• 제목/요약/키워드: Low frequency offset

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OFDM 시스템에 알맞은 낮은 복잡도의 주파수 옵셋 추정 기법 (A Low Complexity Frequency Offset Estimation Scheme for OFDM Systems)

  • 이영윤;정다해;윤태웅;송정한;김상훈;박소령;윤석호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5C호
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    • pp.548-554
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    • 2009
  • 직교 주파수 분할 다중화 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 시스템은 주파수 옵셋에 매우 민감하다. 따라서 주파수 옵셋 추정은 OFDM 시스템에서 매우 중요하다. 최근 Ren에 의해 제안된 주기도표 기반의 주파수 옵셋 추정 기법은 세 개의 단계로 구성되어 있으며, 정밀하게 주파수 옵셋을 추정할 수 있다. 하지만 두 번째 단계와 세 번째 단계에서의 주파수 옵셋 추정 가능 범위가 좁다는 단점이 있다. 이는 전체 신호의 대역폭파 비교하였을 때 추정 가능 범위가 좁으며, 첫 번째 단계에서의 시스템 복잡도를 증가시킨다. 따라서 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 넓은 주파수 옵셋 추정 범위를 제공하며 낮은 복잡도를 지니는 새로운 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안된 기법의 주파수 옵셋 추정 범위가 Ren의 기법보다 넓으며, 시스템 복잡도는 낮음을 알 수 있다.

Pipeline CORDIC을 이용한 저전력 주파수 옵셋 동기화기 설계 및 구현 (Low-Power Frequency Offset Synchronization Block Design and Implementation using Pipeline CORDIC)

  • 하준형;정요성;조용훈;장영범
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권10호
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    • pp.49-56
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    • 2010
  • 이 논문에서는 pipeline CORDIC(COordinate Rotation DIgital Computer)을 이용한 저전력 주파수 옵셋 동기화기 구조를 제안하였다. 주파수 옵셋 동기화기의 핵심 블록은 주파수 옵셋 추정부와 보상부이다. 제안된 주파수 옵셋 추정부에서는 sequential CORDIC을 사용하여 구현면적을 감소시켰으며 한번에 2 단계씩 CORDIC을 수행하는 방식을 사용하여 연산 속도를 높였다. 또한 제안된 주파수 옵셋 보상부에서는 pipeline CORDIC을 사용하여 구현면적을 줄임과 동시에 계산 속도를 향상시킬 수 있었다. MatLab을 사용하여 제안 구조가 주파수 옵셋을 추정 및 보상하는 function을 검증하였다. 제안 구조에 대하여 Verilog-HDL로 코딩하고 Synopsys tool을 사용하여 합성하여 구현면적을 실험하였다.

DAC를 이용한 Offset-PLL 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Offset-PLL with DAC)

  • 임주현;송성찬
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.258-264
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    • 2011
  • 본 논문은 GSM(Global System for Mobile communications)에서 주로 사용되는 Offset-PLL(Phase Locked Loop) 방식을 사용하여 낮은 위상 잡음과 빠른 위상 고정 시간, 우수한 불요파 특성을 갖는 주파수 합성기를 설계 제작하였다. 제안된 주파수 합성기의 구조는 3번의 주파수 하향 변환을 통해 낮은 위상 잡음 갖도록 하였으며, 높은 주파수 해상도를 갖도록 세 개의 offset 주파수중 최종 offset 주파수를 DDS(Direct Digital Synthesizer)를 이용하여 생성하였다. 또한, 빠른 스위칭 속도를 가질 수 있도록 DAC(Digital to Analog Converter)를 사용하였다. DAC 사용에 따른 위상 잡음 열화를 줄이기 위해 DAC 노이즈 제거를 위한 필터를 설계하여 성능을 개선하였다.

Joint Phase and Frequency Offset Estimator for Short Burst MPSK Transmission with Preamble

  • Kim Seung-Geun;Lim Young-Kon
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제24권4E호
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    • pp.152-157
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    • 2005
  • In this paper, a new data-aided joint phase and frequency estimator, which has very low computational complexity, is proposed and its variances of phase and frequency estimates are derived. To estimate the phase and frequency offset, first of all, the overall observation interval is divided into same length sub-intervals, and then phase estimates are independently computed based on symbols of the each sub-intervals. To be continue the sequence of computed phase estimates, proper integer multiples of $2{\pi}$ are added to (or subtracted from) the computed phase estimates, which is called linearized phase estimate. The phase offset of the proposed joint estimator is estimated by averaging the linearized phase estimates and the frequency offset by averaging the differences between consecutive linearized phase estimates. The variance of the proposed phase offset estimate is same to MCRB of phase if there is no frequency offset, but it is smaller than MCRB of phase if there is frequency offset. However, the variance of the proposed frequency offset estimate is bigger by at least 0.5 dB than MCRB of frequency with the same observation interval.

다중 차분 필터에 의한 IEEE 802.15.4b LR-WPAN 주파수 옵셋의 개선 (Improvement of IEEE 802.15.4b LR-WAPN Frequency Offset with Multiple Differential Filter)

  • 정차근;강성민
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.10-17
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    • 2009
  • 본 논문에서는 915MHz 대역 IEEE 802.15.4b LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network) 비동기 DSSS O-QPSK 기반 수신 시스템의 주파수 옵셋 영향을 분석하고, 차분 필터를 추가 함으로써 주파수 옵셋을 보상할 수 있는 방법을 제시한다. IEEE 802.15.4b 915MHz 규격에서는 DSSS PSSS-ASK 변조방식과 DSSS O-QPSK 변조방식을 채용하여 250kbps의 전송율을 갖는 새로운 방식을 제시하고 있다. 본 논문에서 사용한 DSSS O-QPSK 변조방식은 40ppm(주파수 옵셋 36.6kHz)까지는 BER에 변화가 없으나, 그 이상의 주파수 옵셋이 발생하면 BER이 높아져 안정적인 수신이 어려운 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 DSSS O-QPSK 기반 수신기의 상관기에 MDDF(Multiple Delay Differential Filter)를 적용하여 ${\pm}80ppm$에서도 안정적인 수신이 가능함을 보인다. 제안 알고리즘의 성능을 검증하기 위해, 다양한 AWGN 및 주파수 옵셋 환경을 가정한 컴퓨터 모의실험의 결과를 제시하고, 그 유효성을 입증한다.

모터 운전 주파수에 동기화된 차단주파수를 갖는 HPF(High pass filter)를 적용한 영구자석 동기전동기의 자속기반 센서리스 제어의 추정 자속 DC offset 제거 기법 (Eliminating Method of Estimated Magnetic Flux Offset in Flux based Sensorless Control of PM Synchronous Motor using High Pass filter with Variable Cutoff Frequency)

  • 강지훈;조관열;김학원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.455-464
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    • 2019
  • 영구자석동기전동기의 쇄교자속 기반 센서리스 제어는 저속에서 위치추정 특성이 우수 하지만 계측된 전류가 ADC를 통해 변환되는 과정에서 발생한 DC offset에 의하여 쇄교자속 추정기의 적분기가 포화되는 문제점을 가지고 있습니다. 이러한 현상을 방지하기 위해 낮은 차단주파수를 갖는 HPF를 사용하여 DC offset 성분을 제거하는 방법이 사용되나, HPF의 낮은 차단주파수로 인해 고속에서 추정 성능이 저하되는 문제점이 있다. 반면 HPF의 차단 주파수를 높이게 되면, 저속에서 위상 앞섬 및 초기기동 실패의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 HPF의 차단주파수를 영구자석동기전동기의 운전주파수에 동기화함으로써 낮은 속도에서는 HPF의 차단주파수를 낮게 하여 HPF에 의한 위상 앞섬을 줄이고, 높은 속도에서는 HPF의 차단주파수를 높게 함으로써 높은 DC offset 제거 성능을 통해 운전영역을 200% 확대한다. 또한, 추가적인 위상 보상 알고리즘을 통해 전 운전영역에서 HPF의 위상 앞섬이 1.5도 미만으로 감소되는 방법을 제안한다. 제안된 센서리스 제어 알고리즘은 세탁기용 영구자석동기전동기를 이용한 실험을 통해 검증한다.

OFDMA 상향 링크 시스템에서 PN 시퀀스의 낮은 Cross correlation 특성을 이용한 주파수 오차 추정 (Frequency Offset Estimation in OFDMA Uplink System Using Low Cross-correlation Property of PN Sequences)

  • 민현기;김석중;방극준;홍대식
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.239-240
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    • 2008
  • A new frequency offset estimator using low cross-property of PN sequences is proposed in the orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) uplink systems. Simulation results show that the proposed estimator improves the mean square error (MSE) performance compared to conventional estimator [2] where each user have both different timing offset and different frequency offset. In addition, the MSE performance is improved as the length of PN sequence increases.

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CR 영상에서 기저선 보정을 위한 1차원 모폴로지컬 필터의 이용에 관한 연구 (Baseline Correction in Computed Radiography Images with 1D Morphological Filter)

  • 김용권;류연철
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제45권5호
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    • pp.397-405
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    • 2022
  • Computed radiography (CR) systems, which convert an analog signal recorded on a cassette into a digital image, combine the characteristics of analog and digital imaging systems. Compared to digital radiography (DR) systems, CR systems have presented difficulties in evaluating system performance because of their lower detective quantum efficiency, their lower signal-to-noise ratio (SNR), and lower modulation transfer function (MTF). During the step of energy-storing and reading out, a baseline offset occurs in the edge area and makes low-frequency overestimation. The low-frequency offset component in the line spread function (LSF) critically affects the MTF and other image-analysis or qualification processes. In this study, we developed the method of baseline correction using mathematical morphology to determine the LSF and MTF of CR systems accurately. We presented a baseline correction that used a morphological filter to effectively remove the low-frequency offset from the LSF. We also tried an MTF evaluation of the CR system to demonstrate the effectiveness of the baseline correction. The MTF with a 3-pixel structuring element (SE) fluctuated since it overestimated the low-frequency component. This overestimation led the algorithm to over-compensate in the low-frequency region so that high-frequency components appeared relatively strong. The MTFs with between 11- and 15-pixel SEs showed little variation. Compared to spatial or frequency filtering that eliminated baseline effects in the edge spread function, our algorithm performed better at precisely locating the edge position and the averaged LSF was narrower.

OFDM 주파수 옵셋 동기화부 보상 블록의 저전력 설계 (A High-speed/Low-power OFDM Frequency Offset Synchronization Compensation Block Design)

  • 한재웅;장영범
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.201-202
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    • 2008
  • In this paper, an efficient frequency offset compensation design for OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is proposed. The conventional CORDIC(COordinate Rotation Digital Computer) algorithm for frequency offset compensation utilizes CORDIC hardware and complex multiplier. But, proposed structure utilizes only one CORDIC hardware.

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Replica Correlation-Based Synchronization with Low Complexity and Frequency Offset Immunity

  • Chang, Kapseok;Bang, Seung Chan;Kim, Hoon
    • ETRI Journal
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    • 제35권5호
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    • pp.739-747
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    • 2013
  • This paper investigates the multifarious nature of the long-term evolution (LTE) scheme and that of the modified LTE scheme for symbol timing synchronization (STS). This investigation allows us to propose a new replica correlation-based STS scheme to overcome the inherent weaknesses of the other two schemes. The proposed STS signal combines a gold sequence and a half sine wave in the time domain, whereas conventional STS signals specify either binary sequences or complex sequences in the time domain or in the frequency domain. In the proposed scheme, a sufficient correlation property is realized by the gold sequence, and robustness against the frequency offset (FO) is achieved through the sine wave. Compared to the existing LTE-related schemes, the proposed scheme can better achieve immunity to FO and reduction in detector complexity, as well as a low peak-to-average power ratio and a low detection error rate. Performance evaluations through analysis and simulation are provided in the paper to demonstrate these attributes.