본 논문에서는 자동 원격검침을 위한 전력선 통신에서의 등화기 기법인 zero-forcing (ZF)와 minimum mean square error (MMSE) 기법을 제안하고 분석하였다. 전력선 통신을 이용한 효율적인 AMR 시스템 구현을 위해서 임펄스 노이즈와 다중경로 채널의 영향들은 완화되어야 한다. 이러한 영향들을 극복하기 위해, 앞서 말한 등화기 기법들을 사용하였다. 시스템 성능은 비트오류율 (BER)에 의해서 평가되어진다. 모의실험 결과로부터 등화기가 전력선 통신 시스템의 BER 성능을 현저하게 향상시키고 MMSE가 ZF보다 더 나은 성능을 제공함을 확인하였다. 본 논문의 실험 결과는 AMR 시스템뿐만 아니라, 다양한 스마트 그리드 서비스에도 적용될 수 있다.
본 논문에서는 고속 무선 통신을 위한 IEEE 802.15.TG3a PHY proposal 중에서 MBOK DS-UWB (M-ary bi-orthogonal keying direct sequence UWB) 시스템의 수신기를 위한 개선된 방식의 FD MMSE (frequency domain minimum mean square error) equalizer 알고리즘을 제안한다. 기존 FD MMSE equalizer 알고리즘에서는 모든 전송 패킷에 CP (cyclic prefix)를 삽입해야 하므로 일반적인 SC (single carrier) 시스템에 적용할 경우 구조적인 제한이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 CP를 사용하지 않는 FD MMSE equalizer 알고리즘을 제안하였으며, 보다 정확한 채널 추정 및 보상을 위하여 MAF (moving average filter) 및 moving FFT 기법을 사용하여 수신 성능의 안정성을 증대시킴으로써 실내 무선 채널 환경에 보다 적합하도록 설계하였다. IEEE 802.15.TG3a 무선 채널 모델 환경에서의 성능 평가를 수행하고 일반적인 FDE 및 TD (time domain) MMSE-RAKE 수신기와의 성능 비교를 통해, 제안한 FD MMSE equalizer 알고리즘의 우수성을 입증하였다.
Direct-sequence ultra-wideband(DS-UWB) system is being considered as one of promising transmission technologies for wireless personal area networks(WPANs). Due to relatively low spreading factors and huge bandwidth of transmit signal, a DS-UWB receiver needs to be equipped not only with a rake receiver but also with an equalizer, of which the equalizer is not required for traditional direct-sequence code division multiple access(DS-CDMA) systems. The number of rake fingers is limited in practice, influencing the performance of the subsequent equalizer. In this paper, we derive a decision feedback equalizer(DFE) for DS-UWB systems based on the minimum mean square error(MMSE) criterion, and investigate the impact of various parameters on the DFE performance in realistic scenarios. In particular, we propose an approach to improving the performance of the DFE using additional channel estimates for multipaths not combined in the rake receiver, and discuss how the accuracy of channel estimation affects desirable DFE configuration. Moreover, we present simulation results that show the impact of turbo equalization on the DFE performance.
중계기를 활용한 다중 입출력 기술이 차세대 광대역 무선 이동 통선의 유력한 후보로 연구되고 있다. 본 논문에서는 AF (amplify-and-forward) 방식 중계기 네트워크에서 SC-FDE (single carrier-frequency domain equalizer)를 위한 MRC (maximum ratio combining) MMSE (minimum mean-square-error) 등화 기법을 제안한다. 송신국과 수신국 간의 전송 신호와, 중계기를 통한 송신국과 수신국 간의 전송 신호를 MRC 방식으로 합쳐 MMSE 등화 기법을 적용하면 다이버시티 이득과 MMSE 등화 이득을 모두 획득하여 SC-FDE 시스템의 수신 성능을 크게 향상시킬 수 있다. AF 방식 중계기 네트워크에서 SC-FDE를 위한 MRC 계수 및 MMSE 등화탭의 수식을 정확히 도출하여 제시하고, 실험 결과를 통해 성능 향상을 확인한다.
Asiedu, Derek Kwaku Pobi;Ahiadormey, Roger Kwao;Shin, Suho;Lee, Kyoung-Jae
한국정보기술학회 영문논문지
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제9권1호
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pp.11-24
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2019
This paper investigates the performance comparison of a Terahertz (THz) communications for a single-carrier and a multi-carrier single antenna point-to-point communication system. The multi-carrier system and single carrier system consider the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and the minimum mean square error linear equalizer (MMSE-LE), respectively. We compare the frame-error-rate (FER) and throughput performance of both the systems for a THz communication environment with the carrier frequency of 300GHz and the tapped delay line (TDL) channel models described in 3GPP. It is observed from the simulation results that the OFDM systems outperform the MMSE-LE for various configurations.
We analyze the linear equalizers used in optically amplified on-off-keyed (OOK) systems to combat chromatic dispersion (CD) and polarization mode dispersion (PMD), and we derive the mathematical minimum mean squared error (MMSE) performance of these equalizers. Currently, the MMSE linear equalizer for optical OOK systems is obtained by simulations using adaptive approaches such as least mean squared (LMS) or constant modulus algorithm (CMA), but no theoretical studies on the optimal solutions for these equalizers have been performed. We model the optical OOK systems as square-law nonlinear channels and compute the MMSE equalizer coefficients directly from the estimated optical channel, signal power, and optical noise variance. The accuracy of the calculated MMSE equalizer coefficients and MMSE performance has been verified by simulations using adaptive algorithms.
본 논문에서는 단일 반송파 시스템에서 LDPC(low density parity check) 부호와 LMS(least mean square) 알고리즘을 이용한 적응 등화기를 사용한 시스템에서 간단한 계산을 통한 궤환 신호를 생성하여 성능을 향상 시키는 개선된 터보 등화기를 제안한다. LDPC부호는 오류를 정정하는데 있어서 매우 좋은 성능을 보인다. 그러나 LDPC 부호는 열악한 환경에서 좋은 성능을 내기 위하여 긴 패리티 검사행렬을 사용하고 LDPC 부호의 반복을 증가시켜 계산량이 크게 늘어난다. 추가로 성능을 더욱 향상시키기 위해 LDPC 부호 기반의 터보 등화 방법을 사용한다. 이 시스템의 경우 반복횟수의 증가로 계산량이 매우 크게 증가하는 단점이 있다. 이러한 계산량의 증가를 보완하기 위하여 LDPC 부호와 연판정 이후의 신호를 이용하여 적응 등화기를 조절한다. 시뮬레이션 결과 더 적은 계산량으로 LDPC 부호를 사용하고 SISO-MMSE(soft input soft output minimum mean square error)알고리즘 기반인 터보 등화기에 근접하는 성능을 내는 것을 확인하였다.
다중 반송파 전송시스템에서 수신신호의 지연 확산에 따른 인접 심볼간섭 (ISI)과 인접 채널간섭 (ICI)을 제거하기 위하여 전송프레임에 삽입한 Cyclic Prefix (CP)는 시스템의 전송 효율을 저하한다. 시간영역 등화기는 채널 임펄스 응답 시간을 줄임으로써, 채널의 상태에 상관없이 CP 길이를 최소로 유지하여 시스템의 전송 효율을 개선한다. 본 논문에서는 MMSE (Minimum Mean Square Error) 방식 시간영역 등화기에 Newton 방법을 적용함으로써, 최적의 등화기 탭 계수를 추정하는 연산 시간을 단축할 수 있는 알고리즘을 제안하고 그 성능을 분석하였다.
Turbo equalizers which use MAP (maximum a posteriori probability) equalizer or MMSE (minimum mean square error) equalizer have shown high performance and adoptability [1], [2]. In this paper, we show that the BP (belief propagation) algorithm can also be applied in equalizer and when it is connected with channel code, it can replace the MAP equalizer with similar complexity and performance.
Wavelet packet modulation (WPM) is a multicarrier modulation (MCM) technique that has emerged as a potential alternative to the widely used orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) method. Because WPM has overlapped symbols, equalization cannot rely on the use of the cyclic prefix (CP), which is used in OFDM. This study applies linear minimum mean-square error (MMSE) equalization in the time domain instead of in the frequency domain to achieve low computational complexity. With a modest equalizer filter length, the imperfection of MMSE equalization results in subcarrier attenuation and noise amplification, which are considered in the development of a bit-loading algorithm. Analytical expressions for the bit error rate (BER) performance are derived and validated using simulation results. A performance evaluation is carried out in different test scenarios as per Recommendation ITU-R M.1225. Numerical results show that WPM with equalization-aware bit loading outperforms OFDM with bit loading. Because previous comparisons between WPM and OFDM did not include bit loading, the results obtained provide additional evidence of the benefits of WPM over OFDM.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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