• 제목/요약/키워드: carrier-to-noise power ratio

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DFT 확산 방식의 OFDM 통신 시스템에서 위상잡음과 직교 불균형 보상 (Compensation of Phase Noise and IQ Imbalance in the OFDM Communication System of DFT Spreading Method)

  • 유상범;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.21-28
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    • 2009
  • DFT(Discrete Fourier Transform) 확산 방식의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신 시스템은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 저감에 매우 효과적인 시스템이며, 3GPP LTE($3^{rd}$ Generation Partnership Project Long Term Evolution)의 상향 링크에 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)에 사용된다. SC-FDMA는 일반적으로 OFDM 시스템보다 위상잡음과 직교 불균형으로 인한 ICI(Inter-Carrier Interference)에서 더 성능 열화가 발생하며, 등화기에 심각한 영향을 미친다. 그러므로 본 논문에서는 상향 링크에서 신호 전송 시 발생하는 위상잡음과 직교 불균형(IQ Imbalance: In-phase/Quadrature Imbalance), 그리고 전력 증폭기(HPA: High Power Amplifier)의 백-오프 특성에 따른 영향을 분석하고, ICI 성분을 제거할 수 있는 효과적인 등화 알고리듬을 제시한다. 제안된 등화기는 FDE(Frequency Domain Equalizer) 방식을 기반으로 설계하였으며, 기존의 PNS(Phase Noise Suppression) 알고리듬을 FDE에 사용될 수 있도록 수정하고 개선하여 위상 잡음과 직교 불균형으로 인한 ICI를 보상한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 back-off 5.5 dB 상태에서 위상 잡음 $0.06\;rad^2$, 위상 에러 5도, 진폭 에러 0.005인 경우, 위상 잡음과 직교 불균형을 보상하여 SNR=14 dB 정도에서 $BER=10^{-4}$의 성능을 만족할 수 있다.

Sequential Optimization for Subcarrier Pairing and Power Allocation in CP-SC Cognitive Relay Systems

  • Liu, Hongwu;Jung, Jaijin;Kwak, Kyung Sup
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권5호
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    • pp.1638-1653
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    • 2014
  • A sequential optimization algorithm (SOA) for resource allocation in a cyclic-prefixed single-carrier cognitive relay system is proposed in this study. Both subcarrier pairing (SP) and power allocation are performed subject to a primary user interference constraint to minimize the mean squared error of frequency-domain equalization at the secondary destination receiver. Under uniform power allocation at the secondary source and optimal power allocation at the secondary relay, the ordered SP is proven to be asymptotically optimal in maximizing the matched filter bound on the signal-to-interference-plus-noise ratio. SOA implements the ordered SP before power allocation optimization by decoupling the ordered SP from the power allocation. Simulation results show that SOA can optimize resource allocation efficiently by significantly reducing complexity.

Efficient ICI Self-Cancellation Scheme for OFDM Systems

  • Kim, Kyung-Hwa;Seo, Bangwon
    • ETRI Journal
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    • 제36권4호
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    • pp.537-544
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    • 2014
  • In this paper, we present a new inter-carrier interference (ICI) self-cancellation scheme - namely, ISC scheme - for orthogonal frequency-division multiplexing systems to reduce the ICI generated from phase noise (PHN) and residual frequency offset (RFO). The proposed scheme comprises a new ICI cancellation mapping (ICM) scheme at the transmitter and an appropriate method of combining the received signals at the receiver. In the proposed scheme, the transmitted signal is transformed into a real signal through the new ICM using the real property of the transmitted signal; the fast-varying PHN and RFO are estimated and compensated. Therefore, the ICI caused by fast-varying PHN and RFO is significantly suppressed. We also derive the carrier-to-interference power ratio (CIR) of the proposed scheme by using the symmetric conjugate property of the ICI weighting function and then compare it with those of conventional schemes. Through simulation results, we show that the proposed ISC scheme has a higher CIR and better bit error rate performance than the conventional schemes.

Cyclic Prefixed CI/OFDM 시스템과 단일반송파 시스템의 ABR 비교 분석 (Achievable Bit Rate Comparison of Cyclic Prefixed CI/OFDM System and Single Carrier System)

  • 장휴이;황재호;황대근;김재명
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.6-16
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    • 2010
  • Since OFDM system suffers from high peak-to average power ratio(PAPR) drawbacks, more energy has been converted to seek for a new substitutable system which can maintain OFDM system's inherent virtues while avoid its defects. Consequently, a new multicarrier system called as CI/OFDM system has been proposed which applied carrier interferometry(CI) code to OFDM system. Due to its low PAPR advantage and orthogonal property, it has received more and more attention. Simultaneously, an old technique called single carrier(SC) system has retaken its attractions for the same purposes. This paper analyzes two cyclic prefixed transmission schemes variants of OFDM system: 1.carrier interferometry-Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (CI/OFDM); 2. Cyclic prefixed single carrie(CP-SC) with frequency domain equalization. We compare the achievable bit rate transmission of the two systems in terms of signal to noise ratio(SNR) by mathematical derivation. We demonstrated that CI/OFDM achieves a bit higher transmission bit rate to that of the CP-SC with frequency domain equalizer.

OFDM 통신 시스템에서 STFBC 기법을 이용한 위상잡음 보상 (Phase Noise Compensation in OFDM Communication System by STFBC Method)

  • 이영선;유흥균;정영호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.1043-1049
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    • 2005
  • 대용량 고속 광대역 전송에 적합한 OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) 통신 시스템에서 위상 잡음에 의해 발생하는 ICI(Inter-Sub-Carrier-Interference)는 부반송파 사이의 직교성을 깨뜨려 시스템 성능을 현저히 저하시킨다. 본 논문에서는 ICI 제거 기 법과 안테나, 시간, 주파수 다이버시티를 혼합한 새로운 STFBC(Space Time Frequency Block Coding) 방법을 이용하여 ICI를 효과적으로 제거한다. 먼저 위상잡음 선형 근사화 기법을 이용하여 제안한 STFBC OFDM 시스템에서 발생하는 CPE(Common Phase Error) 성분과 ICI 성분을 분석하고 PLL(Phase Locked Loop) 위상잡음에 의해 발생하는 시스템 성능 저하를 비교 분석하기 위하여 CIR(Carrier to Interference Ratio), PICR(Peak Interference to Carrier power Ratio) 그리고 BER(Bit Error Rate)을 토론한다. 분석 결과 제안한 STFBC 방법에서는 ICI를 뚜렷이 제거할 뿐만 아니라 기존의 STBC(Space Time Block Coding), SFBC(Space Frequency Block Coding) 등 다이버시티 코딩 기법에서 나타나는 SCI(Self Channel Interference)를 효과적으로 피면할 수 있다.

Low-Power-Adaptive MC-CDMA Receiver Architecture

  • Hasan, Mohd.;Arslan, Tughrul;Thompson, John S.
    • ETRI Journal
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    • 제29권1호
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    • pp.79-88
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    • 2007
  • This paper proposes a novel concept of adjusting the hardware size in a multi-carrier code division multiple access (MC-CDMA) receiver in real time as per the channel parameters such as delay spread, signal-to-noise ratio, transmission rate, and Doppler frequency. The fast Fourier transform (FFT) or inverse FFT (IFFT) size in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)/MC-CDMA transceivers varies from 1024 points to 16 points. Two low-power reconfigurable radix-4 256-point FFT processor architectures are proposed that can also be dynamically configured as 64-point and 16-point as per the channel parameters to prove the concept. By tailoring the clock of the higher FFT stages for longer FFTs and switching to shorter FFTs from longer FFTs, significant power saving is achieved. In addition, two 256 sub-carrier MC-CDMA receiver architectures are proposed which can also be configured for 64 sub-carriers in real time to prove the feasibility of the concept over the whole receiver.

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PAPR과 ICI의 동시 저감을 위한 개선형 CI/OFDM 시스템 설계와 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of an Advanced CI/OFDM System for the Reduction of PAPR and ICI)

  • 유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권6A호
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    • pp.583-591
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    • 2008
  • OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)은 PAPR(peak-to-average power ratio) 문제를 가지고 있다. 이런 PAPR 문제를 해결하는 CI/OFDM(carrier interferometry OFDM) 시스템 등이 제시되었으나, 이것은 위상 잡음이 존재할 경우 CI 위상 오프셋 불일치로 인해 ICI(inter channel interference) 문제가 발생한다. 이 논문에서는 낮은 PAPR을 유지하면서 ICI를 저감하기 위한 A-CI/OFDM(advanced-CI/OFDM)을 제안한다. 이 방식은 CI 확산 과정에서 CI 위상 코드들이 조밀하게 갖는 위상 옵셋에 마진을 줌으로써 국부 발진기에서 발생하는 위상 잡음에 대한 성능 저하를 감소시키면서, 낮은 PAPR을 유지한다. 위상 잡음에 대한 영향을 줄이기 위해 제안된 방식은 종전의 CI/OFDM보다 PAPR 성능 면에서 손실이 발생하는데, 이를 방지하기 위하여 PAPR 저감 방법 중 PTS를 이 시스템에 적용한다. 그러므로 제안한 방식은 기존의 CI/OFDM 시스템보다 위상 잡음의 영향을 저감하고 PAPR 측면에서도 이득이 있어 전체적인 BER 성능을 향상 시킨다. 시뮬레이션을 통해서 일반 OFDM과 CI/OFDM, A-CI/OFDM 시스템의 성능을 비교한다.

가우스성 잡음과 임펄스성 잡음이 혼재하는 다중전파 페이딩 전송로상에서의 제반 디지털 통신 시스템 특성의 종합분석 및 비교에 관한 연구(제 1 부) (Comprehensive Performance Analysis and Comparison of various Digital Communication Systems in an Multipath Fading Channel with additive Mixture of Gaussian and Impulsive Noise [Part-1])

  • 김현철;고봉진;공병옥;조성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.263-279
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    • 1989
  • 본 논문의 제 1 부에서는 대표적인 제반 디지털 통신시스템, 즉, 진폭변조(ASK), 직교진폭변조(QAM), 동기위상변조(CPSK), 차동위상변조(DPSK), 주파수변조(FSK), 및 최소편이 주파수변조(MSK) 시스템이 가우으성 잡음과 임펄스성 잡음이 존재하는 채널 환경하에서 신호가 영향을 받았을 때의 오율에 관한 식을 유도하여 반송파 전력대 잡음전력비(CNR), 임펄스지수 및 임펄스성 잡음전력에 대한 가우스성 잡음전력비를 함수로 하여 시스템의 성능을 구했다. 각 시스템의 열화 특성을 그래프로 나타내어 임펄스성 잡음이 가우스성 잡음보다 시스템의 성능을 얼마나 더 열화시키는가를 알 수 있게 했다.

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IEEE 802.16m 시스템의 SINR 측정기의 설계 (A Design of SINR Measurement Unit for IEEE 802.16m)

  • 김준우;박윤옥;김환우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권12A호
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    • pp.1097-1104
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    • 2010
  • 본 논문에서는 IEEE 802.16m IMT-Advanced WiMax 단말에서 SNR(Signal to Noise Ratio)과 SINR(Signal to Interference Plus Noise Ratio)을 측정하는 블록의 설계에 대해 기술하였다. IMT-Advanced 시스템을 위한 IEEE 802.16m 규격에서는 하향링크로 PA-Preamble과 SA-Preamble의 두 가지 A-Preamble (Advanced Preamble) OFDM 심볼을 전송하는데, 이를 이용하면 SNR과 SINR을 정확히 측정할 수 있으며, Doppler등에 의해 ICI(Inter-Carrier-Interference)가 발생했는지의 여부도 알 수 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.16m 시스템의 단말에서 PA-Preamble의 SA-Preamble을 이용하여 SINR을 측정하고 ICI가 발생했는지 여부도 판정하는 SNR/SINR 측정 방법과 시뮬레이션 결과를 제시하였다. ICI의 발생여부를 정확히 인지할 수 있으면, 단말은 평소에는 l-Tap 등화기만 사용하다가 ICI가 있을 때에만 복잡한 ICI 완화를 수행하면 되므로 성능 향상 뿐 아니라 저전력 특성까지 향상시킬 수 있다.

OFDM 시스템을 위한 Hybrid 형태의 CNIR 추정 기법 (Hybrid CNIR Estimation Method for OFDM Systems)

  • 전보익;손인수;김영훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권6A호
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    • pp.544-549
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    • 2007
  • 현재 이동 및 무선통신에서 전송방식으로 각광을 받는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 에서 CNIR(Carrier-to-Noise and Interference Ratio) 추정은 매우 중요한 의미를 갖는다. 특히 링크 적응 기술이 적용되는 시스템이라면 추정된 CNIR 값에 따라 그 변조기법과 코딩률이 결정되므로 정확한 CNIR의 추정이 필요해진다. 이러한 CNIR을 추정하는 방법에는 크게 송 수신단 모두 알고 있는 특정 심볼열을 이용하는 방법과 그러한 특정 심볼에 대한 정보 없이 CNIR 값을 추정하는 방법으로 나누어진다. 이 두 가지 방법 안에는 구체적으로 어떤 알고리즘을 이용하느냐에 따라 다시 여러 가지 방법이 있으며, 그 중 대표적인 두 가지 방법의 장점만을 살리는 것이 본 논문에서 제안하는 하이브리드 방식이다. 본 논문의 핵심 주제인 하이브리드 방식은 그 특성상 확장성이 뛰어나며 기존의 방법에 비교하여 우수한 성능을 보여주었다.