• 제목/요약/키워드: residual isi

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Adaptive Modulus를 이용한 NM-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 개선 (A Performance Improvement of NM-MMA Adaptive Equalization Algorithm using Adaptive Modulus)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.113-119
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    • 2018
  • 본 논문은 NM-MMA (Novel Mixed-Multi Modulus Algorithm) 알고리즘에서 고정 modulus 대신 adaptive modulus를 이용한 적응 등화 성능을 개선시킨 AM-NM-MMA (Adaptive Modulus-NM-MMA)에 관한 것이다. NM-MMA는 MMA의 정상 상태에서 적은 잔여량을 얻는 대신 수렴 속도가 느리며, SE-MMA는 수렴 속도가 빠르지만 잔여량이 증대되는 성능을 절충시키기 위해 등장하였다. 그러나 고정 modulus를 이용하므로 완전 등화 상태에서도 잔여량이 0이 되지 않아 등화 성능이 열화되므로 이를 개선하기 위하여 논문에서는 adaptive modulus를 적용하였으며, 이의 개선된 성능을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 이를 위하여 등화 성능 지수로 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, MD, MSE 및 SER 성능을 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 AM-NM-MMA는 NM-MMA보다 등화 출력 신호의 성상도, 잔류 isi, MD, MSE에서 수렴 속도와 잔여량에서는 우월하였으나, SER 성능에서는 열화됨을 확인하였다.

불충분한 주기적 프리픽스를 갖는 STBC/SFBC OFDM 시스템을 위한 잔재 ISI 제거 기법 및 EM 기반 채널 추정 기법 (Residual ISI cancellation and EM-based channel estimation for STBC/SFBC OFDM with insufficient cyclic prefix)

  • 원희철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권11A호
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    • pp.1154-1163
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    • 2007
  • OFDM 시스템은 채널 충격 응답보다 긴 길이의 주기적 프리픽스를 사용해야 하므로 주파수 효율이 감소된다. 주기적 프리픽스 사용에 따른 주파수 효율 감소를 막기 위하여 잔재 ISI 제거 기법이 최근에 개발되었다. 본 논문에서는 잔재 ISI 제거 기법을 불충분한 주기적 프리픽스를 갖는 시공간 블록 부호 (STBC) OFDM과 주파수 공간 블록 부호 (SFBC) OFDM 시스템에 적용한다. SFBC OFDM과 달리, STBC OFDM에서는 잔재 ISI 제거 기법의 주기성 복원 과정 뿐만 아니라 꼬리 제거 과정도 반복되어야 함을 확인할 수 있다. 또한, 불충분한 주기적 프리픽스를 사용하는 STBC OFDM 시스템에서의 잔재 ISI 제거 기법을 위한 채널 추정 방법을 제안한다. 제안된 채널 추정 방법은 EM 알고리즘을 이용한 반복적 추정을 특징으로 하고, 잔재 ISI가 제거된 신호를 통해 얻어지는 채널 디코더의 외부 확률 값을 활용한다. 제안된 방법의 성능은 다중 경로 페이딩 환경에서 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다.

Adaptive Modulus와 Adaptive Stepsize를 이용한 Hybrid-DSE-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 분석 (A Performance Analysis of Hybrid-DSE-MMA Adaptive Equalization Algorithm based on Adaptive Modulus and Adaptive Stepsize)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.75-80
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    • 2021
  • 본 논문은 DSE-MMA (Dithered Sign Error-MMA) 적응 등화기에서 adaptive modulus와 adaptive stepsize를 이용하여 등화 성능을 개선할 수 있는 Hybrid-DSE-MMA에 관한 것이다. DSE-MMA는 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호를 얻을 때 dither 신호를 부가한 후 이의 부호만을 이용하므로 SE-MMA의 외부 잡음에 대한 robustness 성능을 개선시키지만, 고정 modulus와 stepsize를 이용하므로 수렴 속도와 잔류 isi 성능이 저하되는 단점이 있다. 논문에서는 등화기 출력 신호의 전력에 비례하는 adaptive modulus와 adaptive stepsize를 DSE-MMA에 적용하므로서 저하되는 등화 성능을 개선할 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다. 개선된 등화 성능을 기존 DSE-MMA와 비교하기 위하여 수신측에서의 등화기 출력 신호인 복원된 신호 성상도, 잔류 isi, MD (Maximum Distortion), MSE 및 외부 잡음에 대한 알고리즘의 강인성을 알 수 있는 SER 성능을 사용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 Hybrid-DSE-MMA 알고리즘은 모든 잔류 isi와 MD, MSE 및 SER등의 모든 성능 지수에서 DSE-MMA 보다 개선 되지만 수렴 속도가 늦어짐을 알 수 있었다.

16-QAM 신호에서 Slice 가중치에 의한 S-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 비교 (Performance Comparison of S-MMA Adaptive Equalization Algorithm by Slice Weighting Value in 16-QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.55-61
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    • 2013
  • 본 논문에서는 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐과 잡음의 영향을 최소화하기 위하여 사용되는 S-MMA 적응 등화 알고리즘에서 Slice 가중치에 따른 성능을 비교하였다. 기존의 MMA 알고리즘에서는 등화기의 출력 신호와 송신 신호의 dispersion 상수만을 이용하지만, S-MMA에서는 등화기 출력 신호와 dispersion 상수외에 결정 장치의 출력 신호를 slice 상수만큼 고려하여 채널의 진폭과 위상 찌그러짐을 동시에 보상할 수 있다. 이때 slice 가중치가 적응 등화 알고리즘의 성능에 미치는 영향을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인하며, 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 수렴 특성을 나타내는 잔류 isi, 최대 찌그러짐, MSE와 채널의 신호대 잡음비에 따른 SER을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 slice 가중치가 적으면 잔류isi, 최대 찌그러짐과 MSE 성능이 우월하며, 가중치가 큰 경우 SER 성능이 우월함을 확인하였다.

QAM 시스템에서 Constellation Matching-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 평가 (A Performance Evaluation of Constellation Matching-MMA Adaptive Equalization Algorithm in QAM System)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.105-110
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    • 2015
  • 본 논문은 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭과 잡음의 영향을 최소화하여 최적 수신기를 구성하기 위한 적응 등화 알고리즘인 Constellation Matching-MMA의 등화 성능에 관한 것이다. 기존의 적응 등화 알고리즘 MMA에 등화기의 신호점간에 강제로 0점을 삽입하는 개념인 Constellation Matching 기법을 조합시켜 오차 신호를 얻으므로 잔류 isi와 수렴 속도를 개선할 수 있다. 적응 등화의 초기 상태에서는 주로 MMA의 특성을 가지지만, 정상 상태에 진입한 후에는 주로 CM 특성이 적용된다. 등화 성능의 분석을 위하여 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE와 SER을 적용하여 기존 MMA와 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 모든 성능에서는 CM-MMA가 MMA 보다 우월하였으며, SER에서는 신호대 잡음비가 20dB 이상일 때 CM의 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

16-QAM 신호에대한 병렬 구조와 단일 구조를 갖는 MCMA-MDD 적응 등화기의 성능 평가 (The Performance Evaluation of Parallel and Single Structure MCMA-MDD Adaptive Equalizer for 16-QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.15-22
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    • 2012
  • 본 논문에서는 시분산 채널에서 발생되는 진폭과 위상 찌그러짐을 보상하기위한 적응 등화 알고리즘에서 MCMA와 MDD를 병렬 구조로 구현한 PMCMA-MDD (Paralled Modified Constant Modulus Algorithm-Modified Decision Directed)와 단일 구조로 구현한 DW-MCMA (Dual Weight-Modified Constant Modulus Algorithm)의 성능을 비교, 평가하였다. 이들 알고리즘은 기본적으로 MCMA와 RCA의 축소 신호점을 이용하는 비용 함수를 적용하여 빠른 수렴 속도와 적은 잔류 isi를 얻을 수 있다. 구조적으로 PMCMA-MDD 알고리즘은 2개의 독립적인 등화 필터를 병렬로 사용하며 DW-MCMA 알고리즘은 1개의 등화 필터를 이용하여 2번에 걸쳐 탭 계수를 갱신한다. 2가지 알고리즘에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 수신측에서 복원된 신호 성상도, 잔류 isi 특성 곡선에의한 수렴 시간과 수렴 속도, 정규화 MSE 및 주어진 시분산 채널의 신호대 잡음비에서 SER (Symbol Error Rate)등의 성능을 비교하였으며, 시뮬레이션 결과 모든 성능에서 PMCMA-MDD가 DW-MCMA보다 우월함을 알 수 있었다.

2차원 QAM 신호에서 적응 등화를 위한 FC-MMA와 RMMA 알고리즘의 성능 평가 (Performance Evaluation of FC-MMA and RMMA Algorithm for Adaptive Equalization in 2-dimensional QAM Signals)

  • 임승각;강대수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.91-97
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    • 2016
  • 본 논문에서는 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 보상하기 위한 FC-MMA (Fast Convergence-Multiple Modulus Algorithm)과 RMMA (Region based Multiple Modulus Algorithm) 등화 알고리즘의 성능을 평가하였다. 적응 등화를 위한 오차 신호를 얻기 위하여 FC-MMA 는 신호 심볼의 레벨수를 고려한 수정된 dispersion constant를 이용하지만, RMMA에서는 모든 신호점들이 존재하는 지역을 4개로 분할한 후 이를 기반으로 신호점을 축소한다. 이와 같이 오차 신호를 얻는 상이한 원리를 적용하여 적응 등화기의 탭 계수 갱신을 수행하게 되지만 이들은 각기 다른 등화 성능을 갖게 되므로, 논문에서는 이들의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다. 성능 비교를 위한 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 수렴 특성을 나타내는 잔류 isi, 최대 찌그러짐 및 채널의 신호대 잡음비에 따른 SER을 사용하였으며, 시뮬레이션 결과 RMMA는 정상 상태 이후 출력 신호 성상도와 잔류 isi 및 최대 찌그러짐과 SER 성능이 FC-MMA보다 우월하지만, 정상 상태에 도달하기 위한 수렴 속도에서는 FC-MMA가 빠름을 확인하였다.

16-QAM 시스템에서 MMA의 수렴 속도를 개선시킨 FC-MMA 적응 등화 알고리즘 (FC-MMA Adaptive Equalization Algorithm to improve the Convergence Speed of MMA in 16-QAM System)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.93-99
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    • 2014
  • 본 논문은 16-QAM 신호 전송시 시분산 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 경감시키기 위하여 사용되는 적응 등화 알고리즘인 MMA (Multi Modulus Algorithm) 의 수렴 특성을 더욱 개선시킨 FC-MMA (Fast Convergence-MMA)에 관한 것이다. 통신 채널의 시변 특성 및 순단과 같은 비정상적인 상황에서 적응 등화기는 신속하게 새로운 환경에 적응하여야 하며, 이를 나타내는 성능 지수로는 수렴 특성을 나타내는 잔류 isi와 최대 찌그러짐이 널리 사용되고 있다. 송신 신호로는 16-QAM을 사용하였으며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 동일한 채널 환경 하에서 FC-MMA 알고리즘이 기존의 MMA 알고리즘보다 잔류 isi는 1.75배, 최대 찌그러짐에서는 2.5배 정도의 정상 상태에 도달하기 위한 빠른 수렴 성능을 가짐을 확인하였다.

QAM 신호에서 Adaptive Modulus를 이용한 SMMA 적응 등화 알고리즘의 성능 개선 (Performance Improvement of SMMA Adaptive Equalization Algorithm using Adaptive Modulus in QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.115-120
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    • 2016
  • 본 논문에서는 SMMA (Sliced Multi Modulus Algorithm) 등화 알고리즘에서 등화기의 출력 전력에 비례하는 adaptive modulus를 이용하므로서 등화 성능을 개선할 수 있는 AM-SMMA 알고리즘에 대하여 다룬다. 기존 SMMA 알고리즘에서는 등화기의 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호를 발생할 때 송신측 QAM 신호의 통계 특성치인 modulus를 고정적으로 사용하지만, 제안 AM-SMMA에서는 등화기 출력 신호의 전력에 비례토록 modulus를 적응적으로 사용하게 된다. 제안 알고리즘의 개선된 등화 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인하며, 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 수렴 특성을 나타내는 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 채널의 신호대 잡음비에 따른 SER을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 slice 가중치가 적으면 잔류isi, 최대 찌그러짐 성능이 우월하며, 가중치가 큰 경우 SER 성능이 우월함을 확인하였다.

QAM 신호 전송에서 MMA 적응 등화 알고리즘의 Robustness 성능 개선 (A Robustness Performance Improvement of MMA Adaptive Equalization Algorithm in QAM Signal Transmission)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.85-90
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    • 2019
  • 본 논문에서는 QAM 신호 전송시 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 줄일 수 있는 기존 MMA (Multi Modulus Algorithm) 적응 등화 알고리즘의 잔류 isi와 robustness 성능을 개선시키기 위한 M-CMA (Multi-Constant Modulus Algorithm)에 관한 것이다. 기존 MMA 알고리즘은 고정된 dispersion constant를 이용한 비용 함수와 오차 함수에 의존하지만, 제안하는 M-CMA 알고리즘은 복수개의 dispersion constant를 이용한 새로운 비용 함수와 오차 함수를 이용한다. 이로 인하여 CMA의 robustness와 MMA의 진폭과 위상의 동시 보상이 가능하게 된다. 제안 M-CMA 알고리즘의 성능을 기존 MMA 알고리즘과 비교하기 위하여 동일한 채널과 잡음 환경하에서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 위한 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi, MD 및 MSE learning 곡선과 robustness를 나타내는 SER을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 모든 성능 지수에서 M-CMA가 기존 MMA 보다 robustness와 나머지 성능의 우월함을 확인하였다.