• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권4호
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• pp.570-575
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• 2012

In a wireless communication RF transmitter, the output of a quadrature modulator (QM) is distorted by not only the linear imperfection features such as in/quadrature-phase (I/Q) input gain imbalance, local phase imbalance, and local gain imbalance but also the nonlinear imperfection features such as direct current (DC) offset and mixer nonlinearity related to in-band spurious signal. In this paper, we propose the unified QM model to analyze the combined effects of the linear and nonlinear imperfection features on the performance of the QM. The unified QM model consists of two identical nonlinear systems and modified I/Q inputs based on the two-port nonlinear mixer model. The unified QM model shows that the output signals can be expressed by mixer circuit parameters such as intercept point and gain as well as the imperfection features. The proposed approach is validated by not only simulation but also measurement.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -1
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• pp.517-520
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• 2000

This paper deals with the statistical analysis of an autocalibration procedure for the gain and phase imbalances between the in-phase (I) and quadrature (Q) components in quadrature receivers. In real implementation, the imbalances of the gain and phase exist and degrade the performance of the receiver. In this paper we investigate the statistical characteristic of the estimates in an on-line imbalance estimation method for the receiver under the assumption of an additive white Gaussian noise environment.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권4호
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• pp.383-397
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• 2013

In this paper, the sensitivity of massive antenna arrays and digital beamforming to radio frequency (RF) chain in-phase quadrature-phase (I/Q) imbalance is studied and analyzed. The analysis shows that massive antenna arrays are increasingly sensitive to such RF chain imperfections, corrupting heavily the radiation pattern and beamforming capabilities. Motivated by this, novel RF-aware digital beamforming methods are then developed for automatically suppressing the unwanted effects of the RF I/Q imbalance without separate calibration loops in all individual receiver branches. More specifically, the paper covers closed-form analysis for signal processing properties as well as the associated radiation and beamforming properties of massive antenna arrays under both systematic and random RF I/Q imbalances. All analysis and derivations in this paper assume ideal signals to be circular. The well-known minimum variance distortionless response (MVDR) beamformer and a widely-linear (WL) extension of it, called WL-MVDR, are analyzed in detail from the RF imperfection perspective, in terms of interference attenuation and beamsteering. The optimum RF-aware WL-MVDR beamforming solution is formulated and shown to efficiently suppress the RF imperfections. Based on the obtained results, the developed solutions and in particular the RF-aware WL-MVDR method can provide efficient beamsteering and interference suppressing characteristics, despite of the imperfections in the RF circuits. This is seen critical especially in the massive antenna array context where the cost-efficiency of individual RF chains is emphasized.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권1A호
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• pp.37-45
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• 2005

본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 I/Q(In-phase/Quadrature) 불균형에 의한 영향을 분석하고 I/Q 불균형이 발생하는 경우에 신호를 검출하는 방식을 제안한다. 또한, 제안된 검출방법을 위한 채널 추정 방식 및 파일럿 신호를 설계하는 방식을 제안한다. OFDM 시스템에서 I/Q 불균형은 SIR(Signal to Interference Noise Ratio)을 감소시켜, 성능을 열화시키므로 강건한 검출방식이 요구된다. 제안된 검출방식은 기존의 방식과 달리, I/Q 불균형에 의하여 발생되는 OFDM 신호의 특성을 이용하여 신호를 검출함으로써 SIR 손실을 줄이며 I/Q 불균형에 의한 영향을 효과적으로 억제할 수 있다.

• ETRI Journal
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• 제26권5호
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• pp.501-504
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• 2004

This paper presents a simple gain/phase blind compensation algorithm with an automatic gain control (AGC) function for the adoption of the AGC function and compensation for gain/phase imbalances in quadrature phase shift keying (QPSK) direct conversion receivers (DCRs). The AGC function is interactively operated with the compensation algorithm for gain/phase imbalances. By detecting the gain sum and difference values between the I-channel and Q-channel, the combined AGC and gain imbalance compensation algorithm provides a simpler DCR architecture.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.761-768
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• 2010

본 논문에서는 주파수 체배 방식을 이용하여 고해상도 영상 레이더의 광대역 파형 생성을 위한 효율적인 기법에 대한 연구를 수행하였다. 또한 직교 변조기와 주파수 체배기를 사용한 첩 변조 파형의 대역폭 확장시 발생되는 3차 혼변조 성분에 의한 스펙트럴 재성장에 대한 근본적인 원인을 분석하였다. 또한 직교 변조기의 진폭 및 위상 불균형 오차에 대한 요구 조건을 시뮬레이션을 통하여 정의하였다. 이와 같은 해석을 통하여 임펄스 응답 특성인 거리 방향 해상도, PSLR(Peak Sidelobe Ratio) 및 ISLR(Integrated Sidelobe Ratio) 특성이 악화되는 것을 최소화시킬 수 있었다. 주파수 체배기와 메모리 맵 방식을 사용한 광대역 파형 발생장치가 제작되었으며, 진폭과 위상 오차를 최소화시킴으로써 생성된 SAR 파형의 부엽에서 발생되는 스펙트럴 재성장 성분을 최소화 시키는 보상 기법이 제시되었다. 직교 변조기의 I 및 Q 채널간의 불균형 특성을 조절함으로써, 반송파 레벨을 －28.7 dBm에서 －53.4 dBm으로 억압할 수 있었으며, S-대역에서 150 MHz 대역폭의 첩 변조 파형을 X-대역에서 600 MHz 대역폭으로 성공적으로 확장시켰다. 또한 부엽에서 발생한 스펙트럴 재성장 성분들을 대략 8~9 dB 정도 줄일 수 있었다.