 DFE (Digital Front-end) 의 소형화 및 고집적화를 위한 두 기능의 결합 기법을 제시한다. 모의 실험을 통해 기존 방법과의 성능 차이가 없음을 보여 제안한 기법에 의한 H/W 구현의 복잡도를 감소시킬 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제18권7호
• /
• pp.757-765
• /
• 2007

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 이동성이 있는 고속 데이터 전송에 적합한 전송 방법으로 널리 알려져 있지만, 위상 잡음과 직교 불균형(IQ imbalance)에 매우 민감한 특성을 보이는 단점이 있다. 그러므로, 본 논문에서는 위상 잡음 특성에 따른 위상 잡음 분산을 계산한 다음, 직교 불균형이 있는 OFDM 시스템의 통신 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과, 위상 잡음의 분산과 직교 불균형의 크기 변화에 따라 통신 성능이 변화하는 것을 분석하였다. 분석 결과, 진폭 불균형이 ${\varepsilon}$=0.2; 0.3; 0.4이고, 위상 불균형이 ${\phi}=10^0$이고, 위상 잡음의 분산 ${\sigma}^2=0.012$일 때, BER은 $10^{-5}$에서 각각 2.88 dB, 3.61 dB, 4.69 dB의 SNR penalty가 존재한다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제19권9호
• /
• pp.1028-1036
• /
• 2008

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 직교 불균형 문제는 송수신기의 front-end에서 발생하며, 성상도에 영향을 주게 되어 BER(Bit Error Rate)을 증가시킨다. 또한, 위상 잡음은 송수신시 국부 발진기에서 발생되는 잡음으로 각 부반송파의 직교성을 깨뜨림으로써 시스템 성능을 크게 저하시킨다. 기존 방식인 PNS(Phase Noise Suppression) 알고리즘은 이러한 위상 잡음을 효과적으로 제거하는 방법이지만 직교 불균형 이동시에 적용되면 오히려 성능이 감소된다. 본 논문에서는 OFDM 시스템의 수신기에서 하향 변환 시 발생하는 직교 불균형과 위상 잡음의 영향을 분석하고, 수신기 FFT(Fast Fourier Transform) 후단에서 파일럿 심볼을 사용하여 CPE를 먼저 제거하고 직교 불균형과 위상 잡음의 성분을 검출하여 등화기의 판정 기준으로 사용하여 보상하는 방법을 제시하였다. 또, 다른 기존 방식들은 FFT 후단에서 추정하고 피드백 시키거나 프리엠블과 같은 시퀀스를 사용하는 방식이지만, 본 논문에서는 FFT 후단에서 MMSE 등화기만을 사용하여 제거하므로 기존의 방법보다 복잡도가 줄어든다. 기존의 위상 잡음 제거 방식에 ICI(Inter Carrier Interference) 제거 기능을 추가하고 직교 불균형 성분을 추출하여 MMSE(Minimum Mean Square Error) 과정 중에 적응 forgetting factor를 적용하면 성능 개선과 직교 불균형 성분의 영향이 줄어들며 성능이 개선됨을 보인다.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.144-150
• /
• 2022

The on-board processor of satellite synthetic aperture radar(SAR) generates transmission signal by digital signal processing, converts it into an analog signal. At this time, the transmission signal generated from the baseband requires the frequency modulation to convert it to the high-frequency band in order to improve the stability. General frequency modulation method using local oscillator(LO) causes IQ imbalance due to phase error/magnitude error and these error reduce performance of SAR. To generate transmission signal without phase/magnitude error, this paper suggests design method of the frequency modulation method using digital to analog converter(DAC) at on-board SAR. For design, this paper analyzes the characteristic of DAC mode and uses pre-compensation filter. To analyze the proposed method performance, performance index are compared with IQ imbalance signals. This method is suitable for on-board SAR using fast sampling DAC and has the advantage of being able to solve IQ imbalances.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권1C호
• /
• pp.55-64
• /
• 2010

본 논문에서는 직접변환 RF 송수신기를 채용하는 직교주파수분할다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 송수신기의 IQ 불균형과 수신기의 위상잡음, 그리고 주파수 선택적 페이딩에 의한 채널 왜곡을 종합적으로 분석하여 기저대역에서 이들 왜곡을 보상하는 보상기법을 제안한다. 제안된 보상기법은 훈련심벌을 이용하여 합성 왜곡성분을 추정하는 초기 왜곡추정과 데이터 심벌에 포함되는 파일럿 심벌을 이용한 잔여 왜곡성분 추정과정을 포함하고 있으며 이들을 종합하여 합성왜곡성분을 제거한다. 시뮬레이션 결과로부터 제안된 보상기법은 IQ 불균형, 위상잡음과 주파수 선택적 페이딩 채널이 혼합된 신호왜곡을 동시에 보상할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 2009

DFT(Discrete Fourier Transform) 확산 방식의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신 시스템은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 저감에 매우 효과적인 시스템이며, 3GPP LTE($3^{rd}$ Generation Partnership Project Long Term Evolution)의 상향 링크에 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)에 사용된다. SC-FDMA는 일반적으로 OFDM 시스템보다 위상잡음과 직교 불균형으로 인한 ICI(Inter-Carrier Interference)에서 더 성능 열화가 발생하며, 등화기에 심각한 영향을 미친다. 그러므로 본 논문에서는 상향 링크에서 신호 전송 시 발생하는 위상잡음과 직교 불균형(IQ Imbalance: In-phase/Quadrature Imbalance), 그리고 전력 증폭기(HPA: High Power Amplifier)의 백-오프 특성에 따른 영향을 분석하고, ICI 성분을 제거할 수 있는 효과적인 등화 알고리듬을 제시한다. 제안된 등화기는 FDE(Frequency Domain Equalizer) 방식을 기반으로 설계하였으며, 기존의 PNS(Phase Noise Suppression) 알고리듬을 FDE에 사용될 수 있도록 수정하고 개선하여 위상 잡음과 직교 불균형으로 인한 ICI를 보상한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 back-off 5.5 dB 상태에서 위상 잡음 $0.06\;rad^2$, 위상 에러 5도, 진폭 에러 0.005인 경우, 위상 잡음과 직교 불균형을 보상하여 SNR=14 dB 정도에서 $BER=10^{-4}$의 성능을 만족할 수 있다.