• 제목/요약/키워드: delay and channel estimation errors

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Effect of Outdated Channel Estimates on Multiple Antennas Multiple Relaying Networks

  • Wang, Lei;Cai, Yueming;Yang, Weiwei;Yan, Wei;Song, Jialei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권5호
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    • pp.1682-1701
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    • 2015
  • In this paper, we propose an intergraded unified imperfect CSI model and investigate the joined effects of feedback delay and channel estimation errors (CEE) for two-hop relaying systems with transmit beamforming and relay selection. We derived closed-form expressions for important performance measures including the exact analysis and lower bounds of outage probability as well as error performance. The ergodic capacity is also included with closed-form results. Furthermore, diversity and coding gains based on the asymptotic analysis at high SNRs are also presented, which are simple and concise and provide new analytical insights into the corresponding power allocation scheme. The analysis indicates that delay effect results in the coding gain loss and the diversity order loss, while CEE will merely cause the coding gain loss. Numerical results verify the theoretical analysis and illustrate the system is more sensitive to transmit beamforming delay compared with relay selection delay and also verify the superiority of optimum power allocation. We further investigate the outage loss due to the CEE and feedback delays, which indicates that the effect of the CEE is more influential at low-to-medium SNR, and then it will hand over the dominate role to the feedback delay.

Residual Synchronization Error Elimination in OFDM Baseband Receivers

  • Hu, Xingbo;Huang, Yumei;Hong, Zhiliang
    • ETRI Journal
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    • 제29권5호
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    • pp.596-606
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    • 2007
  • 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.

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2채널 제어 구조를 사용한 양방향 원격조종 시스템의 투명도 구현 (Transparency Implementation for Bilateral Teleoperation System by using Two-channel Control Architecture)

  • 김종현;장평훈;박형순
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권11호
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    • pp.1967-1978
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    • 2003
  • Transparency has been considered as a performance measure in bilateral teleoperation system. Therefore, many issues of transparency have been studied. This paper investigates the transparency in two-channel control architectures. At first, we show the feasibility using analytic transparency-conditions and present the two classes of two-channel control architecture, which are perfectly transparent under ideal situation. In addition, remedies to problems due to impedance model estimation errors under real situation are introduced. They are as fellows; design guideline of control parameters to reduce the effect of model estimation error effect and introduction of time delay estimation for unknown dynamics. From these analyses, the systematic control scheme, which is stable and well transparent under real implementation, is proposed in two-channel control architecture. Finally, the proposed scheme is applied to a 2 D.O.F master-slave system and the experimental results show the validity of the theoretical work.

순환 지연 다이버시티 기법에서의 최적의 순환 지연 값 (On the Optimal Cyclic Delay Value in Cyclic Delay Diversity)

  • 김용준;임민중;정병장;노태균;김호윤;임대운
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권9C호
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    • pp.643-651
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    • 2008
  • 본 논문은 직교 주파수 분할 다중 반송파(OFDM, orthogonal frequency division multiplexing) 시스템의 다이버시티 효과를 향상시키는 순환 지연 다이버시티(CDD, cyclic delay diversity) 기법에서 최적의 순환 지연 값을 결정하는 방법을 제안한다. 순환 지연 다이버시티 기법에서는 순환 지연 값이 증가함에 따라 다이버시티 효과에 의한 SINR (signal to interference and noise ratio) 이득이 커지는 동시에 채널 추정 오류의 증가에 의한 SINR 손실도 커지는 상반 관계(trade-off)가 존재한다. 다이버시티 효과와 채널 추정 오류의 상반 관계가 존재할 때 제안된 방법을 통해 구한 최적의 순환 지연값을 순환 지연 다이버시티 기법에 적용하면, 목표로 하는 프레임 오류율(FER, frame error rate)을 만족시키기 위한 SINR을 최소화한다.

수중통신 채널에서 채널 추정 오차에 따른 LDPC 부호 성능분석 (Performance Analysis of LDPC code with Channel Estimation in Underwater Communication)

  • 김남수;정지원;김기만;서동환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.2295-2303
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    • 2009
  • 수중에서의 통신은 해수면과 해저면 등에 의한 신호의 반사에 의해 발생한 다중경로 현상으로 신호가 왜곡되어 원활한 통신이 어렵다. 이에 본 논문에서는 다중경로에 의해 발생한 오류를 정정하고자 수중채널 전달함수를 이용한 정정기법을 제안하였으며, 본 논문에서 제안하는 기법에 의해 정정하지 못한 오류를 정정하고자 LDPC 부호와 연접부호를 적용하여 그 성능을 확인하고 수중통신에 적용하고자 하였다. 또한 추정된 수중 채널 전달함수의 시간 지연 오차와 진폭 오차에 대한 성능 분석을 하였다. 시뮬레이션 결과 제안한 기법을 적용하였을 경우 적용하지 않았을 때 보다 더욱 우수한 성능을 보이는 것을 확인 할 수 있으며, 채널 부호로 LDPC 부호를 사용한 경우에는 정정기법을 사용하였을 때 12 dB의 성능이 개선됨을 알 수 있다. 또한 추정된 수중 채널 전달함수의 시간 지연 오차는 성능에 큰 영향을 미치며, 진폭 오차에 대해서는 1 dB의 성능 열화가 나타남을 확인하였다.

광범위 고정형 무선 통신 시스템을 위한 상향 링크 초기 레인징 기법 설계 (Design of Uplink Initial Ranging Algorithm for Large-Cell Coverage Fixed Wireless Communication System)

  • 이경훈;황원준;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권7A호
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    • pp.569-580
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    • 2012
  • 본 논문에서는 광범위 고정형 무선 통신 시스템을 위한 개선된 초기 레인징 알고리즘을 제안한다. WiBro 및 통상적인 무선 통신 시스템에서는 송 수신단 간 왕복 지연이 1개의 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌 주기 내이므로, 초기 레인징 수행 시 주파수 영역 차동 상관 방식이 일반적으로 사용된다. 그러나, 넓은 셀 범위에서는 최대 시간 지연이 증가하여 기존 기법의 적용이 불가능하며, 성능 개선을 위한 누적 차동 상관 기법의 경우 큰 시간 오프셋 발생 시 추정치의 빈번한 부호 천이로 인해 추정 오차가 발생할 여지가 있다. 따라서, 본 논문에서는 15 km 셀 범위를 고려한 레인징 채널 구조에서 전체 시간 오프셋을 정확히 추정하는 알고리즘을 제안한다. 제안 기법은 추정치 간 부호 비교를 통해 부호 오류를 정정하고, 채널 상관도, 누적횟수 및 정규화 과정의 잡음 감소 효과를 고려하는 가중치를 적용함으로써 추정 정확도를 향상시키며, 심벌 주기의 소수배 시간 오프셋을 보상한 후 첨두치 전력을 비교함으로써 정수 배 시간 오프셋의 추정이 가능하다.

청취자 위치 적응 실시간 사운드 재생 시스템의 개발 (Development of a Listener Position Adaptive Real-Time Sound Reproduction System)

  • 이기승;이석필
    • 한국음향학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.458-467
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    • 2010
  • 본 논문에서는 두 개의 스피커를 이용한 청취 환경에서 좌, 우 채널의 간섭 신호를 제거하기 위한 새로운 오디오 시스템을 개발하였다. 간섭 제거는 청취자의 위치에 따라 적응적으로 이루어져야 하기 때문에, 청취 위치를 추적하기 위한 기법이 적용되었다. 청취자 위치 추적은 2개의 마이크로폰을 통하여 이루어지며 채널 간 시간 지연을 이용하여 청취자의 방향을 추정하도록 하였다. 또한 잔향 환경에서의 사용을 고려하여 선형 예측 기법을 이용한 잔향 제거 기법이 적용되었다. 좌,우 채널의 간섭제거를 위한 음원-귀 간의 경로는 KEMAR 머리전달함수를 이용하여 나타내었다. 사용된 청취자 방향 측정 시스템의 유용성을 평가하기 위해 추정된 위치에서 채널 간섭의 성능을 평가하였다. 평가 척도로 채널 분리 비를 사용하였으며, 실험적인 결과, 사용자의 실제 위치와 추정된 위치 간에 다소 차이가 있더라도 -10 dB의 채널 분리비가 얻어짐을 확인 할 수 있었다. 제안된 알고리즘은 부동소수점 디지털 신호처리 프로세서를 이용하여 실시간 구현되었으며 청취자 평균 방향 오차는 5도, 주관적 간섭 제거율은 평균적으로 80 % 얻어짐을 알 수 있었다.