• 제목/요약/키워드: Selective DFT Spreading

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OFDMA 상향 링크 시스템에서 PAPR 저감을 위한 선택적 DFT Spreading 기법의 설계와 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of Selective DFT Spreading Method for PAPR Reduction in Uplink OFDMA System)

  • 김상우;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.248-256
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    • 2007
  • 본 논문에서는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 상향 링크 시스템에서 발생하는 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 문제를 해결하기 위한 방법으로 선택적 DFT(Discrete Fourier Transform) spreading 기법을 새롭게 제안한다. 제안된 방법은 기존의 DFT spreading 기법에 선택적 특성을 추가한 것으로, SLM(Selective Mapping) 기법과 DFT spreading 기법이 혼합된 형태를 갖는다. 그러나 제안된 기법은 copy branch를 사용함에 있어 그 복잡도의 증가를 최소화하기 위해 하나의 DFT만을 사용하고, DFT출력 신호에 여러 개의 각기 다른 matrix를 곱함으로써 여러 개의 copy branch를 생성한다. 여기서 사용된 matrix는 DFT 앞에서의 입력 데이터 위상 회전을 선형 변환함으로써 얻어진 것으로, 각각의 matrix는 그 복잡도가 하나의 DFT보다 매우 낮게 설계된다. 성능 분석을 위해 QPSK 변조 및 512 point IFFT의 사용을 가정하고 한 사용자에게 할당된 sub-carrier 수는 각각 75, 100인 두 가지 경우를 고려하였다. 성능 분석 결과에서, 제안된 선택적 DFT spreading 기법은 copy branch 수가 4일 때 약 5.2 dB 이상의 PAPR 저감 효과를 가지며, 이는 기존의 DFT spreading만을 사용하는 경우 보다 약 1.8 dB 이상, 그리고 32 copy branch를 사용하는 SLM보다도 약 0.95 dB 이상의 뛰어난 PAPR 저감 성능이다. 또한 복잡도의 비교에서도 사용자에게 할당된 sub-carrier의 수가 100일 때, 제안된 기법은 기존의 DFT spreading 기법 보다는 증가되었으나 제안된 기법의 성능에 가장 근접하는 32 copy branch의 SLM보다 약 91.79 % 저감된 곱셈 량을 갖는다. 제안된 기법의 효율성을 확인할 수 있으며, 사용자에게 할당된 sub-carrier의 수가 증가되어 단일 사용자가 모든 sub-carrier를 사용하는 경우, 즉 일반적인 OFDM과 같은 상황에서도 유사한 성능적 이득을 예상할 수 있다.

재밍 채널에서 효과적 채널 추정과 PAPR 저감을 위한 주파수 도약 DFT-Spreading OFDM 시스템 (FH DFT-Spreading OFDM System for the Effective Channel Estimation and PAPR Reduction in Jamming Channel)

  • 김장수;유흥균;이승준;고동국
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.796-804
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    • 2010
  • 연속적인 채널 추정과 효율적인 처리를 위하여 comb type 파일럿 배치 방법을 사용하는 것이 중요하다. 그리고 OFDM의 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 해결하기 위해 DFT-spreading OFDM 기법이 많이 사용된다. 그러나 파일럿 형태가 comb type이면 PAPR이 다시 증가하기 때문에, 본 논문에서는 PAPR을 다시 낮추기 위하여 comb type 파일럿을 사용하는 DFT-spreading OFDM 시스템에 SLM(Selective Mapping) 기법을 적용하였다. 그리고 SLM 사용에 따른 효과적인 부가 정보를 전송하기 위한 방법을 제시한다. 또한, SLM을 사용한 DFT-spreading OFDM 시스템은 파일럿과 부가 정보의 보존이 매우 중요하기 때문에 의도적인 재밍이나 의도적인 간섭에 반드시 보존되어야 한다. 본 논문에서는 SLM 기반의 DFT-spreading OFDM의 재밍 신호에 대한 성능을 분석하였다. 재밍 신호나 의도적인 간섭에 취약한 DFT-spreading OFDM 방식의 단점을 보안하기 위해 주파수 도약방식을 사용하였고, MTJ(Multi Tone Jamming), PBJ(Partial Band Jamming)의 여러 조건의 재밍 환경을 고려하여 성능을 비교 분석하였다.

Comb Type 파일럿을 갖는 SC-FDMA에서 주파수 옵셋과 위상 잡음에 의한 ICI와 보상 알고리즘 (ICI and Compensation Algorithm against Frequency Offset and Phase Noise in SC-FDMA System with Comb Type Pilot)

  • 유상범;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.399-407
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    • 2010
  • SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)는 DFT(Discrete Fourier Transform)-spreading 방식을 사용하여 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호의 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 저감하여 전력효율을 향상시키는 방식이다. 그러나, PAPR을 저감하기 위하여 블록 type 파일럿을 사용하기 때문에 이동 환경에 따른 도플러 주파수와 송수신기 사이의 주파수 불일치로 인한 주파수 옵셋과 시간 도메인에서의 위상 잡음으로 주파수 도메인에서 ICI(Inter Channel Interference)가 발생하여 SC-FDMA 시스템의 성능은 저감된다. 그러므로 이동 환경 및 위상 잡음을 제거하기 위하여 comb type 파일럿을 고려하고, 이에 대한 PAPR을 감소시키기 위하여 SLM(Selective Mapping) 기법을 사용하며, 효과적인 채널 추정 및 ICI 제거를 위한 기법을 제안한다. 그러므로 기존 블록 type에 비해 comb type을 사용함으로써 이동 수신 성능이 향상될 수 있으며 효과적으로 주파수 옵셋 및 위상 잡음을 효과적으로 제거 가능함을 보인다.

Low Complexity Discrete Hartley Transform Precoded OFDM System over Frequency-Selective Fading Channel

  • Ouyang, Xing;Jin, Jiyu;Jin, Guiyue;Li, Peng
    • ETRI Journal
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    • 제37권1호
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    • pp.32-42
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    • 2015
  • Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) suffers from spectral nulls of frequency-selective fading channels. Linear precoded (LP-) OFDM is an effective method that guarantees symbol detectability by spreading the frequency-domain symbols over the whole spectrum. This paper proposes a computationally efficient and low-cost implementation for discrete Hartley transform (DHT) precoded OFDM systems. Compared to conventional DHT-OFDM systems, at the transmitter, both the DHT and the inverse discrete Fourier transform are replaced by a one-level butterfly structure that involves only one addition per symbol to generate the time-domain DHT-OFDM signal. At the receiver, only the DHT is required to recover the distorted signal with a single-tap equalizer in contrast to both the DHT and the DFT in the conventional DHT-OFDM. Theoretical analysis of DHT-OFDM with linear equalizers is presented and confirmed by numerical simulation. It is shown that the proposed DHT-OFDM system achieves similar performance when compared to other LP-OFDMs but exhibits a lower implementation complexity and peak-to-average power ratio.

직교코드 다중화를 이용한 터보부호화된 OFDM 전송 시스템 (A Turbo-coded OFDM Transmission System Using Orthogonal Code Multiplexing)

  • 정방철;오성근;선우명훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권5A호
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    • pp.333-340
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    • 2003
  • 본 논문에서는 주파수 선택적 페이딩 환경에서도 터보부호화된 모든 정보심벌들이 수신단에서 동일한 신뢰도를 갖도록 전송함으로써, 터보부호화된 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 시스템의 성능을 크게 향상시키는 새로운 전송 방식을 제안한다. 모든 정보심벌들이 동일한 신뢰도를 갖는다는 것은 페이딩의 영향을 동일하게 받는다는 것을 의미한다. 이를 위하여 각 정보심벌에 서로 다른 직교코드를 할당하여 다중화하고, 이를 전송 가능한 모든 부채널들로 확산시켜 전송한다 (이후, 이 과정은 직교코드 다중화 (orthogonal code multiplexing: OCM) 라고 한다.). 다중화를 위한 직교코드로는 코드의 길이에 상관없이 코드들 상호간의 직교성을 유지하며 코드간 동일한 에너지를 갖는 DFT (discrete Fourier transform) 기본 시퀀스 (basis sequence)를 사용한다. 모의실험을 통하여 제안된 시스템의 성능분석이 이루어지며, 반복 복호를 위해서는 Log-MAP(Log-maximum a posteriori) 알고리즘을 사용한다.