본 논문은 차세대 고속무선 DTV(Digital Television)를 위한 터보복호기반의 위상 옵셋 추정 기법이 대해 연구하였다. 위상 추정기법은 터보 복호기 외부에 추정기를 두어 다음 상태의 위상을 추정하기 위해 LMS (Least Mean Square) 방식을 사용하였다. 기존의 LMS 방식은 구현이 간결하지만 고정의 스텝 사이즈를 가지고 있으므로 시간에 따라 변화하는 다중 경로 환경에서는 채널 추정이 힘들며 트래킹 능력이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 고정 스텝 사이즈가 아닌 채널의 상태에 따라 스텝 사이즈를 변화 시키는 가변 스텝사이즈를 갖는 LMS 방식을 제안한다. 모의실험은 임의의 위상 옵셋에 대하여 수행되었으며, 제안한 방식이 기존의 방식에 비해 개선된 성능을 보임을 알 수 있었다.
In this paper, we introduce the efficient carrier phase estimating algorithm collaborate with the channel decoder of turbo coded QPSK modulation for mobile DVB-RCS systems. At low SNR, the phase estimation using soft information of turbo decoder is able to improve power efficiency because of achieving the good synchronization. We investigate performance of external single estimator and internal multiple estimator in the PSP (Per Survivor Processing) manner over AWGN channel. For phase estimation, the LMS (Least Mean Square) scheme is considered. Three different APP-based methods are also proposed.
Khan, Latif Ullah;Khattak, M. Irfan;Khan, Naeem;Khan, Atif Sardar;Shafi, M.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제3권3호
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pp.142-152
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2014
Vehicular Ad-hoc Networks (VANETs) are comprised of wireless mobile nodes characterized by a randomly changing topology, high mobility, availability of geographic position, and fewer power constraints. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is a promising candidate for the physical layer of VANET because of the inherent characteristics of the spectral efficiency and robustness to channel impairments. The susceptibility of OFDM to Inter-Carrier Interference (ICI) is a challenging issue. The high mobility of nodes in VANET causes higher Doppler shifts, which results in ICI in the OFDM system. In this paper, a frequency domain com-btype channel estimation was used to cancel out ICI. The channel frequency response at the pilot tones was estimated using a Least Square (LS) estimator. An efficient interpolation technique is required to estimate the channel at the data tones with low interpolation error. This paper proposes a robust interpolation technique to estimate the channel frequency response at the data subcarriers. The channel induced noise tended to degrade the Bit Error Rate (BER) performance of the system. Parallel concatenated Convolutional codes were used for error correction. At the decoding end, different decoding algorithms were considered for the component decoders of the iterative Turbo decoder. A performance and complexity comparison among the various decoding algorithms was also carried out.
OFDM 시스템에서의 채널 추정은 주로 주파수 영역에서 수신단에 알려진 파일럿 신호를 이용하여 이루어진다. 이러한 채널 추정은 크게 LS 기법과 MMSE 기법으로 나누어지는데 LS 기법은 MMSE 기법보다 복잡도가 낮아서 구현이 간단하다는 장점이 있지만 잡음의 효과를 고려하지 않기 때문에 MMSE 기법보다 추정 성능이 다소 떨어진다. 본 논문에서는 이러한 LS 기법의 단점을 극복하기 위하여 시간영역으로 변환된 채널 계수에 최적의 문턱값(Threshold)을 적용하여 잡음을 제거함으로써 채널 추정의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 문턱값은 주파수영역에서 추정된 채널 계수의 웨이브렛 변환을 통하여 얻어진 표준편차에 의해 결정된다. 모의실험을 통해 제안된 방법이 기존 LS 기법보다 모든 SNR에서 채널 추정 성능이 우수함을 보인다.
본 논문은 ATSC(Advanced Television System Committee) 8VSB(Vestigial Side Band) 방식의 디지털 지상파 TV 시스템에서 수신 채널 등화기의 수렴속도와 MSE(Mean Square Error) 성능을 개선하기 위한 DCT HLMS DFE(Discrete Cosine Transform Hierarchical Least Mean Square Decision Feedback Equalizer) 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 기존의 LMS(Least Mean Square) DFE 를 계층적 구조의 서브필터로 변형함으로써 수신 데이터 상관 행렬의 고유값 범위를 줄인다. 또한, DCT와 전력추정 알고리즘을 사용하여 다중경로 수신환경에서 수신 신호의 왜곡 및 지연에 따른 입력데이터에 대한 고유값 확산을 작게 한다. 전산 모의실험 결과, 제안한 DCT HLMS DFE는 ATTC(Advanced Television Technology Center)가 제시한 디지털 지상파 TV 방송 채널 중 A, B 그리고 F 채널에서 채널 등화 이후의 심볼 에러율이 0.2일 때 기존의 LMS BFE 보다 SNR이 각각 약 3.8dB, 5dB 그리고 2dB 개선되었다.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제3권3호
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pp.135-141
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2014
The inherent feature of the highly efficient spectrum usage has made Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) preferable for Communication Standards. This study evaluated the performance of a Least Square (LS) estimator for a comb-type pilot insertion scheme over a fast fading Rayleigh channel. A High Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) is one of the major downsides of the OFDM. The effects of an increase in the number of subcarriers on PAPR and the performance of the LS Estimator were studied. Increasing the number of subcarriers while keeping the pilots overhead constant resulted in improved performance of the LS estimator but the PAPR increased with increasing number of subcarriers. Therefore some trade-off between the number of subcarriers and the performance of the OFDM system is needed. The Mean Square Error (MSE) expression was also derived for the LS estimator in the case of a comb-type pilot arrangement. The MSE expression clearly explains the effects of the number of subcarriers on the performance of the LS estimator.
In this paper, we focus on the real time implementation of the single channel adaptive noise canceller(ANC) by using TMS320C30 EVM board. The implemented single channel adaptive noise canceller is based on a reference paper [1] in which it is simulated by using the recursive average magnitude difference function(AMDF) to get a properly delayed input speech on a sample basis as a reference signal and normalized least mean square(NLMS) algorithm. To certify results of the real time implementation, we measured the processing time of the ANC and enhancement ratio according to various signalto-noise ratios(SNRs). Experimental results demonstrate that the processing time of the speech signal of 32ms length with delay estimation of every 10 samples is about 26.3 ms, and almost the same performance as given in [1] is obtained with the implemented system.
유럽형 지상파 디지털 방송 표준인 DVB-T 시스템에서는 OFDM방식을 사용하여 신호를 전송하며, 주파수 선택적 페이딩 환경과 충격 잡음 채널에서도 향상된 성능을 제공 할 수 있다. 그러나 이동성이 가정된 시변 채널에서는 도플러 확산의 영향 때문에 한 OFDM 심볼 안에 존재하는 부반송파 사이의 직교성의 파괴, 즉 inter-carrier interference(ICI)가 발생하여 심각한 성능 열화가 발생한다. 본 논문에서는 시간 및 주파수 축에서 채널의 특성과 ICI를 분석하고, OFDM시스템에서 구현이 간단한 LS 알고리즘과 이를 이용한 잡음 및 ICI 감쇄 기법을 사용한 LS 방식을 단말기의 속도에 따라 선택하여 사용하는 적응형 채널 추정 방식을 제안한다. 단말기의 속도를 추정하는 방법을 제안하여 COST207의 TU6 채널 모델을 적용한 시뮬레이션을 통하여 그 동작을 확인하였다. 또한 속도 추정을 위한 연산을 최소화한 알고리즘을 제안하여 하드웨어의 증가를 무시할 정도로 줄였다. 제안된 적응형 채널 추정 알고리즘은 속도가 약 70 km/h 이하인 경우에 잡음 및 ICI 감쇄기법을 위한 하드웨어를 동작시키지 않음으로서 전력의 소모가 현저하게 줄어든다.
본 논문에서는 지상파 디지털 멀티미디어 방송시스템 용 등화기반 동일채널 중계기의 성능을 분석한다. 동일채널 중계기의 가장 큰 문제는 에코에 의한 성능열화로 간섭제거기가 필연적으로 사용되어야 하는데, 일반적으로 간섭제거기는 중계기 출력을 기준신호로 LMS(Least mean square) 알고리즘을 적용하여 에코채널을 추정하고 중계기 입력에서 이를 제거하는 형태로 동작된다. 그러나, LMS 알고리즘의 추적성능에는 한계가 있어 제거되지 못한 잔여 에코가 나타나게 된다. 본 논문에서는 이러한 잔여 에코의 제거를 위하여 간섭제거 후단에 등화기를 사용하는 등화기반 동일채널 중계기를 고려하며 등화기를 사용함으로써 얻을 수 있는 이득에 대한 성능분석을 수행한다. 등화기는 우선 효과적인 잔여 에코 및 채널 추정을 위해 간섭제거기 후단에서 파일럿 심볼을 이용한 채널 추정을 수행하며 이에 기초하여 호모모르픽 분해(Homomorphic decomposition)를 이용한 역채널 보상방법을 사용한다. 모의실험 결과는 잔여에코에 의한 성능열화를 등화기를 사용함으로써 상당부분 방지할 수 있음을 보여준다.
Alam, Muhammad Morshed;Islam, Mohammad Rakibul;Arafat, Muhammad Yeasir;Ahmed, Feroz
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권1호
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pp.178-203
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2018
In this paper, authors have been evaluated the Frame Error Rate (FER) performance of IEEE 802.11 a/g/p standard 5 GHz frequency band WLAN over Rayleigh and Rician distributed fading channels in presence of Additive White Gaussian Noise (AWGN). Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) based transceiver is implemented by using real-time signal processing frameworks (IEEE 802.11 Blocks) in GNU Radio Companion (GRC) and Ettus USRP N200 is used to process the symbol over the wireless radio channel. The FER is calculated for each sub-carrier conventional modulation schemes used by OFDM such as BPSK, QPSK, 16, 64-QAM with different punctuated coding rates. More precise SNR is computed by modifying the SNR calculation process of YANS and NIST error rate model to estimate more accurate FER. Here, real-time signal constellations, OFDM signal spectrums etc. are also observed to find the effect of multipath propagation of signals through flat and frequency selective fading channels. To reduce the error rate due to the multipath fading effect and Doppler shifting, channel estimation (CE) and equalization techniques such as Least Square (LS) and training based adaptive Least Mean Square (LMS) algorithm are applied in the receiver. The simulation work is practically verified at GRC by turning into a pair of Software Define Radio (SDR) as a simultaneous transceiver.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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