Performance Analysis of Frequency Offset Compensation and Tracking Algorithms for HDR-WPAN System

HDR-WPAN 시스템을 위한 주파수 옵셋 보상과 트래킹 알고리즘 성능분석

In this paper, we proposed the frequency offset compensation algorithm and tracking algorithm which could improve the accumulated phase error for HDR-WPAN system. The proposed frequency offset compensation technique estimated each sample phase error by autocorrelation characteristics of CAZAC sequence, estimated phase error multiple each sample in a symbol, and finally compensated for the frequency offset. After frequency offset compensation using two steps, coarse and fine frequency offset, tracking algorithm have to use to compensate for the accumulated phase error. Because there is no pilot symbol in payload, more phase rotation occurred in received signal constellations due to the accumulated phase error as the payload length increase. Tracking algorithm compensates for a cumulative phase error ${\theta}$ between payload data.

본 논문에서는 HDR-WPAN 시스템에 적합한 주파수 옵셋 보상과 누적 위상오차를 개선할 수 있는 트래킹 알고리즘을 제안하고 이에 대해 분석하였다. 주파수 옵셋 보상 알고리즘은 CAZAC sequence의 자기상관 특성을 이용하여 각 심벌 내 샘플 간 위상오차를 통해 coarse 주파수 옵셋과 fine 주파수 옵셋을 추정하게 된다. 그러나 HDR-WPAN 시스템은 payload에 pilot 심벌이 없기 때문에 payload 길이가 길어질수록 샘플 간 미소 위상오차가 누적되어 수신단의 성상도가 회전하게 된다. 따라서 트래킹 알고리즘을 통해 틀어진 누적 위상오차를 보상해야 한다. 트래킹은 성상도내 들어온 신호가 일정 영역을 벗어나게 되면, 벗어난 만큼의 크기 ${\theta}$을 곱해 누적된 미소 위상오차를 보상하게 된다.