• 제목/요약/키워드: frequency division multiplexing

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OFDM 시스템에서의 주파수 선택적 IQ 불균형의 추정 및 보상 (Joint Estimation and Compensation for Frequency Selective IQ Imbalance in OFDM Systems)

  • 진영환;김혜진;김직동;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권3A호
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    • pp.225-234
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    • 2008
  • 직접변환 수신기를 사용하는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 경우 로컬 오실 레이터 및 저역통과 필터에 의해 발생하는 주파수 선택적 또는 비선택적 특성을 갖는 위상 및 이득 불균형으로 인해 성능 저하가 발생한다. 본 논문에서는 주파수 선택적 또는 비선택적 특성을 갖는 송수신기 IQ 불균형 성분들이 시스템에 초래하는 영향을 분석하고, 동시에 이 성분들을 추정 및 보상하는 방안을 제시하였다. 주파수 영역에서 Alamouti 코딩된 프리엠블을 사용할 경우 채널 성분 뿐만아니라 IQ 불균형 성분까지도 정확히 추정 및 보상할 수 있다. IQ 불균형이 존재하는 수신 신호에 대해 ML(Maximum Likelihood) 또는 OSIC(Ordered Successive Interference Cancellation) 신호 검출 기법을 이용하여 SER (Symbol Error Rate) 성능검증을 통해 주파수 선택적 채널 계수와 송수신 IQ 불균형 성분의 결합에 의하여 초래되는 다이버시티 이득으로 인해 기존의 간섭억제 기법인 ZF (Zero-forcing) 기법에 비해 성능향상이 있음을 보인다.

Multi-antenna diversity gain in terrestrial broadcasting receivers on vehicles: A coverage probability perspective

  • Ahn, Sungjun;Lee, Jae-young;Lim, Bo-Mi;Kwon, Hae-Chan;Hur, Namho;Park, Sung-Ik
    • ETRI Journal
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    • 제43권3호
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    • pp.400-413
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    • 2021
  • This paper theoretically and empirically explores the reliability gain that can be obtained by installing multiple antennas in on-vehicle broadcasting receivers. Analytical derivations reveal that maximal-ratio-combining-based diversity allows a multi-antenna receiver (MR) to achieve significantly better coverage probability than a single-antenna receiver (SR). In particular, the notable MR gains for low-power reception and high-throughput services are highlighted. We also discuss various aspects of mobile MRs, including geometric coverage, volume of the users served, and impact of receiver velocity. To examine the feasibility of MRs in the real world, extensive field experiments were conducted, particularly with on-air ATSC 3.0 broadcast transmissions. Relying on the celebrated erroneous second ratio criterion, MRs with two and four antennas were verified to achieve notable reliability gains over SRs in practice. Furthermore, our results also prove that layered-division multiplexing can cope better with receiver mobility than traditional time-division multiplexing when multiple services are intended in the same radio frequency channel.

수중 채널 환경에서 OFDM 및 CDMA 통신 방식별 성능 분석 (Performance analysis of OFDM and CDMA communication methods in underwater acoustic channel)

  • 김길용;김민상;고학림;임태호
    • 한국음향학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.30-38
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    • 2019
  • 최근 수중 통신을 활용하는 사례가 많아짐에 따라 여러 가지 통신 방식에 대한 연구가 진행되고 있으며, 그 중에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식과 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식에 대한 연구 사례가 증가하고 있다. 일반적으로 OFDM은 수중에서 도플러에 강하고 고속 통신이 가능하다는 장점이 있으며, CDMA는 수중에서 주파수 선택적 페이딩에 강하고 에너지 소모를 줄일 수 있는 등의 장점이 있다. 따라서 본 논문에서는 수중 채널 환경에서 OFDM과 CDMA 통신 방식의 성능 분석을 위해 서해 천해역에서 실험을 수행하였다. 서해 천해역의 수중 채널 환경 특성을 분석하기 위해 실해역에서 취득한 데이터를 사용하여 최대 지연 확산과 도플러 확산을 도출하였으며, 최대 지연 확산과 도플러 확산의 변화에 따른 OFDM과 CDMA 방식의 통신 성능을 coded BER(Bit Error Rate)로 나타내었다. 분석 결과 OFDM 방식이 CDMA 방식에 비해 수중 채널 환경 변화에 강인한 통신 성능을 보임을 확인하였다.

Long Short-Term Memory Neural Network assisted Peak to Average Power Ratio Reduction for Underwater Acoustic Orthogonal Frequency Division Multiplexing Communication

  • Waleed, Raza;Xuefei, Ma;Houbing, Song;Amir, Ali;Habib, Zubairi;Kamal, Acharya
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권1호
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    • pp.239-260
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    • 2023
  • The underwater acoustic wireless communication networks are generally formed by the different autonomous underwater acoustic vehicles, and transceivers interconnected to the bottom of the ocean with battery deployed modems. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has become the most popular modulation technique in underwater acoustic communication due to its high data transmission and robustness over other symmetrical modulation techniques. To maintain the operability of underwater acoustic communication networks, the power consumption of battery-operated transceivers becomes a vital necessity to be minimized. The OFDM technology has a major lack of peak to average power ratio (PAPR) which results in the consumption of more power, creating non-linear distortion and increasing the bit error rate (BER). To overcome this situation, we have contributed our symmetry research into three dimensions. Firstly, we propose a machine learning-based underwater acoustic communication system through long short-term memory neural network (LSTM-NN). Secondly, the proposed LSTM-NN reduces the PAPR and makes the system reliable and efficient, which turns into a better performance of BER. Finally, the simulation and water tank experimental data results are executed which proves that the LSTM-NN is the best solution for mitigating the PAPR with non-linear distortion and complexity in the overall communication system.

DRM 시스템에서 초기 샘플링 주파수 옵셋의 영향에 강인한 고속 동기화 방식 (A High-Speed Synchronization Method Robust to the Effect of Initial SFO in DRM Systems)

  • 권기원;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권1A호
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    • pp.73-81
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    • 2012
  • 본 논문에서는 DRM(Digital Radio Mondiale) 수신기를 위한 고속 동기화 방식을 제안한다. 제안하는 방식에서는 DRM 수신기에서 요구하는 고속 수신 성능을 만족시키기 위해 기존 동기화 방식에서 수행하는 초기 샘플링 주파수 동기과정을 생략하고 정수배 주파수(Integer Frequency) 동기 및 프레임(Frame) 검출을 수행한 후, 추적(Tracking) 과정에서 샘플링 주파수 동기를 수행한다. 샘플링 주파수 옵셋(Sampling Frequency Offset)이 포함된 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 복조 심볼로부터 프레임 옵셋을 추정하기 위해 참조셀(Reference cell)에 상관 기반 추정 알고리즘을 적용하고 그 성능을 분석하여 샘플링 주파수 옵셋에 강한 알고리즘을 선정한다. 제안된 구조는 DRM 수신 신호에 샘플링 주파수 옵셋이 존재하는 경우에도 초기 샘플링 주파수 동기화 과정에 소요되는 시간을 단축할 수 있으며, 참조셀간 차동 상관(Inter-cell Differential Correlation) 기법을 사용할 경우 초기 샘플링 주파수 옵셋의 영향에 강인함을 프레임 검출 모의실험을 통해 확인한다.

On Narrowband Interference Suppression in OFDM-based Systems with CDMA and Weighted-type Fractional Fourier Transform Domain Preprocessing

  • Liang, Yuan;Da, Xinyu;Wang, Shu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권11호
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    • pp.5377-5391
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    • 2017
  • In this paper, we propose a new scheme to suppress the narrowband interference (NBI) in OFDM-based systems. The scheme utilizes code division multiple access (CDMA) and weighted-type fractional Fourier transform (WFRFT) domain preprocessing technologies. Through setting the WFRFT order, the scheme can switch into a single carrier (SC) or a multi-carrier (MC) frequency division multiple access block transmission system. The residual NBI can be eliminated to the maximum extent when the WFRFT order is selected properly. Final simulation results show that the proposed system can outperform MC and SC with CDMA and frequency domain preprocessing in terms of the narrowband interference suppression.

광결정 광섬유를 갖는 WDM-ROF 시스템의 고주파 신호전송특성 분석 (Analysis of RF Signal Transmission in WDM-ROF Employging Photonic Crystal Fiber)

  • 김소은;박철수;이충규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.188-194
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    • 2011
  • 광결정 광섬유를 포함한 WDM-ROF (wavelength division multiplexing - radio over fiber) 시스템의 고주파신호 전송특성을 분석하였다. 기존의 단일모드 광섬유를 사용한 WDM-ROF 시스템에 있어, 각 WDM 채널의 파장에 따른 고주파신호 전송특성을 분석하였다. 이 경우, 원격노드(remote node)에서의 고주파 신호 특성은 단일모드 광섬유의 분산 특성으로 인해 각 WDM 채널의 파장에 따라 고주파신호 수신 파워의 편차를 나타내게 되며, 이는 전체 시스템 설계시 제한 요소로 작용하게 된다. 광결정 광섬유를 단일모드 광섬유와 함께 사용함으로써 광결정 광섬유의 분산 보상 특성을 이용하여 WDM 채널에 따른 고주파 전송특성을 개선할 수 있음을 확인하였다.

광섬유 파브리-페로 필터를 이용한 4채널 광주파수 다중화 (4-channel optical frequency division multiplexing using the fiber Fabry-Perot filter)

  • 류갑열;주무정;박창수
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권8호
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    • pp.133-139
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    • 1995
  • In this paper, the frequency separation locking and interval stabilization of 4-channel DFB-LDs have been demonstrated using a fiber Fabry-Perot filter with an free spectral range of 100GHz. Frequency fluctuation and locking range of each channel were appeared to be within 15MHz and over 12GHz, respectively. Back-reflection curve from the fiber Fabry-Perot filter was used for the extraction of an error signal in order to increase the number of accomodable channels and extinction ratio.

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DFE Equalization Method for Frequency Selective Rayleigh Fading Channel in Generalized OFDM Systems

  • 박태윤;최재호
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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    • pp.25-28
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    • 2001
  • A new decision-feedback equalization technique for a filter bank-based orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) data transmission system operating in a frequency selective multipath fading channel is presented in this paper. At the cost of relatively increased computational complexity in comparison to the conventional OFDM systems, the proposed system achieves a better performance in terms of bit error rates. The simulation results confirm the superiority and robustness of our method, particularly, in the low SNR channel environment.

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Pilot Symbol Assisted Hybrid Detection for OFDM-Based Spatial Multiplexing Systems

  • So, Yoon-Jae;Jeon, Hyoung-Goo;You, Young-Hwan;Baek, Myung-Sun;Song, Hyoung-Kyu
    • ETRI Journal
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    • 제26권5호
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    • pp.397-404
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    • 2004
  • In this paper, we provide a new detection scheme for a pilot symbol assisted interference nulling and cancellation operation to reduce unexpected effects owing to parallel transmission in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)-based spatial multiplexing systems. We have shown that the investigated OFDM vertical Bell laboratories layered space time (VBLAST) detection based on hybrid processing performs better than ordinary OFDM-VBLAST detections based on serial processing and parallel processing, respectively.

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