• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권9호
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• pp.2218-2230
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• 2012

In this paper, we propose an efficient channel delay estimation method for orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) systems, especially over doubly-selective fading channels which are selective in both the symbol time domain and subcarrier frequency domain. For the doubly-selective fading channels in single frequency network (SFN), long and strong echoes exist and thus the conventional discrete Fourier Transform (DFT) based channel delay estimation system often fails to produce the exact channel delay profile. Based on the analysis of the discrete-time frequency response of the channel impulse response (CIR) coefficients in the DFT-based channel delay estimation system, we develop a method to effectively extract the true CIR from the aliased signals by employing a simple narrow-band low-pass filter (NB-LPF). The performance of the proposed system is verified using the COST207 TU6 SFN channel model.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제9권3호
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• pp.137-140
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• 2020

Orthogonal time frequency space (OTFS) modulation is considered as one of the solutions to cope with high mobility channel environments. It converts the time-varying channel to the near-constant channel response in the delay-Doppler domain. This modulation scheme also benefits from the diversity in two-dimensional modulation. According to recent researches, this method outperforms the conventional OFDM modulation, especially in high-speed channel conditions. In this paper, to investigate the performance of OTFS in a practical system, channel estimation in the delay-Doppler domain is compared with the conventional method in the time-frequency domain at different mobile speeds. Simulation results confirm that the delay-Doppler domain channel estimation brings a better performance compared to the conventional one under the same overhead rate.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권4호
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• pp.1063-1075
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• 2012

To locate an object accurately in the wireless sensor networks, the distance measure based on time-delay plays an important role. In this paper, we propose a maximum likelihood (ML) time-delay estimation algorithm in multi-path wireless propagation channel. We get the joint probability density function after sampling the frequency domain response of the multi-path channel, which could be obtained by the vector network analyzer. Based on the ML criterion, the time-delay values of different paths are estimated. Considering the ML function is non-linear with respect to the multi-path time-delays, we first obtain the coarse values of different paths using the subspace fitting algorithm, then take them as an initial point, and finally get the ML time-delay estimation values with the pattern searching optimization method. The simulation results show that although the ML estimation variance could not reach the Cramer-Rao lower bounds (CRLB), its performance is superior to that of subspace fitting algorithm, and could be seen as a fine algorithm.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권5호
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• pp.496-503
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• 2013

In an orthogonal frequency division multiplexing system, conventional interpolation techniques cannot correctly balance performance and overhead when estimating dynamic long-delay channels in single frequency networks (SFNs). In this study, classical filter analysis and design methods are employed to derive a complex interpolator for maximizing the resistible echo delay in a channel estimator on the basis of the correlation between frequency domain interpolating and time domain windowing. The coefficient computation of the complex interpolator requires a key parameter, i.e., channel length, which is obtained in the frequency domain with a tentative estimation scheme having low implementation complexity. The proposed complex adaptive interpolator is verified in a simulated digital video broadcasting for terrestrial/handheld receiver. The simulation results indicate that the designed channel estimator can not only handle SFN echoes with more than $200{\mu}s$ delay but also achieve a bit-error rate performance close to the optimum minimum mean square error method, which significantly outperforms conventional channel estimation methods, while preserving a low implementation cost in a short-delay channel.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권12호
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• pp.3055-3070
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• 2013

This paper proposes an improved carrier frequency offset (CFO) and sampling frequency offset (SFO) estimation scheme for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) based broadcasting system with cyclic delay diversity (CDD) antenna. By exploiting a periodic nature of channel transfer function, cyclic delay and pilot pattern with a maximum channel power are carefully chosen, which helps to enable a robust estimation of CFO and SFO against the frequency selectivity of the channel. As a performance measure, a closed-form expression for the achievable mean square error of the proposed scheme is derived and is verified through simulations using the parameters of the digital radio mondiale standard. The comparison results show that the proposed frequency estimator is shown to benefit from properly selected delay parameter and pilot pattern, with a performance better than the existing estimator.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권1호
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• pp.96-102
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• 2023

In this paper, we proposed Channel Transfer Function estimation based on Delay and Doppler Profile for underwater acoustic OFDM communication system. It improved the estimation accuracy of the channel transfer function by linear time interpolation the change of Scattered Pilot (SP) insertion frequency in the time direction and the time by Delay and Doppler profile that analyzes the multipath situation of the channel investigated the performance of interpolation by simulation and report it. Previous works is inserted SP every 4 OFDM. It was effective under the environment without multipath, but it has observed that the effect of CTF compensation has been lowered in multipath channel condition. In addition to be better when inserted SP every 2 OFDM. But the amount of sending data will be decrease. Therefore, we conducted research to improve 4 OFDM with new interpolator. A computer simulation was performed as a comparison of SP inserted every 4 OFDM, SP inserted every 2 OFDM, and 4 OFDM with new interpolator. the performance of the proposed system is overwhelmingly improved, and the performance is slightly improved even 64 QAM.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5C호
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• pp.317-325
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• 2011

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 2-D MMSE (2-Dimensional Minimum Mean Square Error) 채널 추정 기법은 주파수/시간 선택적 특성을 가지는 채널에서 우수한 성능을 나타내는 것으로 알려져 있다. 하지만 2-D MMSE 채널 추정 방식은 주파수 축 뿐만 아니라 시간 축 까지 고려하기 때문에 행렬 크기가 커지고, 이로 인해 복잡도가 크게 증가한다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 l-D MMSE 채널 추정 구조를 기반으로 가중치 합을 이용하여 기존의 2-D MMSE 채널 추정 방식보다 낮은 복잡도를 갖는 방식을 제안한다. 뿐만 아니라 2-D MMSE 채널 추정을 적용하기 위해 필요한 파라미터인 RMS 지연 확산과 도플러 주파수를 추정하는 기법을 고려한다. 성능 검증 결과 제안하는 방식은 기존의 2-D MMSE 방식에 비해서 복잡도를 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 2-D MMSE 채널 추정 방법과 유사한 성능을 나타내는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제36권4호
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• pp.285-291
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• 2017

두 개 수신기에 들어오는 신호 간의 시간 지연 값을 추정하기 위한 방법들이 연구되고 있다. 그중에서 채널 추정 기법을 기반으로 한 방법의 경우는 두 수신기의 입력 신호간의 상대적인 지연을 채널의 임펄스 응답처럼 추정하는 방법이다. 이 경우에는 해당 채널의 특성이 희소 채널의 특성을 가지고 있다. 기존의 방법들은 채널의 희소성을 이용하지 못하고 있는 방법이 대부분이다. 본 논문에서는 채널의 희소성을 이용하기 위하여 희소 신호 최적화 방법의 하나인 BPD(Basis Pursuit Denoising) 최적화 기법을 사용한 시간 지연 추정 방법을 제안한다. 제안한 방법을 기존의 일반 상호 상관(Generalized Cross Correlation, GCC) 방법과 적응 소유치 분해법 및 희소 신호 추정법의 일종인 RZA-LMS(Reweighted Zero-Attracting Least Mean Square)들과 비교하여, 백색 가우시안 신호원과 유색 신호원 및 해양 포유류 신호원에 대해서 비교 실험을 하였다. 그 결과 갑자기 추정성능이 열화되는 문턱 현상이 늦게 나타나거나 훨씬 줄어드는 것을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권8A호
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• pp.813-819
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• 2007

본 논문에서는 트랜스패런트(transparent) 모바일 다중 홉 릴레이(Mobile Multi-hop Relay; MMR)를 갖는 OFDM 기반 셀룰러 시스템에서 발생하는 전파 지연(propagation delay)의 영향을 분석한다. 또한, 수율 상승(throughput enhancement; TE) 또는 상호협력 전송(cooperative transmission)을 위한 MMR을 갖는 OFDM 시스템에서 전파 지연에 대한 영향을 극복할 수 있는 LS 채널 추정 기법과 MMSE 채널 추정 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 채널 추정 기법은 TE MMR 시스템 또는 상호협력 MMR 시스템에서 전파 지연으로 인한 채널 추정 성능 열화 현상을 극복할 수 있다. 모의실험을 통해 MSE와 BER 측면에서 본 논문에서 제안하는 기법이 기존 기법보다 우수함을 보인다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.79-84
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• 2017

본 논문은 다중 경로 다중입력 (Multiple-input multiple-output : MIMO) 채널에서 space alternating generalized expectation-maximization(SAGE) 알고리즘을 이용하여 채널 파라미터 추정 성능을 확인한다. 성능을 비교하기 위해 781 대역의 제주도 측정지역에서의 채널 파라미터로부터 시변 채널 환경 채널 파라미터 추정을 SAGE 알고리즘을 통해 추정하고 원본 데이터와 비교한다. 이를 통해 SAGE 알고리즘의 성능을 확인할 수 있으며 일반적인 파라미터 계산보다 SAGE 알고리즘을 통해 추정하는 것이 지연 확산(Delay Spread), 도래각 확산(Arrive of Angular Spread)이 적어 정확 측면에서 성능이 뛰어나고 안정적이다.