Journal of information and communication convergence engineering
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제8권3호
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pp.281-288
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2010
This paper investigates the performance of IEEE 802.11p wireless access in vehicular environments (WAVE) system in small-scale fading models reported by Georgia Institute of Technology (Georgia Tech). We redesign the small-scale fading models to be applied to the computer simulation and develop the IEEE 802.11p WAVE physical layer simulator to provide the bit error rate and packet error rate performances. Moreover, a new channel estimator using decision directed channel estimation and linear minimum mean square error smoothing is proposed in order to improve the performance of the conventional least square channel estimator using two identical long training symbols. The simulation results are satisfactorily coincident with the scenarios of Georgia Tech report, and the proposed channel estimator significantly outperforms the conventional channel estimator.
최근 OFDM 시스템의 T-DMB 동일 채널 중계기에서 궤환 신호를 제거하여 송신 출력을 증강시키고, 등화기를 사용하여 ICI(Inter Carrier Interference)를 제거함으로써 시스템 성능을 개선하기 위하여 노력하였다. 그러나 T-DMB 동일 채널 중계기의 경우, 성상도 번짐 현상으로 수신 단말기에서 완벽하게 신호 품질이 개선되지 않고 있다. 그러므로 본 논문에서는 성상도 번짐 현상을 억압하기 위하여 파일럿(PRS)을 이용하여 주파수 영역에서의 ICI를 고려한 적응형 채널 추정과 결정지향 잡음 제거 기법을 제안함으로써 단말기에서 수신 품질을 확보한다. T-DMB 단말기에서 요구되는 QoS(Quality of Service)를 확보하기 위하여 동일 채널 중계기에서 SNR과 BER을 평가하고, 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 back-off=9 dB 상태에서 위상 잡음 -18 dBc의 경우, 위상 잡음을 보상하여 수신기에서 SNR=14 dB 이하에서 BER=$10^{-5}$의 성능을 만족할 수 있다.
It is well known that an OFDM receiver is vulnerable to synchronization errors. Despite fine estimations used in the initial acquisition, there are still residual synchronization errors. Though these errors are very small, they severely degrade the bit error rate (BER) performance. In this paper, we propose a residual error elimination scheme for the digital OFDM baseband receiver aiming to improve the overall BER performance. Three improvements on existing schemes are made: a pilot-aided recursive algorithm for joint estimation of the residual carrier frequency and sampling time offsets; a delay-based timing error correction technique, which smoothly adjusts the incoming data stream without resampling disturbance; and a decision-directed channel gain update algorithm based on recursive least-squares criterion, which offers faster convergence and smaller error than the least-mean-squares algorithms. Simulation results show that the proposed scheme works well in the multipath channel, and its performance is close to that of an OFDM system with perfect synchronization parameters.
최근 3GPP에서는 급증하는 차량 사고에 대처하고, 교통 효율, 텔레매틱스와 인포테인먼트를 제공하기 위해 LTE(Long Term Evolution) 기반 차량 통신에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 차량 통신은 안전과 밀접한 관련이 있기 때문에, 신뢰성 있는 통신을 필요로 한다. 하지만 차량의 속도는 매우 빠르기 때문에 기존 사용자의 이동성과는 달리 무선 채널이 시간에 따라 빠르게 변하게 되어 전송 품질 저하 등 많은 문제가 발생하게 된다. 본 논문에서는 LTE 기반 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 환경에서 채널 추정 기법을 제안한다. 기존 기법인 LS(Least Square) 채널 추정은 송 수신단이 알고 있는 파일럿 심볼을 이용해 얻어지며, DDCE(Decision Directed Channel Estimation)는 데이터 심볼을 이용해 채널 추정을 하고, CDP(Constructed Data Pilot) 기법은 인접한 두 데이터 심볼 사이에서 상관이 큰 특성을 이용하며, 그리고 STA(Spectral Temporal Averaging) 기법은 주파수와 시간 영역에서 채널을 평균을 취한다. 또한 Smoothing 기법은 데이터 결정 오류에 의한 최대치를 줄여준다. 제안기법인 HRCE(Hybrid Reliable Channel Estimation)는 기존의 Smoothing 기법에 LMMSE(Linear Minimum Mean Square Error)를 적용함으로써 더 정확한 채널 추정이 이루어져 신뢰성 있는 데이터 검출을 가능하게 한다. 모의실험 결과, 제안한 기법이 NMSE(Normalized Mean Square Error)와 BER(Bit Error Rate) 측면에서 전체적으로 성능이 향상 된 것을 볼 수 있다.
본 논문에서는 다중 입출력 안테나 OFDM 통신시스템에서 신뢰할 만한 데이터 신호 사용하는 한 연판정 지향 채널 추정 기법을 제안한다. 기존 방식에서는 주어진 기준 신호만을 이용하여 채널을 추정하는 반면에 제안하는 기법은 기준 신호를 포함하여 신뢰할 만한 데이터 신호를 동시에 사용하여 채널을 추정한다. 모의실험을 통해 제안하는 기법이 기존 채널 추정에 비해 성능이 우수함을 확인할 수 있다.
본 논문에서는 두 개의 송·수신 센서 사이의 위상 오차를 보상하기 위해 터보 등화 기반의 MIMO 수중 통신의 효율적인 복호기 구조를 제시하였다. 시공간 부호화 시스템에서는 다중 송·수신기 사이의 위상 차이는 완벽하다고 가정하였으나, 본 논문에서는 MIMO 수중 통신 환경에서 서로 다른 송·수신기 사이의 위상 오류에 영향을 분석하였다. 그 결과 오류 성능이 심각하게 감소하게 됨을 알 수 있었으며, 오류 성능 영향을 최소화하기 위해 도착 시간 차이를 보상한 DD 위상 추적 방식 기반의 위상 보상 알고리즘을 제안하였다. 본 논문은 MIMO 수중 통신 환경에서의 위상 오류에 영향을 분석하고, 그 영향을 최소화 할 수중 채널 모델에 대한 보상 알고리즘을 제안하였다.
In this paper, a newsynchronization technique applied to burst-mode communication is proposed. A synchronization technique is to estimate carrier frequency and phase offsets in a noisy channel environment. A fundamental problem for estimating the parameters(carrier phase and frequency offsets) in burst-mode transmission is that the ways of pursuing estimation accuracy and transmission efficiency are always trade-off. To solve this problem, a new carrier recovery technique is proposed to improve the transmission efficiency with reliable performance especially at low S/N. In the proposed technique, the synchronization parameters are first estimated based on a data-aided feed-forward estimation scheme. Then, a phase tracker using decision-directed DPLL estimates the phase offset for the data portion of the burst data. From simulation results, it shows fast synchronization with shorter preamble maintaining reasonable BER performance at low S/N.
This paper analyzes the performance of various single channel speech enhancement algorithms when they are applied to automatic speech recognition (ASR) systems as a preprocessor. The functional modules of speech enhancement systems are first divided into four major modules such as a gain estimator, a noise power spectrum estimator, a priori signal to noise ratio (SNR) estimator, and a speech absence probability (SAP) estimator. We investigate the relationship between speech recognition accuracy and the roles of each module. Simulation results show that the Wiener filter outperforms other gain functions such as minimum mean square error-short time spectral amplitude (MMSE-STSA) and minimum mean square error-log spectral amplitude (MMSE-LSA) estimators when a perfect noise estimator is applied. When the performance of the noise estimator degrades, however, MMSE methods including the decision directed module to estimate a priori SNR and the SAP estimation module helps to improve the performance of the enhancement algorithm for speech recognition systems.
본 논문은 다중경로 레일레이 페이딩 채널에서 파일럿 심볼 구조의 IMT-2000 W-CDMA 역방향 링크의 채널추정에 관한 알고리즘을 제안하였다. 그리고 단일 경로와 두 개 경로에서 제안 알고리즘인 2점 2차 보간과 IDD BWMA (Interpolated Decision-Directed Blockwise Moving Average) 알고리즘 성능을 기존 보간 및 적응형 알고림즘 성능과 비교하였다. 제안 알고리즘들의 성능은 WMSA(Weighted Multi-slot Averaging), 선형 보간,2차 가우시안 보간, LMS 및 RLS 알고리즘에 비해 고속 페이딩 채널에서 매우 우수한 결과를 보였다. 특히, IDD BWMA 알고리즘은 시뮬레이션을 수행한 범위(28dB)의 Eb/N0 구간에서 도플러 주파수에 둔감한 오류율 성능을 나타냈다. 또한 제안 알고리즘들은 상대적으로 구조가 간단하고 처리기연도 기존 알고리즘과 유사한 특징을 갖고 있다. 그러므로 고속화 되어가는 이동통신 환경게서 보다 적합한 알고리즘으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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