• Title/Summary/Keyword: software defined radio (SDR)

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In-Band Full-Duplex Wireless Communication Using USRP (USRP 장치를 이용한 동일대역 전이중 무선통신 연구)

  • Park, Haeun;Yoon, Jiyong;Kim, Youngsik
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.30 no.3
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    • pp.229-235
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    • 2019
  • The implementation of an in-band full-duplex wireless communication system is demonstrated in this study. In the analog/RF domain, the self-interference(SI) signal is reduced using a separate antenna for the transmitter and receiver paths, and most of the SI signal is canceled in the digital domain. A software defined radio(SDR) is used to implement the in-band full-duplex wireless communication system. The USRP X310 device uses transmitting and receiving antennas. By adjusting the gain of the transmitting and receiving ends of the SDR device, the magnitude of the SI signal entering the receiving antenna, and the size of the received signal from the outside, are both set to -64 dB. To verify the in-band full-duplex wireless communication performance, the source data is image and orthogonal frequency-division multiplexing is used for modulation. A WiFi standard frame with a carrier frequency of 2.67 GHz and bandwidth of 20 MHz is used. In the received signal, the SI signal is canceled by digital signal processing and the SI signal is attenuated by up to 34 dB. OFDM demodulation was impossible when the SI signal was not removed. However, the bit error rate is reduced to $2.63{\times}10^{-5}$ when the SI signal is attenuated by 34 dB, and no error is detected in the 100 Mbit data output as a result of passing through the Viterbi decoder.

A Current-Mode Analog Programmable EIR Filter for SDR Terminals

  • Shigehito Saigusa;Kim, Seong-Kweon;Shinji Ueda;Suguru Kameda;Hiroyuki Nakase;Kazuo Tsubouchi
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2002.07a
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    • pp.78-81
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    • 2002
  • We propose a current-mode analog programmable finite-impulse-response (FIR) filter with variable tap circuits. From the circuit simulation, the operation of the 7- tap FIR filter is confirmed. We design and fabricate the 0.0625-step tap circuit using 0.8$\mu\textrm{m}$ CMOS technology. The proposed FIR filter has a variable length of taps and variable coefficients, so it has a potential for being used to software defined radio (SDR) terminals.

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멀티밴드 W-CDMA를 위한 SDR 기반의 디지털 IF 모듈 구현

  • Lee, Won Cheol
    • The Magazine of the IEIE
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    • v.30 no.4
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    • pp.422-422
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    • 2003
  • 본 논문에서는 기존의 기지국과 W-CDMA 시스템을 상호 연동하기 위한 SDR(Software Defined Radio) 기반의 멀티 밴드 디지털 IF 모듈 구현에 대해 소개한다. 하드웨어 플랫폼상에 테스트 및 시험 검증하기 위해서 크게 광대역 ADC, DAC, FPGA로 구성하였으며, FPGA 내에 디지털 필터 및 NCO 등의 응용 소프트웨어는 VHDL로 코딩하였다. 디지털 필터는 FPGA의 허용 자원을 고려하여 인터폴레이션 및 데시메이션을 위한 폴리페이즈 필터 뱅크로 구현하였다. 또한 송신단에서는 이미지 성분을 제거하기 위해 2단의 DCQM(Digital Complex Quadrature Modulation)을 적용하였으며, 이때 적용되는 NCO(Numerically Controlled Oscillator)는 1/4주기의 LUT를 사용하여 설계하였다. 수신단에서는 IF 단에 SAW 필터를 사용하지 않기 때문에 W-CDMA의 블록커 규약에 준하면서 근접 채널을 제거하기 위한 고출력의 감쇄 특성을 갖는 필터를 설계하였다. 본 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션 결과와 스펙트럼 분석기를 통해 측정된 결과를 비교 분석하였으며 이에 대한 디지털 IF 모듈의 성능을 검증하였다.

멀티밴드 W-CDMA를 위한 SDR 기반의 디지털 IF 모듈구현

  • 이원철
    • The Magazine of the IEIE
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    • v.30 no.4
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    • pp.76-88
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    • 2003
  • 본 논문에서는 기존의 기지국과 W-CDMA 시스템을 상호 연동하기 위한 SDR(Software Defined Radio) 기반의 멀티 밴드 디지털 IF 모듈 구현에 대해 소개한다. 하드웨어 플랫폼상에 테스트 및 시험 검증하기 위해서 크게 광대역 ADC, DAC, FPGA로 구성하였으며, FPGA 내에 디지털 필터 및 NCO등의 응용 소프트웨어는 VHDL로 코딩하였다. 디지털 필터는 FPGA의 허용 자원을 고려하여 인터폴레이션 및 데시메이션을 위한 폴리페이즈 필터 뱅크로 구현하였다. 또한 송신단에서는 이미지 성분을 제거하기 위해 2단의 DCQM(Digital Complex Quadrature Modulation)을 적용하였으며, 이때 적용되는 NCO (Numerically Controlled Oscillator)는 1/4주기의 LUT를 사용하여 설계하였다. 수신단에서는 IF 단에 SAW필터를 사용하지 않기 때문에 W-CDMA의 블록커 규약에 준하면서 근접 채널을 제거하기 위한 고출력의 감쇄 특성을 갖는 필터를 설계하였다. 본 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션 결과와 스펙트럼 분석기를 통해 측정된 결과를 비교 분석하였으며 이에 대한 디지털 IF 모듈의 성능을 검증하였다.

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SDR용 기저대역 프로세서 구조

  • Lee, Hyeon-Seok;Park, Su-Won
    • Information and Communications Magazine
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    • v.25 no.12
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    • pp.26-32
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    • 2008
  • 본고에서는 SDR 시스템을 구성하는 핵심 부품의 하나인 기저대역 (Baseband) 프로세서의 구조에 대해서 논한다. 무선 통신 시스템의 물리계층 (Physical layer)에서 이루어지는 기저대역 신호처리는ASIC 형태로 구현되는 것이 보통이며 이는 처리량을 최대화하면서 적정한 수준의 전력 소모량을 유지하기 위한 것이다. 그렇지만, 소프트웨어의 변경만으로 여러 무선 통신 규격을 하드웨어 변경 없이 지원하려는 SDR (Software Defined Radio) 시스템에서는 지원해야 하는 통신규격의 수가 많기 때문에 프로그램 가능한 프로세서가 사용되어야 한다. 하지만, 현재까지 개발된 기저대역 프로세서들의 최대 데이터 처리량과소비전력은 상용제품으로는 부족한 것이 현실이다. 이와 같은 기대치와 실제 성능 사이의 격차를 줄이기 위해서 지금도 다양한 형태의 기저대역 프로세서들이 개발되고 있다. 본고에서는 현존하는 기저대역 프로세서들의 특성을 비교 분석한다.

Dynamic Reconfigurable Mechanism using Asynchronous Replacement of Component (컴포넌트의 비동기적 교체를 이용한 동적 재구성 기법)

  • Song, In-Jun;Kim, Young-Pil;Kim, Kyeong-Yun;Yoo, Hyuck
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.148-150
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    • 2004
  • 최근 내장형 시스템의 보급과 발전으로 휴대용 기기에서 다양한 애플리케이션들을 이용하고 있다. 특히. 핸드폰과 스마트폰과 같은 정보 통신 기기들은 과거의 전화 기능 외에도 개인 정보 관리 및 게임 등 다양한 기능을 수행한다. 또한 차세대 무선 통신 기술로써 SDR(Software Defined Radio)등의 연구가 이루어지고 있다. 이렇게 소형의 휴대 기기에서 다양한 기능과 서비스를 제공하기 위해서는 시스템의 구조가 동적으로 재구성되어야 할 필요성이 증대되고 있다. SDR 시스템의 경우, 하나의 장치에서 두 개 이상의 신호 처리(Signal Processing) 기법이 소프트웨어적으로 제공되어야 한다. 이러한 유연성(Flexibility) 및 재구성(Reconfigurability)을 요건들을 만족시키는 시스템을 위해서는 운영체제 단계에서 동적인 재구성 기법을 제공해주어야 한다. 본 논문에서는 컴포넌트의 비동기적(Asynchronous) 교체를 이용하여 기존의 동적 재구성 기법의 지연 시간을 줄이는 방법을 설명하며 실험을 통해 그것을 증명하도록 한다.

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Design of Digital IF Up/Down Converter Using FPGA (FPGA를 이용한 Digital IF Up/Down 변환기 설계)

  • Lee, Yong-Chul;Oh, Chang-Heon
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • v.9 no.2
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    • pp.1023-1026
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    • 2005
  • 본 논문에서는 SDR(Software Defined Radio) 시스템을 위한 Digital IF(Intermediate Frequency) Up/Down 변환기를 설계하고 성능을 평가하였다. 설계한 시스템은 AD 변환부, DA 변환부 및 Up-Down conversion 기능을 수행하는 FPGA로 구성된다. AD 변환부는 Analog Device 사의 AD6645를 사용하였으며, DA 변환부는 Analog Device 사의 AD9775를 사용하였다. Up-Down conversion 기능을 수행하는 FPGA부는 샘플된 IF 입력을 혼합기와 NCO에 의해 기저대역(DC)으로 다운 시키는 역할을 하며, 14bit의 기저대역(DC) 신호를 혼합기와 NCO에 의해 IF 출력으로 올려주는 역할을 한다. 이러한 설계는 기존의 아날로그 헤테로다인 방식에 비하여 높은 유연성 및 우수한 성능 향상을 보여준다.

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Analysis & Implementation of SISO, SIMO, MISO and MIMO in 5G Communication Systems Based on SDR

  • Meriem DRISSI;Nabil BENJELLOUN;Philippe DESCAMPS;Ali GHARSALLAH
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • v.23 no.2
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    • pp.140-146
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    • 2023
  • With the rapid growth of new users and massive need for very high data rate in 5G communications system, different technologies have been developed and applied to enhance communication efficiency. One of those technologies is the MISO, MISO and MIMO which transmits and receives information with more reliability by using multiple antennas on transmitter or/and receiver side. This paper presents the latest trends in 5G telecommunications system based on software defined radio, A novel low-cost SIMO, MISO and MIMO using flexibility between USRP and Simulink is implemented tested and validated.

Sampling Jitter Effect on a Reconfigurable Digital IF Transceiver to WiMAX and HSDPA

  • Yu, Bong-Guk;Lee, Jae-Kwon;Kim, Jin-Up;Lim, Kyu-Tae
    • ETRI Journal
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    • v.33 no.3
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    • pp.326-334
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    • 2011
  • This paper outlines the time jitter effect of a sampling clock on a software-defined radio technology-based digital intermediate frequency (IF) transceiver for a mobile communication base station. The implemented digital IF transceiver is reconfigurable to high-speed data packet access (HSDPA) and three bandwidth profiles: 1.75 MHz, 3.5 MHz, and 7 MHz, each incorporating the IEEE 802.16d worldwide interoperability for microwave access (WiMAX) standard. This paper examines the relationship between the signal-to-noise ratio (SNR) characteristics of a digital IF transceiver with an under-sampling scheme and the sampling jitter effect on a multichannel orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) signal. The simulation and experimental results show that the SNR of the OFDM system with narrower band profiles is more susceptible to sampling clock jitter than systems with relatively wider band profiles. Further, for systems with a comparable bandwidth, HSDPA outperforms WiMAX, for example, a 5 dB error vector magnitude improvement at 15 picoseconds time jitter for a bandwidth of WiMAX 3.5 MHz profile.

Almost linear-phase compensator for Cascaded Integrator-Comb filter (Cascaded Integrator-Comb 필터를 위한 근사 선형 위상 보상기)

  • Lee Kyu-Ha;Lee Chung-yong
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.42 no.4 s.304
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    • pp.153-158
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    • 2005
  • In this paper, a filter is proposed to compensate droop of the CIC filter for SDR. The proposed compensation filter has almost linear-phase characteristic, requires low operational complexity, and is cost-effective due to its second-order characteristic and lowest operational rate in the baseband.. Especially, it compensates droop in the passband with little performance degradation in the stopband. It is shown, by a design example and its performance analysis, that the proposed compensation method gives performance enhancement in communication systems. It is also shown that the proposed method is superior to conventional ones in view of memory usage and computational load.