• 제목/요약/키워드: performance estimation

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Performance Analysis of MUSIC-Based Jammer DOA Estimation Technique for a Misaligned Antenna Array

  • Park, Kwansik;Seo, Jiwon
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제9권1호
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    • pp.7-13
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    • 2020
  • As a countermeasure against the threat of jamming which can disrupt operation of the Global Positioning System (GPS) receivers, various kinds of technique to estimate the Direction-Of-Arrivals (DOAs) of incoming jamming signals have been widely studied, and among them, the MUltiple SIgnal Classification (MUSIC) algorithm is known to provide very high resolution. However, since the previous studies regarding the MUSIC algorithm does not consider the orientation of each antenna element of antenna arrays, there is a possibility that DOA estimation performance degrades in the case of a misaligned antenna array whose antenna elements are not oriented along the same direction. As an effort to solve this problem, there exists a previous work which presents an MUSIC-based method for DOA estimation. However, the error between the real and measured values of each antenna orientation is not taken into consideration. Therefore, in this paper, the effect of the aforementioned error on the DOA estimation performance in the case of a misaligned antenna array is analyzed by simulations.

Frequency Domain Channel Estimation for MIMO SC-FDMA Systems with CDM Pilots

  • Kim, Hyun-Myung;Kim, Dongsik;Kim, Tae-Kyoung;Im, Gi-Hong
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권4호
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    • pp.447-457
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    • 2014
  • In this paper, we investigate the frequency domain channel estimation for multiple-input multiple-output (MIMO) single-carrier frequency-division multiple-access (SC-FDMA) systems. In MIMO SC-FDMA, code-division multiplexed (CDM) pilots such as cyclic-shifted Zadoff-Chu sequences have been adopted for channel estimation. However, most frequency domain channel estimation schemes were developed based on frequency-division multiplexing of pilots. We first develop a channel estimation error model by using CDM pilots, and then analyze the mean-square error (MSE) of various minimum MSE (MMSE) frequency domain channel estimation techniques. We show that the cascaded one-dimensional robust MMSE (C1D-RMMSE) technique is complexity-efficient, but it suffers from performance degradation due to the channel correlation mismatch when compared to the two-dimensional MMSE (2D-MMSE) technique. To improve the performance of C1D-RMMSE, we design a robust iterative channel estimation (RITCE) with a frequency replacement (FR) algorithm. After deriving the MSE of iterative channel estimation, we optimize the FR algorithm in terms of the MSE. Then, a low-complexity adaptation method is proposed for practical MIMO SC-FDMA systems, wherein FR is performed according to the reliability of the data estimates. Simulation results show that the proposed RITCE technique effectively improves the performance of C1D-RMMSE, thus providing a better performance-complexity tradeoff than 2D-MMSE.

Channel Estimation and LDPC Code Puncturing Schemes Based on Incremental Pilots for OFDM

  • Jung, Sung-Yoon;Kim, Sung-Hwan
    • ETRI Journal
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    • 제32권4호
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    • pp.603-606
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    • 2010
  • In this letter, we propose a channel estimation algorithm based on incremental pilots. These are pilots additionally inserted after puncturing the modulated orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols to enhance channel estimation performance without lowering bandwidth efficiency. A low-density parity-check code puncturing scheme is also proposed to prevent the performance degradation due to the codeword bit loss caused by punctured OFDM symbols.

A Efficient Channel Estimation of OFDM Using The Pilot Method

  • Yun, Jin-Nam;Park, Sang-Soon;Baik, Heung-Ki
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.923-926
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    • 2001
  • In this paper, we investigate a new approach pilot-symbol-aided channel estimation for orthogonal frequency division multi-plexing (OFDM) systems. Until now, lots of channel estimation methods are proposed. The pilot symbol assisted modulation (PSAM) has good performance. But, our proposed Algorithm has more good performance than the conventional PSAM system. Our algorithm is that channel estimation performance using the less inserted pilot-symbols systems is almost same to the two times inserted pilot-symbols system. The proposed method is highly robust to fast Rayleigh fading channel. Simulation results are presented to demonstrate the performance of our proposed algorithm.

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A Novel Channel Estimation Method for OFDM under Rayleigh Fading Channel

  • Cho, Ju-phil;Lee, Seo-young;Baik, Heung-Ki
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제1권2호
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    • pp.113-119
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    • 2001
  • Conventional channel estimation methods for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system don't show the good characteristics in terms of fast fading channels. To solve this drawback in conventional methods, we propose the channel estimation method fur OFDM, assisted pilot for improvement and convergence in mobile system (APIM), which has a good performance and computational complexity in consideration of other methods. APIM uses the more developed concept of conventional methods and a block frame structure within a whole channel. This concept prevents overall performance from diverging or showing a poor one. The simulation results demonstrate the APIM outperforms pilot symbol assisted modulation (PSAM) and extended symbol aided estimation (ESAE) in terms of mean square error (MSE) and bit error rate (BER) performance under all Rayleigh fading environment. Considering the simulation performance and computational complexity, we can see APIM shows better characteristics than conventional methods for OFDM and has not any error floor even in a fast Rayleigh fading environment.

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초음파자극기의 안전성 및 성능평가를 위한 표준시험방법 연구 (The Study on the Standard of Test Method for Estimation of Safety and Performance of Ultrasonic Stimulator for Medical Use)

  • 박수강;남기일;문인혁;차치훈;박기정
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.15-21
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    • 2010
  • 초음파자극기의 오동작이나 부작용에 대한 예방으로 안전성 확보와 품질 향상이 필요하며 이를 위한 시판전의 시험검사나 시판후의 수거검사시에 안전성 및 성능평가를 위한 표준시험방법 이 필요하다. 본 논문에서는 초음파자극기에 대한 전기적 안전성 평가를 위한 필수시험과 성능평가를 위한 표준시험방법을 연구하였다.

퍼지 추론법을 적용한 OFDM 시스템의 LS(Least Square) 채널추정 기법 (Least Square Channel Estimation Scheme of OFDM System using Fuzzy Inference Method)

  • 김남;최정훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.84-90
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    • 2009
  • 본 논문에서는 최근 여러 분야에서 불확실성에 대한 예측을 위해 사용되는 Fuzzy 추론법을 OFDM(Othgonal Frequency Division Multiplexing)의 채널추정 방식에 적용함으로써 향상된 성능과 낮은 복잡도를 갖는 새로운 채널추정 방식을 제안하였다. 제안된 방식은 LS(Least Square) 채널추정 이전에 Pilot을 이용하여 Fuzzy추론법에 의하여 채널의 통계적 특성을 계산하고 이에 대한 보간을 해 줌으로써 채널추정 성능을 향상시키는 방식이다. QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)를 적용한 시뮬레이션 결과 제안된 채널추정 방식은 MSE(Mean Square Error)가 $10^{-3}$인 지점에서 MMSE(Mimimum Mean Square Error) 채널추정 방식보다는 약 1.3 dB 정도 성능이 열화되는 것으로 나타났지만 LS 채널 추정 방식과 비교하면 약 5.5 dB 정도의 성능 이득이 있는 것으로 분석되었으며, SER(Symbol Error Rate)은 SNR(Signal to Noise Ratio)이 20 dB인 지점에서 MMSE 채널추정 방식과 제안된 채널추정방식이 각각 $10^{-1.96}$, $10^{-1.93}$ 정도로 유사한 성능을 보이는 것으로 분석되었고, LS 채널추정 방식 보다 약 $10^{-0.35}$ 정도 제안된 방식의 성능이 향상된 것으로 분석되었다.

실시간 위치 추적 시스템을 위한 ESPRIT 기반의 초 분해능 지연 시간 추정 알고리즘 (An ESPRIT-Based Super-Resolution Time Delay Estimation Algorithm for Real-Time Locating Systems)

  • 신준호;박형래;장은영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권4호
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    • pp.310-317
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    • 2013
  • 본 논문에서는 실시간 위치 추적 시스템 (RTLS: real-time locating system)을 위한 ESPRIT 기반의 초 분해능 지연 시간 추정 (super-resolution time delay estimation) 알고리즘을 개발하고 여러 가지 다중 경로 환경에서 성능을 분석한다. 지연 시간 추정을 위한 기존의 코릴레이션 방식은 다중 경로들의 지연 시간의 차이가 한 칩 이내일 경우 성능이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 대표적인 초 분해능 도래각 추정 알고리즘인 ESPRIT을 지연 시간 추정에 적용하여 주파수 영역 초 분해능 지연 시간 추정 알고리즘을 개발하고 여러 가지 다중 경로 환경에서 알고리즘의 성능을 분석한다.

고속 시변 채널 OFDM을 위한 저복잡도 LS 채널 예측의 성능 개선 (Performance Improvement of Low Complexity LS Channel Estimation for OFDM in Fast Time Varying Channels)

  • 임동민
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권8호
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    • pp.25-32
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    • 2012
  • 본 논문에서는 고속 시변 채널 OFDM을 위한 저복잡도 LS(Least Squares) 채널 예측의 성능 개선 방안을 제안한다. 저복잡도 LS 채널 예측을 위해 사용하는 CE-BEM(Complex Exponential-Basis Expansion Model) 채널 모델의 경우 채널 모델 자체의 문제점으로 인하여 채널 예측 성능 저하가 발생한다. 본 논문에서는 우선 시간 영역 윈도우를 이용하여 데이터 심볼에 의한 ICI(Interchannel Interference)의 영향을 제거한다. LS 채널 예측 결과에서 샘플을 취하여 윈도우의 영향을 제거한 후 특성이 채널 변화의 표현에 적합한 DPSS(Discrete Prolate Spheroidal Sequences)를 기저함수(basis function)로 하는 보간 (interpolation) 방식으로 채널 응답을 복원하여 CE-BEM의 문제점을 해결한다. 컴퓨터 모의실험을 통한 성능 확인 결과 제안된 채널 예측 방식은 기존의 방식과 비교하여 특히 고속 시변 채널에서 우수한 성능 개선 효과를 보여주며, 선택된 기저함수의 형태뿐만 아니라 기저함수의 개수의 설정이 성능을 크게 좌우하는 또 다른 요소임을 확인하였다.

원형 배열 안테나의 DoA 추정 알고리즘 성능 분석 (Performance analysis of DoA estimation algorithm using a circular array antenna)

  • 임승각;강대수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.395-400
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    • 2008
  • 본 논문은 GPS 신호를 수신할 때 재머신호의 제거를 위한 성능 개선을 목적으로 2차원 원형 배열 안테나를 이용한 도래각(DoA : Direction of Arrival) 추정 알고리즘의 성능 분석에 관한 것이다. 배열 안테나를 사용하여 DoA를 추정한 후 공간 필터링을 수행함으로서 원하지 않는 방향으로부터의 재머신호를 널링(nulling)시키고, 원하는 방향으로의 빔을 형성하므로서 수신 신호의 품질을 개선할 수 있다. 논문에서는 4 소자와 7 소자 원형 배열 안테나에서 재머신호의 각도와 전력을 고정시킨 후 DoA 추정을 위하여 MUSIC, MinNorm 알고리즘을 적용한다. 이들 알고리즘의 성능 분석을 위하여 추정 결과와 추정 오차를 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 계산한다. 추정 결과 신호대 잡음비가 양호한 경우 Azimuth각과 Elevation각 추정에서는 MUSIC과 MinNorm이 우월하며, 신호대 잡음비가 낮은 경우 MUSIC이 MinNorm보다 우월한 성능을 보인다.