• 제목/요약/키워드: frequency offset estimation

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단일 반송파 주파수 영역 등화 시스템을 위한 공통 위상 추적 기법 연구 (Study on Common Phase Offset Tracking Scheme for Single Carrier System with Frequency Domain Equalization)

  • 김영제;박종훈;조정일;조형원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권11C호
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    • pp.641-648
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    • 2011
  • 주파수 영역 등화 기법은 다중 반송파 시스템의 대표적 특정으로 단일 탭의 채널 등화로 인한 낮은 구현 복잡도의 장점을 갖는다. SC-FDE (single carrier frequency domain equalization) 시스템은 단일 반송파 시스템에서 주파수 영역 등화 기법을 채택하고, 지연 확산에 대한 강점을 갖기 위해 CP(cyclic prefix)를 포함한 형태의 구조를 갖는다. 단일 반송파 시스템에서 동기 및 등화기를 거친 후 잔존하는, 공통 위상 오프셋 성분을 제거해야만 한다. 공통 위상 오프셋 성분은 송수신기 간 반송파 주파수 생성 시 발생하는 성분이기 때문에 이 오프셋이 큰 경우 성능 열화의 원인이 된다. 본 논문에서는 SC-FDE 시스템에서 공통 위상 오프셋 성분을 주파수 영역에서 보정하는 기법을 제안하였다. 동기 획득 및 등화를 위한 훈련 신호는 자기 상관관계 특성이 우수한 CAZAC (constant amplitude zero autocorrelation code) 시퀀스를 채택하였다. 제안한 공통 위상 오프셋 추적 성능은 컴퓨터 모의실험을 통해 평균 제곱 오차 (mean square error, MSE) 성능을 통해 확인하였고, 그 성능이 시간 영역에서 보정하는 것과 유사한 MSE 성능을 갖는 것을 확인하였다.

OFDM 시스템에서 주파수 오프셋 보정에 의한 CIR 성능 향상 (CIR Performance Enhancement by Frequency Offset Estimation in OFDM System)

  • 고성희;최정훈;이동호;김남
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권4C호
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    • pp.446-452
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    • 2009
  • OFDM 시스템은 전송단자 수신단의 오실레이터의 불일치로 인해 발생하는 주파수 오프셋의 영향에 민감하다는 단점이 있다. 또한 주파수 오프셋은 ICI(Inter Carrier Interference) 문제를 발생시키고 부반송파 사이에 직교성을 왜곡한다. 본 논문에서는 ICI 영향을 분석하고, 기존의 SC 기법을 응용하여 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법의 BER(Bit Error Rate)과 신호 품질을 결정짓는 CR(Carrier to Interference Ratio)을 분석하기 위하여 MATLAB 프로그램을 사용한다. 모의실험 결과, 주파수 오프셋이 0.3과 0.5 일 때 $10^{-3}$의 BER에서 BPSK 변조는 0.5dB, 1dB 이상, QPSK 변조는 1.6dB, 1.5dB 이상의 SNR 성능 향상을 보이며, CIR 성능도 최대 15dB 이상 향상 되었다. 결과적으로 제안한 기법이 기존의 기법보다 시스템 성능 향상에 효과적이다.

UWB MAC의 Time Slot 동기를 통한 시스템 성능 개선 (System Performance Improvement of IEEE 802.15.3a By Using Time Slot Synchronization In MAC Layer)

  • 오대건;정정화
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권3호
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    • pp.84-94
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    • 2006
  • 본 논문은 UWB (Ultra Wide Band) 시스템의 성능 개선을 위해서 Superframe 주기를 이용한 MAC(Medium Access Control) 계층 time slot 동기 알고리즘을 제안한다. Multi-band ORM Alliance (MBOA) 에서 제안한 UWB시스템에서는 Time Slot의 동기를 위해서 Medium Access Slot (MAS) 와 MAS사이의 guard time에 단말기들 간의 MAC 계층 주파수 오프셋으로 야기될 수 있는 시간 오차의 최대값인 MaxDrift를 더해주게 된다. MaxDrift를 더한 만큼 MAS에서 데이터를 전송할 수 있는 시간이 줄어들게 되므로 각각의 MAS에 MaxDrift를 더해주는 방식은 전체 시스템 성능의 저하를 가져오게 된다. 본 논문에서는 시스템의 성능을 높이고자 time slot동기를 guard time을 증가시키는 방식이 아닌, Superframe주기로 전송되는 연속된 Beacon Frame을 수신하여 주파수 오프셋 값을 estimation하여 보정해주는 방법을 제안한다. Piconet을 초기화시킨 Device는 내부 clock을 이용해서 Superframe주기로 Beacon을 전송을 하므로, Piconet에 접속하려는 단말기들은 연속된 Beacon을 수신하여 Piconet을 생성한 단말기의 MAC계층과 수신한 단말기와의 MAC계층 주파수 오프셋을 구할 수 있다. 각각의 수신 단말기에서 측정한 상대적 주파수 오프셋 값을 내부적으로 estimation한 각각의 MAS의 position에 가감시켜 Piconet을 생성한 단말기에서 estimation한 MAS position에 동기를 맞출 수 있다. 제안된 알고리즘을 통해서 단말기들 간의 최대 주파수 오프셋 값과 관계없이 MaxDrift로 인해서 낭비되는 시간을 각 MAS당 1clock 이내로 줄일 수 있다. 제안된 알고리즘을 하드웨어로 합성한 결과 390개의 Logic Cell이 소모되었으며, 시뮬레이션 결과 최대주파수 오프셋이 20ppm, 40ppm, 80ppm일 때 MAS당 오차범위가 main clock의 1clock이내였으며 기존의 방법에 비해서 각각 1%, 2%, 4%의 throughput이 향상되었다.

음향파의 위상 추정을 이용한 실리콘 웨이퍼의 온도 측정 (Temperature Measurement of Silicon Wafers Using Phase Estimation of Acoustic Wave)

  • Joonhyuk Kang;Lee, Seokwon
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제52권11호
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    • pp.493-495
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    • 2003
  • Accurate temperature measurement is a key factor to implement the rapid thermal processing(RTP). A temperature estimation method using acoustic wave has been proposed to overcome the inaccuracy and contamination problem of the previous methods. The proposed method, however, may suffer from the offset and low resolution problem since it is implemented in the time domain. This paper presents a temperature estimation method using the phase detection of acoustic wave. Based on the frequency domain approach, the proposed technique increases the resolution of the measured temperature and reduces the effect of noise. We investigate the performance of the proposed method via experiments.

무선 센서망에서의 주파수 차이 추정 비동기 Ranging 방식 (Asynchronous Ranging Method using Estimated Frequency Differences in Wireless Sensor Networks)

  • 남윤석;허재두
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제15C권1호
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    • pp.31-36
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    • 2008
  • 무선 센서망에서 이동노드의 위치를 추정하는데 센서노드의 클럭주파수 차이는 TOF 추정에 중요한 파라메타이며, 이동노드와 고정노드 간의 거리 추정에 크게 영향을 미친다. IEEE802.15.4a에서는 별도의 유선 등에 의한 망동기 공급이 없는 상태에서도 주파수 차이에 둔감한 비동기 TWR 및 SDS-TWR 거리 추정 방식을 제안하고 있다. 그러나 제안된 비동기 TWR 및 SDS-TWR 방식은 여전히 노드 쌍에 따른 주파수 차이, 프레임 처리 시간, 프레임 처리 시간 차이 등에 의한 영향을 충분히 제거하지 못하고 있다. 특히 주파수 차이가 큰 저가의 발진기 사용, 서로 다른 하드웨어 및 소프트웨어에서 동작하는 센서노드는 더 큰 위치추정 오류를 유발할 수 있다. 본 논문은 주파수 차이를 추정하는 방식을 제안하고, 기존의 TWR 및 SDS-TWR 방식에 적용하였다. 시뮬레이션을 통하여 주파수 차이 추정을 적용한 제안된 방식은 주파수 차이의 영향을 감소시켜 TWR 및 SDS-TWR 등의 성능을 개선시켰으며, 25cm 이하의 위치오류가 발생하는 것을 확인하였다.

데이터 도움 방식의 효율적인 디지털 위성 방송 초기 주파수 추정회로 설계 (Design of an Efficient Initial Frequency Estimator based on Data-Aided algorithm for DVB-S2 system)

  • 박장웅;선우명훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권3A호
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    • pp.265-271
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    • 2009
  • 본 논문은 위성방송 표준인 DVB-S2 (Digital Video Broadcasting - Second Generation)의 복조기 설계에서 중요한 부분 중의 하나인 초기 주파수 추정 회로를 효율적으로 설계하는 방법을 제안한다. DVB-D2에서 초기 주파수 오차는 심볼 전송률의 20%에 해당하며 심볼 전송률이 25Msps일 경우 ${\pm}5MHz$에 달한다. 이와 같이 큰 초기주파수 오차를 추정하기 위해서는 추정 범위가 넓은 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 데이터 도움 방식의 알고리즘들을 분석하고 성능 비교한 결과 M&M (Mengali & Moreli) 알고리즘이 낮은 SNR에서 우수한 추정 성능을 보여줌을 확인하였다. M&M 알고리즘을 적용한 기존의 주파수 추정 회로는 하드웨어 복잡도가 높기 때문에 자기 상관기와 역 탄젠트기의 수를 줄임으로서 전체 초기 주파수 추정기의 하드웨어 복잡도를 낮추는 방법을 제안한다. 제안된 구조는 기존의 구조에 비해 하드웨어 복잡도가 약 64.5%정도 감소하였으며 Xilinx Virtex II FPGA 검증 보드를 이용하여 제안된 구조를 검증하였다.

프로그램어블 고역필터를 사용한 직접 벡터제어 유도전동기 구동시스템의 고정자 자속 계산 (A Programmable High-Pass Filter Based Stator Flux Estimation for a Direct Vector Controlled Induction Motor Drive System)

  • 전태원;최명규
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제49권1호
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    • pp.48-53
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    • 2000
  • The novel integration method with programmable high-pass filter is suggested in order to solve the problem of integration for stator flux estimation in a stator flux oriented direct vector controlled induction motor drive system. The dc offset in a pure integrator is eliminated using high-pass filter with fixed time constant, and then time constant of programmable high-pass filter is controlled with a inverter frequency for integration in a wide frequency range, considering phase lag and attenuation due to both the hardware low-pass filter and high-pass filter. The proposed method is verified with the experimental results implemented by 32-bit DSP.

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Low-Complexity Symbol Timing Offset Estimation Schemes for OFDM Systems

  • Park, So-Ra;Jung, Young-Ho;Lee, Son-In
    • ETRI Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.247-250
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    • 2002
  • In this paper, we propose three symbol syn-chronization schemes for Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) systems. The cyclic extension preceding OFDM symbols is of decisive importance for these schemes. The first scheme uses the phase-differential coding of the received OFDM signal. The second and the third schemes use the length of the received OFDM signal. All three schemes make symbol synchronization possible, even though there is a frequency off-set in the system. Simulation results show that these schemes can be used to synchronize an OFDM system over AWGN and multi-path fading channels.

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OFDM 기반의 셀룰러 시스템에서 가상 스마트 안테나를 이용한 셀 간 간섭 제거 기법 (An Intercell Interference Cancellation Method for OFDM-based Cellular Systems Using a Virtual Smart Antenna)

  • 박경원;이규인;안재영;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권12A호
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    • pp.1161-1167
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    • 2005
  • 본 논문에서는 주파수 재사용률이 1인 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반의 셀룰러 시스템을 위한 가상 스마트 안테나 개념을 소개한다. OFDM 기반의 셀룰러 시스템은 다중경로 채별에 강건한 장점이 있으나, 셀 경계에서 인접 셀에 의한 셀 간 간섭이 큰 단점이 있다. 본 논문예서는 다수의 기지국으로부터 수신되는 OFDM 신호의 심볼 타이밍 오프셋 추정 기법을 유도하고 준정칙 페이딩 채널에서 이러한 심볼 타이밍 오프셋에 의하여 형성된 조정백터(steering vector)을 이용한 가상 스마트 안테나 기반의 셀 간 간섭 제거 기법을 제안한다.