본 논문에서는 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐과 잡음의 영향을 최소화하기 위하여 사용되는 적응 등화 알고리즘인 CMA 와 MMA 의 성능을 비교하였다. 다른 방식에비해 비교적 간단한 연산으로 고속 등화가 가능한 알고리즘인 CMA (Constant Modulus Algorithm)와 이의 오차 함수를 변형한 MMA (Multi-Modulus Algorithm)의 성능을 분석하여 점대점 또는 점대다점의 디지털 전송에서 적용 가능성을 확인하였다. CMA 알고리즘은 수신 신호의 진폭만을 보상하며 위상은 보상하지 못하므로 별도의 PLL을 사용하여야 하지만, MMA 알고리즘은 진폭과 위상을 동시에 보상할 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 확인하였으며 이의 성능 비교를 위해서 적응 등화기에 필수적인 수렴 특성과 잔류 isi양을 사용하였고, 그 결과 수렴 특성에서는 MMA 방식이, 진폭 보상을 나타내는 잔류 isi 양에서는 CMA 방식이 우월함을 알 수 있었다.
본 논문은 256-QAM 시스템에서 기존 SCS-MMA-I 알고리즘의 수렴 속도를 현저히 개선하면서도 정상상태에서 매우 작은 잔류 ISI 및 MSE를 가지는 이중 스텝 크기를 가지는 MSAG-SCS-MMA-I 적응 블라인드 등화 알고리즘을 제안하고, 이 알고리즘에 대한 등화 성능을 평가한다. SCS-MMA-I 와 결정지향 알고리즘으로 부터 얻어지는 '1' 또는 '0'의 이진 Flag에 의해 제어되는 MSAG-SCS-MMA-I의 탭 갱신 식에 고정된 스텝 크기 대신에 결정지향 오차의 크기에 따라 서로 다른 스텝 크기를 적용함으로써 우수한 등화 성능을 가지도록 하였다. 컴퓨터 모의실험 수행 결과 잔류 ISI과 MSE, 그리고 MD등의 성능 지표면에서 제안한 알고리즘이 MMA나 SCS-MMA-I, 그리고 MSAG-SCS-MMA-I 알고리즘보다 훨씬 뛰어난 성능을 가짐을 확인하였다.
본 논문에서는 NM-MMA (Novel Mixed-Multi Modulus Algorithm) 알고리즘에서 mixed 비용 함수를 얻기 위한 scaling factor값에 의한 적응 등화 성능을 비교하였다. NM-MMA의 mixed 비용 함수는 MMA와 SE-MMA 비용 함수에서 gradient vector를 적절한 scaling factor 가중치 합으로 구성되며, 이를 이용하여 탭 계수 갱신을 하므로서 기존 방식들의 수렴 속도와 MSE양을 개선할 수 있다. 논문에서는 scaling factor를 변화시킬 때 동일한 채널과 스텝 크기 및 신호대 잡음비의 환경에서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, MD, MSE 및 SER 성능을 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 MMA 비용 함수의 가중치가 SE-MMA 비용 함수의 가중치보다 큰 경우에는 성능 지수의 잔여량에서 우월하며, 그 반대의 경우 수렴 속도가 개선됨을 확인하였다.
본 논문은 QAM 신호의 전송시 비선형 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 최소화시켜 Qos를 개선할 수 있는 블라인드 등화 알고리즘인 CM-MMA (Constellation Matching-MMA)와 RMMA (Region-based MMA)의 성능 비교에 관한 것이다. 적응을 위한 탭 계수 갱신에서 CM-MMA는 기존 MMA 비용 함수에 sinusoidal power function의 constellation matching error 항을 부가되어 nonconstant modulus 신호의 오차를 이용하며, RMMA는 nonconstant modulus 등화기 출력 constellation을 4-QAM의 constant modulus 신호로 변환한 후 오차를 이용하게 된다. 이와 같은 오차 신호에 의해 이들은 상이한 적응 성능을 가지므로, 논문에서는 이들 알고리즘의 적응 등화 성능을 비교하며 이를 위하여 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 SER을 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 RMMA가 CM-MMA 보다 수렴 속도, 잔여량 및 잡음 강인성의 모든 성능에서 우월함을 알 수 있었다.
본 논문은 부호간 간섭을 최소화시킬 수 있는 SE-MMA 적응 등화기에서 adaptive modulus와 adaptive step size를 이용한 등화 성능을 개선할 수 있는 Hybrid-SE-MMA에 관한 것이다. 적응 등화를 위한 MMA 알고리즘에서는 오차 신호를 이용하여 등화기 탭 계수를 갱신하고, SE-MMA는 오차 신호의 부호만을 이용하므로 연산량을 단순화시킨 구조이다. 연산량을 단순화시킴으로서 수렴 속도와 알고리즘 처리 속도에서는 향상 효과를 얻을 수 있지만 등화 성능이 저하되는 한계를 단점이 있다. 논문에서는 등화기 출력 신호의 전력에 비례하는 적응 modulus와 적응 step size를 SE-MMA에 적용하므로서 등화 성능을 더욱 개선할 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다. 개선된 등화 성능을 기존 SE-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-SE-MMA 알고리즘은 잔류 isi와 MD, MSE 및 SER등의 모든 성능 지수에서 SE-MMA 보다 개선됨을 알 수 있었다.
본 논문에서는 nonconstant modulus 신호를 대상으로 채널의 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 보상하기 위한 MMA (Multiple Modulus Algorithm) 적응 등화기를 가변 적응 스텝 크기를 적용하지 않고 2단의 직렬 연결 형태로 구현하여 수렴 속도를 개선할 수 있는 mMMA (modified MMA)에 대하여 다룬다. 적응 등화기는 유한 차수의 탭 지연선에 의한 단일 디지털 필터로 구현되므로, 논문에서는 이를 2단의 직렬 연결 필터로 구현한 후 각 단에서는 MMA와 동일한 알고리즘으로 오차 신호를 얻은 후 필터 계수를 갱신하게 된다. 따라서 첫단에는 빠른 수렴 속도를 결정하며, 두 번째단에서는 첫단의 출력에 포함되어 있는 잔류 isi양을 최소화시키도록 탭 계수를 갱신한다. 이때 1단 시스템과 2단 시스템은 동일한 차수의 필터가 되도록 조정하면서 적응 등화 성능을 비교하였으며, 성능 비교를 위한 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 수렴 특성을 나타내는 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE, 채널의 신호대 잡음비에 따른 SER을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 2단의 FIR 구조를 갖는 mMMA가 1단의 기존 MMA보다 등화 잡음에 의한 성상도를 제외한 모든 성능 지수에서 우월하며, 수렴 속도는 1.5~1.8배 정도 개선됨을 확인하였다.
본 논문에서는 nonconstant modulus 특성을 갖는 16-QAM 신호 전송 시 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 줄일 수 있는 SE-MMA (Signed Error-Multiple Modulus Algorithm)에 selective updating 개념을 적용한 SU-SE-MMA (Selective Updating-SE-MMA) 알고리즘을 제안한다. SE-MMA는 기존 적응 방식인 MMA에서 연산량의 간소화를 위하여 등장하였으며, 등화 성능에서 수렴 속도는 MMA보다 빨라지만 정상 상태에서 잔여량이 증가되는 문제점이 있다. SU-SE-MMA는 등화 출력이 특정 송신 신호점을 중심으로 특정 한계치보다 큰 경우에만 탭 갱신을 수행하며, 한계치보다 적은 경우에는 탭 갱신을 수행하지 않으므로 연산량을 더욱 줄일 수 있게 된다. SE-MMA에 비교하여 SU-SE-MMA의 개선된 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, MD 및 SER과 같은 적응 등화 성능을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다. 시뮬레이션의 결과 출력 신호 성상도, 잔류 isi 및 MD에서는 제안 방식인 SU-SE-MMA가 SE-MMA보다 우월하였지만 잡음에 대한 robustness를 나타내는 SER 성능에서는 동등함을 알 수 있었다.
이 논문에서는, 통신 채널의 다중경로에 의한 심볼간 간섭 (ISI)과 와 임펄스 잡음을 극복하도록 하기 위해 오류 확률의 유클리드 거리를 최소화하는 결정 궤환 등화 알고리듬을 제안하였다. 오류 확률의 유클리드 거리는 오류 확률과 델타 함수의 차이로 정의하였다. 등화기 가중치에 대해 유클리드 거리를 최소화함으로써 제안한 알고리듬은 임펄스 잡음에 대한 강건성 뿐 아니라 심각한 다중경로 채널의 잔여 ISI를 제거하는 효과를 보였다.
In order to provide high data rate and real time services under maritime environment, link-level performance of ship ad-hoc network (SANET) based on 3GPP LTE and IEEE 802.11p (WAVE) specifications are investigated and discussed in this paper. The measured maritime channel, whose delay spread is longer than the length of guard interval (GI) of both 3GPP LTE and IEEE 802.11p specifications, is adopted for the link-level simulations. For the purpose of eliminating inter-symbol interference (ISI) due to insufficient GI length, double antenna pattern (DAP) scheme and advanced time-domain decision-feedback equalizer (DFE) are proposed for LTE and WAVE systems, respectively. The proposed DFE removes the ISI in a same manner as the residual inter-symbol interference cancellation (RISIC) algorithm, but the inter-carrier interference (ICI) is reduced via cyclicity removal instead of cyclicity restoration used in the RISIC algorithm. Compared with existing schemes, our proposed DFE is a robust technique to overcome the severe ISI channel which has a comparatively large delay spread. Based on simulation results, not only comparisons between systems are discussed, but also some reformative suggestions are given.
본 논문에서는 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐과 잡음의 영향을 최소화하기 위하여 사용되는 적응 등화 알고리즘인 MMA (Multi-Modulus Algorithm)와 SCA (Square Contour Algorithm)의 성능을 비교하였다. 송신 신호는 통신 채널의 진폭 전달 특성과 위상 전달 특성의 비선형성으로 인하여 찌그러져 수신될 것이므로 수신측에서 자기 적응 등화 방식을 사용하여 이들을 보상하는 것이 필요하게 된다. 자기 적응 등화 알고리즘에서는 Constant Modulus가 중요한 의미를 가지는데, 이의 계산을 위하여 MMA는 송신 신호의 2차와 4차 의 고차 통계치를 이용하지만 SCA는 2차 통계치만을 이용하는 Modulus를 이용하게 된다. 다른 알고리즘에 비해 간단한 연산으로 이들 2 가지의 전달 특성을 동시에 보상할 수 있는 알고리즘인 MMA와 SCA의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 이때 성능의 비교를 위하여 필수적인 복원 성상도, 잔류 isi양 및 MSE, SER을 사용하였으며, 성능의 비교 결과 송신 신호의 고차 통계치를 이용하는 MMA 방식이 MSE, SER,에서 저차 통계치를 이용하는 SCA 방식보다 우월하였으며 복원 성상도와 잔류 isi에서는 SCA가 MMA보다 우월함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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