In most inverter/converter applications SVPWM method is a preferred approach since it shows good characteristics in linear modulation range and waveform quality. In this paper, we propose a new carrier based SVPWM method for multi-level system, First, we survey the conventional carrier based SVPWM method, and investigate the problem of the conventional one for the multi-level system with the focus on the switching frequency harmonic flux trajectories. Finally, we propose a new carrier based SVPWM method that can reduce harmonic distortion. Simulation and experimental results are given for verification of the proposed SVPWM method.
Asiedu, Derek Kwaku Pobi;Ahiadormey, Roger Kwao;Shin, Suho;Lee, Kyoung-Jae
한국정보기술학회 영문논문지
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제9권1호
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pp.11-24
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2019
This paper investigates the performance comparison of a Terahertz (THz) communications for a single-carrier and a multi-carrier single antenna point-to-point communication system. The multi-carrier system and single carrier system consider the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and the minimum mean square error linear equalizer (MMSE-LE), respectively. We compare the frame-error-rate (FER) and throughput performance of both the systems for a THz communication environment with the carrier frequency of 300GHz and the tapped delay line (TDL) channel models described in 3GPP. It is observed from the simulation results that the OFDM systems outperform the MMSE-LE for various configurations.
The performance of a multi-carrier CDMA system is analyzed considering frequency selective multipath fading and Near/Far effects. The number of multicarrier, multiuser, and arms of RAKE receiver, and the decay ratio of frequency selective multipath fading are used as a parameter for the performance analysis. More over, the distribution and the strength of multiuser interference are also considered. To evaluated the Near/Far effects in a multi-carrier CDMA system, three distribution models are assumed. In the first model. interference to carrier Ratio, I/C, ranges form -4 dB to 4dB, and at each 2 dB interval 20 % of multiuser is assumed to be uniformly distributed. In the second one, I/C ranges from -2 dB to 2 dB, and 33.3% of multiuser is assumed to be equally dispersed at each 2dB interval. The third model is 0 dB of I/C, that is, with perfect power control, multiuser are assumed to be evenly located. In this paper, multi-carrier CDMA system adoption RAKE receiver is proposed to mitigate the frequency selective multipath fading. Form the results, the third model(i.e. perfect power control)shows the best performance, and the narrower range of I/C causes the less effects to the desired signal, which reads to the better performance.
본 논문에서는 주파수 다중경로 페이딩과 Near/Gar 영향을 받는 Multi-Carrier CDMA 시스템의 성능을 분석하였다. 성능 분석을 위해 사용한 파라미터들을 Multi-Carrier의 수, 다중사용자의 수, RAKE 수신기의 가지수, 주파수 선택성 다중경로 페이딩의 감쇄지수, 그리고 CDMA 다중사용자의 분포와 세기이다. Multi-Carrier CDMA 시스템에서 Near/Far 영향을 분석하기 위하여 3가지 간섭 분포 모델을 설정하였다. 첫 번째 모델은 다중사용자가 간섭파 대 반송파 비인 I/C를 -4dB에서 4dB 사이에서 2 dB씩의 차이를 가지며 20%씩 균일하게 분포하는 경우이다. 두 번째 모델은 다중사용자가 I/C 비를-2dB에서 2dB 사이에서 2dB씩의 차이를 가지며 33.3%씩 균일하게 분포하는 경우이다. 그리고 세 번재 모델은 모든 다중사용자가 I/C가 0dB로 신호 전력과 간섭전력이 동일하게 분포하여 전력이 완전하게 제어된 경우이다. 그리고 본 논문에서는 주파수 선택성 다중경로 페이딩의 영향을 감소시키기위하여 RAKE 수신기를 채용한 Multi-Carrier CDMA 시스템을 제안하였다. 이 시스템에서는 제시한 3가지 간섭 분포 모델중에서 세 번째 모델(완전 전력제어가 된 경우)이 가장 좋은 성능을 나타내었고, 간섭파의 전력과 신호파의 전력차이가 적을수록 희망 신호에 영향을 주는 간섭 신호의 전력량이 적어서 Multi-Carrier CDMA 시스템의 성능이 향상됨을 알 수 있었다.
In most inverter/converter applications SVPWM method is the preferred approach for it shows good characteristics in linear modulation range and waveform quality. in this paper we propose a new carrier based SVPWM method for multi-level system. First we survey the conventional carrier based SVPWM method and investigate the problem of the conventional one for the multi-level system with the focus on the switching frequency harmonic flux trajectories. Finally we propose a new carrier based SVPWM method that can reduce harmonic distortion. Simulation and experimental results are given for the verification of the proposed SVPWM method.
본 논문에서는 통신과 거리측정을 동시에 행하는 대역확산방식을 이용한 VANET에서의 거리측정 시스템에 다중반송파(Multi-Carrier) 변조방식을 적용한 시스템을 제안한다. 기존방식에서는 자기차량이 송신한 PN신호에 상대차량의 정보를 실어서 재송신하고 자기차량은 대역확산에 의해 상대차량 정보를 파악하였으며, 동시에 송수신한 PN신호의 위상차를 탐지허여 차량거리를 정확하게 측정하는 것이 가능했다. 그러나 그 차량거리 측정의 문제점으로서 위상차의 탐지 오차와 분석 능력을 높이기 위해 고속 PN신호가 펼요할 수밖에 없다. 제안 시스템은 이러한 문제점 해결을 위해 다중반송파 변조방식을 적용했다. 다중반송파 변조방식은 단일반송파와 비교해서 Chip rate이 작은 PN신호를 사용함으로 단일반송파와 동일한 주파수 대역에서 복수의 반송파 이용이 가능하다. 복수의 반송파는 등이득 합성법에 의해 합성되기 때문에 다이버시티 효과가 얻어져 위상차의 에러검출을 방지하는 것이 가능하고 정밀 거리측정도 기존방식과 비교해서 우수하게 개선되었다.
본 논문에서는 부분대역간섭 (PBI : Partial Band Interference)이 존재하는 다중경로 페이딩 환경에서 하이브리드 SC/MRC-Lc/L 다이버시티 수신 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 성능을 알아보고, 광대역 DS-CDMA 시스템과 비교 분석하였다. 결과적으로 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템에서 부분대역간섭에 대한 영향은 성능 열화정도가 전체 주파수 대역 중 일부대역에서만 받기 때문에 광대역 DS-CDMA 시스템보다는 심각하지 않았다. 또한, 하이브리드 SC/MRC-Lc/L 다이버시티 수신 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템은 입력 다이버시티 가지의 수를 적절히 선택함으로서 시스템의 복잡성과 성능 대 비용을 결정할 수 있다.
Multi-Carrier CDMA 시스템에서 불완전한 채널 예측과 다중사용자 간섭은 시스템의 성능 저하를 유발한다. 본 논문에서는 역방향 링크에서 파일럿 심볼을 이용하여 채널을 예측하는 Multi-Carrier CDMA BPSK 시스템에서 불완전한 채널 예측과 다중사용자 간섭의 영향을 연구하였다. 더욱이, 라이시안 페이딩 채널의 역방향 링크에서 최대비 합성 공간 다이버시티와 선택 합성 공간 다이버시티 기법을 적용한 성능 개선에 대하여 연구하였다. 수치계산 결과, 파일럿 심볼을 이용하여 채널을 예측하는 Multi-Carrier CDMA BPSK 시스템의 BER 성능은 등가 잡음 대역폭의 분산($\sigma$$^2$$_{c}$)에 매우 민감하나 무선 채널에서의 신호 전력 대 잡음 전력비에는 그리 심하지 않았다. 불완전한 채널 예측에 의한 BER 열화와 파일럿 심볼 간격의 최적화는 라이시안 페이딩 채널에서 Multi-Carrier CDMA BPSK 시스템의 BER 계산을 통하여 얻을 수 있었다. 그리고 불완전한 채널 예측에 의한 BER 열화는 신호 전력 대 잡음 전력비와 채널 예측 필터의 등가 잡음 대역폭에 관계하고 있음을 알 수 있었다.
This paper presents a systematical approach to study carrier based PWM techniques (CPWM) in diode-clamped and cascade multilevel inverters by using a proposed named multi-modulating pattern method. This method is based on the vector correlation between CPWM and the space vector PWM (SVPWM) and applicable to both multilevel inverter topologies. A CPWM technique can be described in a general mathematical equation, and obtain the same outputs similarly as of the corresponding SVPWM. Control of the fundamental voltage, vector redundancies and phase redundancies in multilevel inverter can be formulated separately in the CPWM equation. The deduced CPWM can obtain the full vector redundancy control, and fully utilize phase redundancy in a cascade inverter In this continued part, it will be deduced correlation between CPWM equations in multi-carrier system and single carrier system, present the mathematical model of voltage source inverter related to the common mode voltage and propose a general algorithm for multi-modulating modulator. The obtained theory will be demonstrated by simulation results.
본 논문에서는 다중경로 레일리 페이딩 환경에서 하이브리드 SC/MRC-$L_{c}/L$ 다이버시티 수신 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 성능을 해석하고, 이를 광대력 DS-CDMA 시스템의 성능과 비교, 분석하였다 Multi-Ca-rrier DS-CDMA 시스템에서는 각 반속파의입력 다이버시티 가지 L 개중에서 $L_{c}$ 개를 선택하여 최대비 합성하며, 하이브리드 SC/MRC 다이버시티의 출력 신호에 대하여 각각 반송파별로 상관기를 이용하여 동조 복조 및 역확산을 수행한다. 분석 결과, 하이브리드 SC/MRC-$L_{c}/L$ 다이버시티 수신 광대역 DS-CDMA 시스템은 모든 다이버시티 가지에 대해 비트 동기나 위상 동기가 요구되지 않으므로 시스템의 구조가 간단하며, 비트 동기나 위상 동기가 요구되는 최대비 합성 다이버시티 수신보다는 오율 성능이 떨어지지만, 선택 다이버시티 수신보다는 오율 성능이 좋음을 알 수 있었다. 그리고, 각 다이버시티 가지로부터 이득을 얻게 되므로 하이브리드 SC/MRC-$L_{c}/L$ 수신시 Multi-Carrier DS_CDMA 시스템은 다중경로 페이딩 채널에서 기존의 광대역 DS-CDMA 시스템보다 성능이 개선된다. 무선 데이터 통신에서 요구되는 오율 $10^{-6}$을 목표로 했을 때 4개의 반송파를 이용하는 경우 하이브리드 SC/MRC-2/4 다이버시티 수신시, 하이브리드 SC/MRC-2/3 다이버시티 수신할 때 보다 사용자를 17명 더 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다. 이로서 하이브리드 SC/MRC-$L_{c}/L$ 다이버시티 수신시 입력 다이버시티 가지(L)를 증가시킴으로써 다이버시티 가지의 선택의 폭을 늘릴 수 있어서, 이득을 얻게 된다는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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