수중 채널은 그 음향학적 특성상 물의 깊이, 온도 분포, 염분포 등의 환경적 특성과 수위의 경계조건, 표면 상해 등 지형적 조건들로 구성되는 시면 시스템(time varying system)으로 볼 수 있다. 특히 천해(shallow water)의 경우 물표면과 바닥이 하나의 도파관 구실을 하게되므로 multipath reflection으로 인한echo 현상이 심각하다. 따라서 천해에서의 수중 통신은, time varying multipath fading 특성의 수중 채널에 의해 왜곡된 음향 신호를 등화(equalizing)시키는 것이 수중 통신의 질을 높이는데 결정적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 주파수 영역 적응 필터를 채택하여 Inverse modeling 기법으로 수중채널을 등화시키는 시스템을 제시하였으며 시뮬레이션으로 이들의 타당성을 조사하였다.
본 논문에서는 비 샘플간격을 갖는 빠른 시변채널에서 OFDM 시스템의 위한 채널 추정 기법과 최적 보간기 대신 선형 보간기를 사용한 채널 추정기법이 제안되었다. 제안된 채널 추정기는 비 샘플간격을 갖는 채널의 기존의 채널 추정기가 활용하지 못했던 주파수 상관관계를 이용한 2-D 보간기법을 적용하여 채널의 추정의 정확도를 향상시켜 샘플 간격 채널 뿐만 아니라 실제 채널과 유시한 비 샘플간격 채널에도 적용이 가능하다. 또한 기존의 채널 추정기와 같은 복잡도를 갖는 경우에도 기존의 채널추정기의 성능을 능가함을 모의 실험을 통해 보여졌다. 또한 시간에 따른 채널의 변화가 적을 경우 도플러와 같은 시간변화에 대한 정보를 사용하지 않는 선형 보간기가 최적 보간를 대체하여도 성능 열화가 적음을 실험을 통해서 보였다. 따라서 제안된 채널 추정기는 비 샘플 간격을 갖는 빠른 시변채널에서 OFDM의 성능을 향상시키는데 도움을 줄 수 있다.
본 논문에서는 고속 시변 채널 OFDM을 위한 파일럿 심볼을 이용하는 저복잡도 LS(Least Square) 채널 예측 방식을 제안한다. 제안된 방식은 기존의 BEM(Basis Expansion Model) 채널 모델 LS 예측 방식과 비교하여 동일한 성능에서 저장공간 및 계산량이 줄어드는 저복잡도 특성을 나타낸다.
Most existing space-time coding (STC) schemes have been developed for flat fading channels. To obtain antenna diversity gain, they rely on channel state information (CSI) required at the receiver through channel estimation techniques. This paper proposes a new decision feedback decoding scheme for Alamouti-based space-time block coding (STBC) transmission over time-selective fading channels. In wireless channels, time-selective fading effects arise mainly due to Doppler shift and carrier frequency offset, Modelling the time-selective fading channels as the first-order Gauss-Markov processes, we use recursive algorithms such as Kalman filtering, LMS and RLS algorithms for channel tracking. The proposed scheme consists of the symbol decoding stage and channel tracking algorithms. Computer simulations confirm that the proposed scheme shows the better performance and robustness to time-selectivity.
Recurrent neural networks have been successfully applied to communications channel equalization. Major disadvantages of gradient-based learning algorithms commonly employed to train recurrent neural networks are slow convergence rates and long training sequences required for satisfactory performance. In a high-speed communications system, fast convergence speed and short training symbols are essential. We propose decision feedback equalizers using a recurrent neural network trained with Kalman filtering algorithms. The main features of the proposed recurrent neural equalizers, utilizing extended Kalman filter (EKF) and unscented Kalman filter (UKF), are fast convergence rates and good performance using relatively short training symbols. Experimental results for two time-varying channels are presented to evaluate the performance of the proposed approaches over a conventional recurrent neural equalizer.
본 논문에서는 시변 페이딩 채별에 적합한 멀터스텝 LS 선형예측기를 갖는 새로운 예측 CDMA 폐루프 전력 제어 방식을 제안한다. 제안된 방식은 다중 전력 제어 그룹 지연을 효과적으로 보상하여 주며 단일 스텝 예측기를 갖는 기존의 예측 CLPC 방식이나 비예측 CLPC 방식에 비하여 우수한 성능 이득을 갖는다.
In this paper, we propose a number of blind equalization approaches for time-varying andmulti-path channels. The approaches employ cost reference particle filter (CRPF) as the symbol estimator, and additionally employ either least mean squares algorithm, recursive least squares algorithm, or $H{\infty}$ filter (HF) as a channel estimator such that they are jointly employed for the strategy of "Rao-Blackwellization," or equally called "mixture filtering." The novel feature of the proposed approaches is that the blind equalization is performed based on direct channel estimation with unknown noise statistics of the received signals and channel state system while the channel is not directly estimated in the conventional method, and the noise information if known in similar Kalman mixture filtering approach. Simulation results show that the proposed approaches estimate the transmitted symbols and time-varying channel very effectively, and outperform the previously proposed approach which requires the noise information in its application.
본 논문에서는 채널이 시간 및 주파수에서 비선택적일 때를 가정하여 복수의 송신 안테나를 사용하는 SC-FDE(Single Carrier with Frequency Domain Equalization) 시스템에서 순환지연 다이버시티 기술과 위상 회전 기술의 성능을 비교한다. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서는 위상 회전을 이용하여 시간축에서 변화하는 채널을 만드는 것과 순환지연 다이버시티를 사용하여 주파수 선택적 채널을 만드는 것은 유사한 성능을 보인다. 그러나 SC-FDE 시스템에서는 시간축에서 변화하는 채널을 만드는 것이 주파수축에서 변화하는 채널을 만드는 것보다 더 우수한 성능을 보일 수 있다.
초고속 무선 인터넷 서비스에 대한 사용자의 요구가 증대되면서 차세대 이동통신의 표준화 및 연구 개발이 계속되고 있다. 4세대 이동통신인 IMT-Advanced 시스템은 정지 상태에서 1 Gbps, 이동 상태에서 100 Mbps의 전송 속도를 제공해야 하며 최대 350 km/h의 이동 중에도 안정적인 수신 성능을 보장해야만 한다. 한편, 이동 속도가 증가함에 따라 도플러 편이 역시 증가하게 되고 이로 인해 부반송파간 간섭이 증대되어 궁극적으로 수신 성능의 저하를 야기하게 된다. 이에, 이 논문에서는 IMT-Advanced 시스템의 무선접속규격을 준용하는 채널 환경에서 수신기의 등화 기법에 따른 수신 성능을 평가하고 분석한다. 이동속도와 부호율을 변경하면서 수행한 컴퓨터 모의실험에 따르면 MMSE 기반의 등화 기법을 적용하여 수신할 경우 단일 탭 등화 기법을 적용할 경우보다 시변 채널에 의한 성능 저하를 대폭 완화시킬 수 있음을 고찰할 수 있다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권8호
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pp.3704-3724
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2018
This paper proposes an advanced turbo receiver with joint inter-carrier interference (ICI) self cancellation and channel equalization for multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) systems over rapidly time-varying channel environment. The ICI caused by impairment of local oscillators and carrier frequency offset (CFO) is the major problem for MIMO-OFDM communication systems. The existing schemes (conjugate cancellation (CC) and phase rotated conjugate cancellation (PRCC)) that deal with the ICI cancellation and channel equalization can't provide satisfactory performance over time-varying channels. In term of error rate performance and low computational complexity, ICI self cancellation is the best choice. So, this paper proposes a turbo receiver to deal with the problem of joint ICI self cancellation and channel equalization. We employ the adaptive phase rotations in the receiver to effectively track the CFO variations without feeding back the CFO estimate to the transmitter as required in traditional existing scheme. We also give some simulations to verify the proposed scheme. The proposed schene outperforms the existing schemes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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