In this paper, a blind symbol timing offset (STO) estimation method is proposed for offset quadrature phase-shift keying (OQPSK) modulated signals, which also works for other linearly modulated signals (LMS) such as binary-PSK, QPSK, 𝜋/4-QPSK, and minimum-shift keying. There are various methods available for blind STO estimation of LMS; however, none work in the case of OQPSK modulated signals. The popular cyclic correlation method fails to estimate STO for OQPSK signals, as the offset present between the in-phase (I) and quadrature (Q) components causes the cyclic peak to disappear at the symbol rate frequency. In the proposed method, a set of close and approximate offsets is used to compensate the offset between the I and Q components of the received OQPSK signal. The STO in the time domain is represented as a phase in the cyclic frequency domain. The STO is therefore calculated by obtaining the phase of the cyclic peak at the symbol rate frequency. The method is validated through extensive theoretical study, simulation, and testbed implementation. The proposed estimation method exhibits robust performance in the presence of unknown carrier phase offset and frequency offset.
이 논문에서는 OFDM 시스템의 시간 영역 동기를 위한 2가지 방법을 제안한다. 이것은 심벌타이밍 판정의 모호함의 원인이되는 플레토와 사이드로브를 제거하기 위하여 부 심벌간에 1심벌 옵셋을 두고 타이밍 메트릭을 구하는 방법과 플레토 현상을 경감시킬 수 있는 전력감소지수(Reduction Factor, ${\rho}$), 제동상수(Break Constant, ${\beta}_k$) 그리고 심벌이식깊이(Implant Depth, ${\delta}_I$)등의 파라메터를 사용하여 CP(Cyclic Prefix) 구간의 전력을 수정하는 방법이다. 제안된 2가지 방법은 기존에 제안된 심벌타이밍 동기화기법들과 컴퓨터모의시험을 통해서 성능평가가 이루어졌으며, 제안된 방법들은 다중경로의 레일레이 페이딩채널에서 기존의 시스템에 비해서 더 우수한 통계적 특성을 나타내었다.
본 논문에서는 VSB 수신기를 위한 반송파 위상 오차에 독립적인 심벌 타이밍 옵셋 추정 알고리즘을 제안한다. 심벌 타이밍 옵셋 추정에 대표적인 알고리즘인 가드너 방법은 반송파 위상 옵셋이 포함된 VSB 수신기에서는 타이밍 옵셋을 추정할 수 없다. 본 논문에 서는 수신신호의 공액 곱 연산을 통하여 신호의 스펙트럼을 확장하고 반송파 위상 옵셋을 상쇄 하였고, 그 후 가드너 알고리즘을 통하여 인접 스펙트럼 간의 중복부분을 발생시켜, 타이밍 옵셋을 추정하는 방식을 연구하였다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 알고리즘은 VSB 수신기에서 반송파 위상 오차에 영향을 받지 않고, 정확하게 타이밍 옵셋을 추정할 수 있는 것으로 나타났다.
Kim, Han-Jong;Paik, Jong-Ho;Park, Cheol-Hee;You, Young-Hwan;Ju, Min-Chul;Jin-Woong
Journal of electromagnetic engineering and science
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제1권1호
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pp.105-111
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2001
This paper presents a new and robust technique for a coarse frequency offset estimation in OFDM systems. As an evaluation of the proposed algorithm, we apply it to Eureka 147 DAB system. The proposed coarse frequency offset estimation algorithm is based on the differential detection technique between adjacent subcarriers to eliminate the phase shift effects of symbol timing offset and fractional frequency offset. A coarse frequency offset is determined from the correlation output between a received interarrier differential phase reference symbol and several locally generated but frequency-shifted intercarrier differential phase reference symbols. The performance of our estimation algorithm is evaluated by means of computer simulation and is compared with those of previous proposed algorithms for DAB transmission modes I, II, III, and IV. Simulation results show that the proposed algorithm generates extremely accurate estimates with low complexity irrespective of the symbol timing offset.
본 논문에서는 Wireless PAN(WPAN)을 위하여 IEEE 802.15.3a의 표준안으로 제안된 Ultra WideBand(UWB) Multi-Band OFDM(MB-OFDM) 시스템에서의 프리앰블 모델을 분석하교, 효율적이며 향상된 성능을 제공하는 심볼 타이밍 및 반송파 주파수 오프셋 추정 알고리즘을 적용한 후 AWGN 및 UWB 채널 환경에서 모의 실험을 통하여 심볼 타이밍 오프셋 추정 성능은 Detection Probability, False Alarm Probability, Missing Probability 및 Mean Acquisition Time으로, 반송파 주파수 오프셋 추정 성능은 MSE(Mean Square Error)로 확인한다.
In this paper, an improved timing synchronization method for OFDM system is proposed. In multipath fading channels, timing offset estimation algorithm based on simple correlation metric can cause inter-symbol interference (ISI). The proposed algorithm promises accurate timing offset estimation, which can be achieved by simple windowing. The estimation errors in several multipath channels are evaluated in computer simulations.
This letter deals with non-pilot-aided symbol timing estimation methods in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system. To do this, OFDM system uses a frequency diversity scheme over two consecutive data symbols. Our approach can be viewed as an expansion of Schmidl's and Minn's correlation methods. Using the OFDM signal equipped with frequency diversity, however, symbol timing is accurately estimated without additional training symbol and a second-order diversity gain is achieved.
본 논문에서는 OFDM 시스템에서 심볼 타이밍 옵셋이 존재하는 경우에도 채널 추정 성능의 열화가 발생하지 않는 파일럿 톤 기반의 채널 추정 기법을 제안한다. 제안된 채널 추정 기법은 기존의 보간법을 사용하여 채널을 추정하는 기법들과는 달리 크기와 위상에 대하여 최소의 계산량을 사용하여 각각 보간을 함으로써 채널 추정을 수행한다. 제안된 기법에서는 미세 심볼 타이밍 옵셋을 사전에 추정할 필요가 없으며, 위상을 보간하기 위하여 일반적으로 사용되는 삼각함수 연산을 사용하지 않기 때문에 복잡도를 크게 줄일 수 있다. 제안된 채널 추정 방식은 OFDM 시스템에서 존재하는 심볼 타이밍 옵셋에 영향을 받지 않기 때문에, OFDM 기반 통신시스템의 동기화 절차에서 미세 심볼 타이밍 옵셋 추정 과정의 생략, 상향링크에서 다중사용자의 심볼 타이밍 옵셋 추정 과정의 생략, 멀티 흡 릴레이 시스템에서의 채널 추정 등에 직접 이용될 수 있다. 모의실험을 통하여 제안된 채널 추정기법이 기존의 파일럿 톤 기반의 채널 추정 기법들에 비하여 심볼 타이밍 옵셋이 존재하는 상황에서 성능 개선이 크게 이루어짐을 확인한다.
본 논문에서는 주파수 재사용률이 1인 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반의 셀룰러 시스템을 위한 가상 스마트 안테나 개념을 소개한다. OFDM 기반의 셀룰러 시스템은 다중경로 채별에 강건한 장점이 있으나, 셀 경계에서 인접 셀에 의한 셀 간 간섭이 큰 단점이 있다. 본 논문예서는 다수의 기지국으로부터 수신되는 OFDM 신호의 심볼 타이밍 오프셋 추정 기법을 유도하고 준정칙 페이딩 채널에서 이러한 심볼 타이밍 오프셋에 의하여 형성된 조정백터(steering vector)을 이용한 가상 스마트 안테나 기반의 셀 간 간섭 제거 기법을 제안한다.
본 논문은 orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) 기반 cognitive radio (CR) 시스템에서 시간 옵셋에 강인한 정수 주파수 옵셋 추정 기법을 제안한다. 제안한 기법은 하나의 OFDM 심볼 내에 위치하는 연속 파일럿과 각 연속 파일럿에 가장 인접한 분산 파일럿 간의 샘플 거리가 미리 결정된 거리 중 한 값이라는 특징을 이용한다. 우선, 연속 파일럿과 가장 인접한 분산 파일럿 간의 상관값을 구한 후, 이 값들을 샘플 거리 별로 분류한다. 같은 샘플 거리를 갖는 상관값들은 동일한 시간 옵셋의 영향을 가지므로, 이 값들끼리의 재상관 과정을 통해 시간 옵셋의 영향을 제거할 수 있다. 모의실험 결과를 통해 제안한 기법은 기존 기법과 비교하였을 때 시간 옵셋에 강인하게 정수 주파수 옵셋을 추정함을 확인할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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