• 제목/요약/키워드: OFDM communication system

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MIMO-OFDM을 위한 LMS 알고리즘 기반의 채널추정 (Channel Estimation Based on LMS Algorithm for MIMO-OFDM System)

  • 황석승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1455-1461
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    • 2012
  • 고속 이동통신 시스템의 핵심 기술인 다중입력 다중출력(MIMO; Multi-Input Multi-Output) 직교주파수분할(OFDM ; Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술은 신뢰성 있는 데이터 수신을 위하여 낮은 추정 오차와 복잡도를 가지는 효과적인 채널추정 기법을 필요로 한다. 본 논문은 MIMO-OFDM 통신시스템에서 주로 사용되어 왔던 LS(Least Square)와 같은 기존의 채널추정 방식에 비해 낮은 채널추정 오차를 가지면서, MMSE(Minimum Mean Square Error) 기반의 채널추정 방식과는 유사한 추정 오차를 가지고 복잡도는 MMSE보다 월등히 낮은 채널추정 기법과 이를 위한 프리앰블(preamble) 파일럿 구조를 제안한다. 제안된 방식은 시간영역에서 LMS (Least Mean Square) 적응 알고리즘을 기반으로 채널을 추정하고, 추정된 채널벡터는 FFT(Fast Fourier Transform)를 거쳐 검파기로 보내진다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 MIMO-OFDM 채널추정 방식의 성능을 확인한다.

Further Results on Performance of LDPC coded IM-OFDM-QOS System

  • Kim, Hyeongseok;Kim, Jeongchang
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.1221-1227
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    • 2019
  • This paper describes a low-density parity-check (LDPC) coded index modulated orthogonal frequency division multiplexing with quasi-orthogonal sequence (IM-OFDM-QOS) and provides performance evaluations of the proposed system. By using QOS as the spreading code, IM-OFDM-QOS scheme can improve the reception performance than IM-OFDM-SS scheme for a given data rate. On the other hand, LDPC code is widely used to the latest wireless communication systems as forward error correction (FEC) scheme and has Shannon-limit approaching performance. Therefore, by applying LDPC code to IM-OFDM-QOS system as FEC scheme, the reception performance can be further improved. Simulation results show that significant signal-to-noise ratio (SNR) gains can be obtained for LDPC coded IM-OFDM-QOS system compared to the LDPC coded IM-OFDM-SS system and the SNR gain increases with the higher code rate.

ICI를 Data Conversion 방식으로 상쇄하는 OFDM 통신시스템과 성능분석 (Performance Analysis of OFDM Communication System Cancelling the ICI by Data Conversion Method)

  • 허근재;이영선;유흥균;정두영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.1191-1197
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    • 2003
  • 무선 통신 시스템에서 고속 데이터 전송에 효율적인 다중 반송파 시스템인 OFDM통신 시스템에서는 송수신단의 오실레이터에서 발생하는 위상잡음이 인접채널간 간섭(Inter-carrier-interference: ICI)을 야기시켜 통신 성능에 악영향을 끼친다. 본 논문에서는 ICI영향을 효과적으로 줄일 수 있는 새로운 data-conversion 형식의 ICI 제거 방법을 제안하고 위상잡음을 선형 근사화하여 위상잡음에 의해 발생하는 common phase error(CPE), ICI 그리고 carrier to interference power ratio(CIR)를 분석한다. 그리고 data-conversion 형식의 위상잡음에 의한 성능 개선 효과를 분석하기 위해서 기존의 OFDM과 비교하였다. 이때 부반송파수 64의 조건하에서 위상 잡음 분산 0.3의 QPSK변조방식과 위상 잡음 분산 0.1의 16 QAM변조방식의 경우, BER=$10^{-3}$에서 각각 0.6 ㏈, 1.5 ㏈의 SNR 이득을 가짐을 볼 수 있다. 결과적으로 ICI 제거방법을 사용하였을 때 기존의 OFDM system에 비하여 ICI에 의한 성능손실을 효과적으로 줄일 수 있다.

CIC 필터를 이용한 Wavelet OFDM 설계 (A Design of Wavelet OFDM based on CIC Filter)

  • 문기탁;장동원;김경석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권2C호
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    • pp.93-98
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    • 2011
  • 현재 매우 빠른 속도로 늘어나고 있는 인터넷 수요를 충족시키기 위하여 새로운 통신 대안이 필요하다. 이런 대안들 중에 하나가 바로 광대역 고속 전력선 통신이다. 전력선 통신은 전력을 전달하는 도체에 신호를 같이 실어 보내는 통신 방법이다. 하지만 전력선을 그대로 사용한다는 단점 때문에 기존의 사용되는 통신 시스템과의 간섭이 발생한다. 이런 간섭을 제거하기 위하여 일반적인 방법으로는 Notch 필터를 주로 사용한다. 반면 다른 방법의 하나로 Wavelet OFDM이 사용된다. 본 논문에서는 Wavelet OFDM에서 사용되는 CMFB구조에 CIC 필터를 적용하여 그 부협의 값을 더욱 낮추어 성능을 높이는 방법을 제안한다.

IMD 저감 방식을 기반으로 하는 OFDM 통신 시스템 (OFDM Communication System Based on the IMD Reduction Method)

  • 유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.1172-1180
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    • 2007
  • Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) 시스템은 주파수 선택적 페이딩에 강하고 높은 대역 효율을 갖는 통신 시스템이다. OFDM 신호는 높은 PAPR로 인하여 비선형 증폭기에서 왜곡이 생긴다. 그래서 비선형 왜곡 성분인 IMD(Inter-Modulation Distortion)를 저감하는 것이 중요하다. IMD 저감 방식은 비선형 왜곡에 대하여 PAPR(Peak-To-Average Power Ratio) 저감 방식보다 BER 성능을 좋게할 수 있지만, 송신기에 FFT(Fast Fourier Transform)가 추가되어 시스템 복잡도를 증가시킨다. 본 논문에서는 IMD 저감 방식을 기반으로 하는 OFDM 통신 시스템의 BER 분석과 복잡도를 저감하기 위한 연구를 하였다. SPW(Sub-Block Phase Weighting)을 적용한 IMD 저감 방식에서 계산량 감소를 위한 새로운 방식을 제안하고 기존의 방식과 계산 복잡도를 비교한다. SPW 방식은 입력 데이터를 여러 개의 서브 블록으로 나누고 위상 회전 벡터를 곱해줌으로써 PAPR을 감소하거나 IMD를 저감한다. 제안된 방식은 BER 성능 면에서 기존 방식과 비슷하지만, PAPR처럼 시간 영역에서 IMD의 전력량을 계산하므로 시스템의 계산 복잡도와 시스템 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다.

A Novel Hearability Enhancement Method for Forward-Link Multilateration Using OFDM Signal

  • Park, Ji-Won;Lim, Jeong-Min;Lee, Kyu-Jin;Sung, Tae-Kyung
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권3호
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    • pp.638-648
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    • 2013
  • Together with the GPS-based approach, geo-location through mobile communication networks is a key technology for location-based service. To save the cost, most geo-location system is implemented on the existed network service, which has a cellular structure. Still, multilateration is limited in cellular structure because it is difficult for the mobile terminal to acquire distance measurements from multiple base stations. This low hearability in the receiver is caused by co-channel interference and multipath environment. Therefore, hearability enhancement is necessary for multilateration under multipath and interference environment. Former time domain based hearability methods were designed for real signals. However, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal, which its usage has been increased in digital wireless communication, is a complex signal. Thus, different hearability enhancement method is needed for OFDM signals. This paper proposes a hearability enhancement method for forward-link multilateration using OFDM signals, which employ interference cancellation and multipath mitigation. A novel interference cancellation and multipath mitigation strategy for complex-valued OFDM signals is presented that has an iterative structure. Simulation results show that the proposed multilateration method provides the user's position with an accuracy of less than 80m through the mobile WiMAX cellular network in multipath environment.

An optimization technique for simultaneous reduction of PAPR and out-of-band power in NC-OFDM-based cognitive radio systems

  • Kaliki, Sravan Kumar;Golla, Shiva Prasad;Kurukundu, Rama Naidu
    • ETRI Journal
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    • 제43권1호
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    • pp.7-16
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    • 2021
  • Noncontiguous orthogonal frequency division multiplexing (NC-OFDM)-based cognitive radio (CR) systems achieve highly efficient spectrum utilization by transmitting unlicensed users' data on subcarriers of licensed users' data when they are free. However, there are two disadvantages to the NC-OFDM system: out-of-band power (OBP) and a high peak-to-average power ratio (PAPR). OBP arises due to side lobes of an NC-OFDM signal in the frequency domain, and it interferes with the spectrum for unlicensed users. A high PAPR occurs due to the inverse fast Fourier transform (IFFT) block used in an NC-OFDM system, and it induces nonlinear effects in power amplifiers. In this study, we propose an algorithm called "Alternative Projections onto Convex and Non-Convex Sets" that reduces the OBP and PAPR simultaneously. The alternate projections are performed onto these sets to form an iteration, and it converges to the specified limits of in-band-power, peak amplitude, and OBP. Furthermore, simulations show that the bit error rate performance is not degraded while reducing OBP and PAPR.

AMC와 SFC기법을 적용한 MIMO-OFDM 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of MIMO-OFDM System Applying AMC and SFC Schemes)

  • 이윤호;김형중;조권도;김경석
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.55-62
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    • 2008
  • AMC 기술은 고속의 데이터 전송율의 요청을 지원하는 유망한 기술이므로 4세대 이동통신 시스템의 표준으로 제안되고 있다. 본 논문에서는 단일 사용자에 초점을 맞추어 OFDM 시스템 기반 하에 AMC 기술을 SISO-OFDM과 SFBC-OFDM을 비교하여 시뮬레이션을 수행하였다. 서로 다른 성상도의 크기 하에 다중 경로 페이딩 채널을 겪는 다운링크 시스템 환경 아래 채널 용량의 측면에서 성능 분석을 하였다. 채널 상태가 예측 가능하다는 전제 하에 SFBC-OFDM이 채널 용량 측면에서 더 나은 성능을 보였다.

Multiband OFDM UWB(Ultra Wide Band) 통신시스템을 위한 저전력 FFT(Fast Fourier-Transform) 설계에 관한 연구 (A Research on Low-power FFT(Fast Fourier Transform) Design for Multiband OFDM UWB(Ultra Wide Band) Communication System)

  • 하종익;김인수;민형복
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.2119.1_2120.1
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    • 2009
  • UWB(Ultra Wide Band)는 차세대 무선통신 기술로 무선 디지털펄스라고도 한다. GHz대의 주파수를 사용하면서도 초당 수천~수백만 회의 저출력 펄스로 이루어진 것이 큰 특징이다[1]. 기존 무선통신 기술의 양대 축인 IEEE 802.11과 블루투스 등에 비해 속도와 전력소모 등에서 월등히 앞서고 있으며, SoC(System on a Chip)의 저전력 구현에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. OFDM은 크게 FFT(Fast Fourier Transform) 블록, Interpolation /decimation 필터 블록, 비터비 블록, 변복조 블록, 등화기 블록 등으로 구성된다. 고속 시스템에서는 대역효율성이 우수한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하고 있으며, OFDM 전송방식은 직렬로 입력되는 데이터 열을 병렬 데이터 열로 변환한 후에 부반송파에 실어 전송하는 방식이다. 이와 같은 병렬화와 부반송파를 곱하는 동작은 IFFT와 FFT로 구현이 가능한데, FFT 블록의 구현 비용과 전력소모를 줄이는 것이 핵심사항이라고 할 수 있다. 기존논문에서는 OFDM용 FFT 구조로 단일버터플라이연산자 구조, 파이프라인 구조, 병렬구조 등의 여러 구조가 제안되었다[2]. 본 논문에서는 Radix-8 FFT 알고리즘 기반의 New partial Arithmetic 저전력 FFT 구조를 제안하였다. 제안한 New partial Arithmetic 저전력 FFT구조는 곱셈기 대신 병렬 가산기를 이용 하여 지금까지 사용되는 FFT 구조보다 전력소모를 줄일 수 있음을 보였다.

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