OFDM 방식은 주파수 선택적(frequency-selective) 채널 환경에서 고속 데이터 전송을 위한 효과적인 변조 기술이지만 시간 선택적(time-selective) 채널 환경에선 인접 채널간의 간섭(intercarrier interference) 현상으로 인해 시스템 성능이 저하되게 된다. 본 논문에선 먼저 MMSE(minimum mean squared error) 등화기와 직렬 간섭 제거방식(successive interference cancellation)이 결합된 MMSE-SIC 등화기법을 위한 새로운 recursive 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 최적의 검출 순서가 알려져 있을 경우 기존 MMSE-SIC 등화 방식의 복잡도를 크게 낮추면서도 동일한 성능을 나타낸다. 또한 ICI의 특성을 이용하여 어느 정도 성능을 유지하면서도 제안된 알고리즘의 복잡도를 보다 개선할 수 있다.
본 논문에서는 고속 시변 채널 OFDM을 위한 저복잡도 양방향 탐색 순차적 간섭 제거(Successive Interference Cancellation: SIC) 방식을 제안한다. SIC에서는 오류 전파에 의한 성능 저하 가능성으로 인하여 심볼 블록 내에서의 심볼 검출 순서가 전체적인 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 조건 심볼오류확률(Conditional Symbol Error Probability: CSEP)을 기준으로 최초로 검출되는 심볼을 결정하고, 그 다음 검출될 심볼은 기검출된 심볼군의 경계에서 양방향으로 탐색하여 CSEP를 갱신한 후 결정하는 방식을 이용한다. 컴퓨터 모의실험 결과 제안된 방식은 기존 방식과 비교하여 높은 SNR 영역에서 거의 동일한 계산량으로 보다 우수한 성능을 나타낸다. 제안된 방식은 비트에러율 = $10^{-5}$에서 성능 상한치인 정합필터 한계(Matched Filter Bound: MFB)에 2dB 이내로 접근하는 성능을 가진다.
Intercarrier interference (ICI) in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems, which causes substantial performance degradation in time-varying fading channels, is analyzed. An equivalent spreading code formulation is derived based on the analogy of OFDM and code division multiple access (CDMA) systems. Techniques as linear multiuser detection in CDMA systems are applied to suppress the ICI in OFDM systems. The performance of linear detection, measured using multiuser efficiency and asymptotic multiuser efficiency, is analyzed given the assumption of perfect channel state information (CSI), which serves as an upper bound for the performance of practical systems. For systems without CSI, time domain and frequency domain channel estimation based linear detectors are proposed. The performance gains and robustness of a linear minimum mean square error (LMMSE) filter over a traditional filter (TF) and matched filter (MF) in the high signal-to-noise ratio (SNR) regime are demonstrated with numerical simulation results.
This paper presents the performance evaluation of an adaptive QAM scheme under flat and frequency selective fading channels for indoor wireless communication systems. The QAM modulation is combined with differential encoding and the demodulation process is carried out noncoherently. The adaptation is performed by varying the modulation level of QAM, depending upon received signal strength. The adaptation mechanism allows a 2- or 3-bit increase or decrease at a time, if the channel condition is considered to be significantly good or bad. Simulation results show that the average number of bits per symbol (ABPS) for each symbol block transmitted over a flat fading channel is higher than 5.0 and the BER performance is better than 10^-4 for a SNR value higher than 30 dB. For frequency selective fading channels, an oversampling technique in the receiver was employed. The BER performance obtained for frequency selective fading channels is better than 10^-4 with a SNR value of 40 dB and ABPS is found to be approximately 5.5. Therefore, this scheme is very useful in that it provides both very high bandwidth efficiency and acceptable performance with moderate SNR values over flat and frequency selective fading channels. In addition, this scheme provides reduced receiver complexity by way of noncoherent detection.
본 논문은 시변 해수면을 생성하고 KA(Kirchhoff Approximation) 기반으로 산란계수를 시뮬레이션하여 결정론적 모델인 벨홉 임펄스 응답에 적용함으로써 시변동성 채널을 생성한다. 1D Pierson-Moskowitz 해수면 스펙트럼과 가우시안 상관 함수를 이용하여 일정한 속도로 변화하는 시 변동성 해수면을 사용하였다. 산란계수는 벨홉의 채널 임펄스 응답의 신호 응답 강도에 적용한다. 실제 실측 데이터에서 해수면 반사 성분을 분리하여 시 변동성 특성에 대한 도플러 파워 스펙트럼을 구하고, 해수면 산란계수 시뮬레이션의 결과와 비교하여 해수면에 사용된 가우시안 상관 함수의 상관 시간을 추정하였다. 최종적으로 생성된 시변동성 채널에 수동 시역전 통신 시나리오를 가정하고 기법을 적용하여 비트에러율 및 채널응답 상관계수 시뮬레이션을 수행하였다.
Park, Jang-Woo;Chung, Won-Zoo;Park, Jong-Sun;Kim, Sung-Chul
Journal of the Optical Society of Korea
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제13권3호
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pp.367-372
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2009
In this paper we propose an electronic domain timing phase selection scheme for the optical communication systems suffering from inter-symbol-interference (ISI) distortion due to chromatic dispersion (CD) or polarization mode dispersion (PMD). In the presence of CD/PMD a proper timing phase selection is important for discrete time domain equalizers, since different timing phases produce different nonlinear ISI channels of different severity. The proposed timing phase recovery scheme based on dispersion minimization (DM) practically approximates the optimal minimum mean squared error (MMSE) timing phase without training signals which reduces overall throughput substantially, especially in time-varying channels such as PMD. The simulation results show that the proposed DM timing agrees with MMSE timing phase, under proper normalization of the received signals, for various dispersion and OSNR.
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송방식은 효율적인 주파수 사용 및 고속의 데이터 전송이 가능한 장점으로 인해 페이딩 환경에서 우수한 성능을 보이지만, 실질적으로는 다중 경로 페이딩 채널의 시간에 따른 변화에 대해 성능 저하가. 발생한다. 이러한 채널의 시간적 변화에 대한 영향을 극복하고, 시스템의 성능을 개선하기 위한 여러 가지 채널 추정: 기법들이 제안되어 왔다. 그러나 채널 추정을 위한 기존의 파일럿 패턴들은 이동체의 속도에 대해 강인한 특성을 지니지 못한다. 본 논문에서는 보편적으로 사용되는 파일럿 패턴들의 이동성에 대한 단점을 극복하고, 도플러 확산으로 비롯된 시변 채널 환경에서 타 기법들에 대하여 우수한 성능을 달성하기 위해 기존 패턴에 변형을 가한 파일럿 패턴을 제안한다. 모의실험 결과를 통해 시변 채널 환경에서 변형된 파일럿 패턴의 성능이 기존의 패턴보다 우수함을 보였다.
In this paper, the voltage tracking control of a conventional DC-DC boost converter affected by unknown, time-varying circuit parameter perturbations is investigated. Based on the fundamental property of incremental passivity, a passivity based control law is designed. Then, to obtain a better disturbance rejection property, two generalized proportional integral (GPI) observers are employed to estimate the time-varying uncertainties in the output voltage and inductor current channels, and the estimated values are applied as feedforward compensation. Moreover, the global trajectory tracking performance of a system with disturbances is ensured under the composite controller. Finally, simulation and experiment studies are provided to demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed method. The results show that the proposed controller delivers a promising disturbance rejection capability as well as a good nominal tracking performance.
RLS(Recursive-least-squares) 알고리즘은 수렴성이 좋고, 수렴 후 오차 수준도 우수한 것으로 알려져 있다. 그러나 알고리즘 내에 역행렬 계산이 포함되어 수치적 불안정성을 나타내는 단점도 있다. 본 논문에서는 언급한 불안정성을 회피하기 위해서 역행렬이 없지만 수렴성이 유사한 알고리즘을 제안한다. 이를 위해서 기울기 평균 벡터를 사용한 가변 스텝 최소 자승 알고리즘을 사용한다. 또 시변 채널 추정에 우수한 성능을 내기 위해서 계산량이 적은 가변 망각인자를 도입한다. 시뮬레이션을 통해서 기존 RLS와의 성능을 비교하고 그 유사성을 보인다. 또 시변 채널에서 가변 망각인자의 우수성도 보인다.
이 논문에서는 시변 레일리 페이딩 채널에서 STBC(Space Time Block Code)의 신호 검출 방법을 연구한다. 하나의 블록 내의 두 심볼 구간 동안 채널 환경이 변하는 경우, 채널 행렬의 직교성이 성립하지 않고 두 심볼간에 간섭이 발생한다. 이러한 채널에서 수신 성능을 개선하기 위해서 joint ML 검출 방식이 제안되었으나, 계산복잡도가 증가한다. 이를 줄이기 위해서 판정 궤환(decision feedback) 방식이 제안되었으나, joint ML 방식에 비해 수신 성능이 떨어진다. 이에 이 논문에서는 joint ML 검출 방법을 사용하는 경우에 비해 수신기의 복잡도를 줄이는 동시에 기존의 판정 궤환 방식에 비해 성능이 개선된 이중 판정 궤환 방식을 이용한 새로운 STBC 검출 알고리즘을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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