• 제목/요약/키워드: frequency offset estimation

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해양 VHF 디지털 통신을 위한 기저대역 수신기 설계 (Baseband Receiver Design for Maritime VHF Digital Communications)

  • 김승근;윤창호;김시문;임용곤
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권8B호
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    • pp.1012-1020
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    • 2011
  • 분 논문에서는 해상 이동업무에 할당되어 있는 VHF 대역에서 선박과 육상간 및 선박과 선박간에 ${\pi}$/4-DQPSK 변조방법을 이용하여 디지털 데이터 및 e-mail을 교환하기 위한 기저대역 수신부 설계에 대하여 논한다 해상 통신 장치는 상대적으로 큰 주파수 불안정성을 허용하기 때문에, 상대적으로 큰 주파수 편이를 갖을 수 있는 수신 및 주파수 편이 등의 동기파라미터를 추정하고 이를 보상할 수 있는 기능을 갖도록 기저대역 수신기를 설계하였다. BER의 모의실험을 통하여 설계한 기저대역 수신기는 20% 이상의 정규화 주파수 편이가 존재하더라도 AWGN 채널환경하에서 0.5dB 이내의 성능열화가 있음을 확언 하였다.

스펙트럼 상관관계를 이용한 ATSC 지상파 DTV의 고속 주파수 동기 방법 (The Method of high speed Frequency Synchronization Using Spectrum correlation in ATSC terrestrial DTV System)

  • 이주형;송현근;남완주;김재명;김승원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권9A호
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    • pp.858-866
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    • 2005
  • 본 논문에서는 ATSC 지상파 DTV 시스템에서 스펙트럼 상관관계를 이용한 주파수 동기 방법을 제안한다. 파일럿 신호를 이용하는 기존 알고리즘은 다중경로와 이동수신 환경에 의해 파일럿 주변의 스펙트럼 왜곡이 심하면 주파수 옵셋 추정 오류가 발생한다. 제안하는 알고리즘은 파일럿을 사용하지 않고 기준 스펙트럼과 수신된 스펙트럼 사이의 상관관계를 이용하여 주파수 동기를 획득하기 때문에 기존의 동기 방식에 비해 빠르고 정확하게 주파수 동기를 획득할 수 있다. 또한 파일럿을 사용하지 않는 새로운 ATSC 주파수 동기 방식을 제시한다.

VLSI Implementation of Auto-Correlation Architecture for Synchronization of MIMO-OFDM WLAN Systems

  • Cho, Jong-Min;Kim, Jin-Sang;Cho, Won-Kyung
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제10권3호
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    • pp.185-192
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    • 2010
  • This paper presents a hardware-efficient auto-correlation scheme for the synchronization of MIMO-OFDM based wireless local area network (WLAN) systems, such as IEEE 802.11n. Carrier frequency offset (CFO) estimation for the frequency synchronization requires high complexity auto-correlation operations of many training symbols. In order to reduce the hardware complexity of the MIMO-OFDM synchronization, we propose an efficient correlation scheme based on time-multiplexing technique and the use of reduced samples while preserving the performance. Compared to a conventional architecture, the proposed architecture requires only 27% logic gates and 22% power consumption with acceptable BER performance loss.

STBC 안테나 다이버시티를 이용한 MC-DS-CDMA 시스템의 성능 분석 (Performance Evaluation of MC-DS-CDMA Systems using STBC Antenna Diversity)

  • 최승국
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.390-396
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    • 2009
  • MC-DS-CDMA 전송 방식에서는 서로 직교성이 있는 여러개의 부반송파들을 사용함으로서 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있어 우수한 성능의 전송이 가능하다. 본 논문에서는 파일럿 심볼을 이용하여 채널을 추정하는 MC-DS-CDMA 시스템에 STBC 안테나 다이버시티 기법을 적용할 때의 시스템 성능을 분석한다. 이러한 다중 반송파 전송 방식에서는 채널 추정 에러, 비선형 전력 증폭기 및 송수신간 반송 주파수 편차 등에 의하여 시스템 성능이 열화 된다. 그러므로 위와 같은 영 향들을 모두 고려하여 송신 신호가 다중경로 페이딩 채널을 통하여 전송될 때의 데이터 비트 오류율 성능을 분석한다.

패킷 방식의 OFDM 시스템의 잔존 주파수 옵셋 추정 (Residual Frequency Offset Estimation in Packet Based OFDM System)

  • 조제일;한동석
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2004년도 정기총회 및 학술대회
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    • pp.181-183
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    • 2004
  • 본 논문은 패킷 방식의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서 등화기 출력과 비터비 복호기 출력을 이용한 잔존 주파수 옵셋 추정 법을 제안한다 패킷 방식의 OFDM에서는 패킷의 앞 부분의 훈련열을 이용하여 한번 추정하기 때문에 시간이 지남에 따라 추정 오차에 의한 위상 회전이 축적된다. 이러한 위상 회전의 축적을 막기 위해 등화기 출력과 비터비 복호기의 출력에서 잔존 주파수 옵셋을 추정하여 매 심볼마다 보상한다. 잔존 주파수 옵셋의 추정은 먼저 첫 번째 심복의 등화기 출력과 그것의 비터비 복호기 출력 사이에서 위상차를 구한다. 두 번째 심복의 위상차도 처음 심복과 같은 방법으로 구한다. 두 번째 구한 위상차는 이전 심볼의 위상차에서 잔존 주파수 옵셋의 영향이 더해져 있다. 이득 두개의 위상차의 차로부터 잔존 주과수 옵셋을 구할 수 있다. 이 방법은 전송된 데이터를 사용하여 추정하기 때문에 추가적인 훈련열을 사용하지 않고 매 심볼마다 보상을 할 수 있다는 장점이 있다.

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MRRC 안테나 기법을 이용한 MC-DS-CDMA 전송방식의 성능 분석 (Performance Evaluation of MC-DS-CDMA Transmission Technique using MRRC Antenna Scheme)

  • 최승국
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.817-823
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    • 2010
  • MC-DS-CDMA 전송 방식에서는 서로 직교성이 있는 여러 개의 부반송파들을 사용함으로서 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있어 우수한 성능의 전송이 가능하다. 본 논문에서는 파일럿 심볼을 이용하여 채널을 추정하는 MC-DS-CDMA 시스템에 MRRC 안테나 다이버시티 기법을 적용할 때의 시스템 성능을 분석한다. 이러한 다중 반송파 전송 방식에서는 채널 추정 에러, 비선형 전력 증폭기 및 송수신간 반송 주파수 편차 등에 의하여 시스템 성능이 열화 된다. 그러므로 위와 같은 영향들을 모두 고려하여 송신 신호가 다중경로 페이딩 채널을 통하여 전송될 때의 데이터 비트 오류율 성능을 분석한다.

직렬 상관기를 이용한 디지털 위성방송 주파수 추정회로 설계 (Design of an Efficient Coarse Frequency Estimator Using a Serial Correlator for DVB-S2)

  • 윤형진;선우명훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권4A호
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    • pp.434-439
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    • 2008
  • 본 논문은 2세대 위성방송용 표준인 DVB-S2 (Digital Video Broadcasting - Second Generation) 에서 사용하는 대략적 주파수 동기회로를 효율적으로 설계하는 방법을 제안한다. DVB-S2에서 제거해야 하는 대략적인 주파수 오차는 심볼 전송률의 6.25%에 해당하며 심볼 전송률이 25Mspa일 경우 ${\pm}1.5625Mhz$에 달한다. 대략적인 주파수 오차 추정을 위한 데이터 도움방식 (Data-Aided) 의 알고리즘들을 분석하여 L&R (Luise & Reggiannini) 알고리즘이 복잡도와 추정성능 면에서 가장 효율적임을 밝혔다. 그러나 L&R 알고리즘도 여전히 곱셈기와 덧셈기를 다량으로 사용하므로 구현 복잡도가 매우 높다. 본 논문은 버퍼와 멀티플렉서를 이용한 직렬 상관도 연산구조를 제안한다. 제안된 구조는 기존의 구현 방법에 비해 하드웨어 복잡도가 약 92%정도 감소되었다. 제안된 구조는 Xilinx Virtex II FPGA에서 구현되어 검증되었다.

주파수 선택적 신호 환경에서 안테나 어레이의 FBMC/OQAM 시스템 적용 (Application of antenna array to FBMC/OQAM system in frequency-selective signal environment)

  • 김예카테리나;안흥섭;최승원
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.67-76
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    • 2019
  • Despite attractive advantages such as good time-frequency localization and improved spectral efficiency, filter bank multicarrier with offset quadrature amplitude modulation (FBMC/OQAM) suffers from multipath fading. In highly frequency-selective channels, the effect of multipath interference can significantly distort the FBMC/OQAM signal due to the absence of cyclic prefix. To resolve the problem of the multipath interference in FBMC/OQAM, this paper proposes applying an antenna array that provides well shaped beam pattern for each multipath. To evaluate the performance of the proposed array system, various computer simulations have been conducted. The accuracy of direction of arrival estimation is demonstrated through spatial spectrum for a different number of antennas in a sub-array. The performance improvement is presented in terms of bit error rate. We found that the proposed array system mitigate the multipath interferences in Extended Typical Urban model with 12 antennas in a sub-array. Moreover, as the number of antennas in a sub-array increases, the system provides a signal-to-noise ratio gain.

Single-channel Demodulation Algorithm for Non-cooperative PCMA Signals Based on Neural Network

  • Wei, Chi;Peng, Hua;Fan, Junhui
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권7호
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    • pp.3433-3446
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    • 2019
  • Aiming at the high complexity of traditional single-channel demodulation algorithm for PCMA signals, a new demodulation algorithm based on neural network is proposed to reduce the complexity of demodulation in the system of non-cooperative PCMA communication. The demodulation network is trained in this paper, which combines the preprocessing module and decision module. Firstly, the preprocessing module is used to estimate the initial parameters, and the auxiliary signals are obtained by using the information of frequency offset estimation. Then, the time-frequency characteristic data of auxiliary signals are obtained, which is taken as the input data of the neural network to be trained. Finally, the decision module is used to output the demodulated bit sequence. Compared with traditional single-channel demodulation algorithms, the proposed algorithm does not need to go through all the possible values of transmit symbol pairs, which greatly reduces the complexity of demodulation. The simulation results show that the trained neural network can greatly extract the time-frequency characteristics of PCMA signals. The performance of the proposed algorithm is similar to that of PSP algorithm, but the complexity of demodulation can be greatly reduced through the proposed algorithm.

Modified Direct Torque Control using Algorithm Control of Stator Flux Estimation and Space Vector Modulation Based on Fuzzy Logic Control for Achieving High Performance from Induction Motors

  • Rashag, Hassan Farhan;Koh, S.P.;Abdalla, Ahmed N.;Tan, Nadia M.L.;Chong, K.H.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제13권3호
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    • pp.369-380
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    • 2013
  • Direct torque control based on space vector modulation (SVM-DTC) protects the DTC transient merits. Furthermore, it creates better quality steady-state performance in a wide speed range. The modified method of DTC using SVM improves the electrical magnitudes of asynchronous machines, such as minimizing the stator current distortions, the stator flux with electromagnetic torque without ripple, the fast response of the rotor speed, and the constant switching frequency. In this paper, the proposed method is based on two new control strategies for direct torque control with space vector modulation. First, fuzzy logic control is used instead of the PI torque and a PI flux controller to minimizing the torque error and to achieve a constant switching frequency. The voltages in the direct and quadratic reference frame ($V_d$, $V_q$) are achieved by fuzzy logic control. In this scheme, the switching capability of the inverter is fully utilized, which improves the system performance. Second, the close loop of stator flux estimation based on the voltage model and a low pass filter is used to counteract the drawbacks in the open loop of the stator flux such as the problems saturation and dc drift. The response of this new control strategy is compared with DTC-SVM. The experimental and simulation results demonstrate that the proposed control topology outperforms the conventional DTC-SVM in terms of system robustness and eliminating the bad outcome of dc-offset.