The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

A Robust Coherent IR-UWB Channel Estimation Method Against Imperfect Synchronization

동기식 IR-UWB 시스템에서 불완전 동기 환경에 강인한 채널 추정 기법

  • 황인재 (충남대학교 전자전파정보통신공학과 이동멀티미디어통신 연구실) ;
  • 김정빈 (충남대학교 전자전파정보통신공학과 이동멀티미디어통신 연구실) ;
  • 오왕록 (충남대학교 전자전파정보통신공학과 통신시스템 연구실) ;
  • 안재민 (충남대학교 전자전파정보통신공학과 이동멀티미디어통신 연구실)
  • Published : 2009.03.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

A novel channel estimation scheme is proposed for coherent Impulse Radio Ultra Wideband (IR-UWB) system based on IEEE 802.15.4a specification. By extracting and utilizing the information on the frequency synchronization, the proposed channel estimation algorithm improves the receiver performance even under the restricted number of preamble symbols in IEEE 802.15.4a signal format. Simulation results over the IEEE 802.15.4a channel models show the performance gain with the proposed algorithm compared to ordinary channel estimation method.

본 논문에서는 IEEE 802.15.4a를 기반으로 한 IR-UWB (Impulse Radio - Ultra-wideband) 시스템에서 잔여 주파수 오프셋의 영향을 줄이는 채널 추정 기법을 제안한다. 실제로 IR-UWB 수신기는 제한된 프리앰블 심볼의 개수 때문에 주파수 동기를 완벽하게 수행할 수 없다. 따라서 잔여 주파수 오프셋이 존재하고 이 영향으로 채널추정 과정에서 상당한 오류가 발생하게 된다. 제안된 채널 추정 기법은 채널 추정과정에서 얻어낸 다중경로 프로파일을 이용하여 주파수 동기에 대한 정보를 획득하고 그것을 이용함으로써 제한된 수의 프리앰블 심볼을 가지고도 잔여 주파수 오프셋을 보상하고 잔여 주파수 오프셋에 의한 채널 추정 오류를 수정하여 정확한 채널 상태 정보를 추정하는 기법이다. 제안된 알고리즘을 IEEE 802.15.4a에서 제시한 채널 모델에 적용하여 모의실험 하였으며 제안된 채널 추정 알고리즘과 기존의 채널 주정 알고리즘을 비교 분석하여 성능이 개선됨을 확인하였다.

Keywords

References

  1. First report & order, FCC, TechRep. 02-48, Apr.2002.
  2. M. Z. Win and R. A. Scholtz, 'On the energy capture of ultra-side bandwidth signals in dense multipath environments,' IEEE Commun. Lett., vol.2, no.9, pp.245-247, sept. 1998 https://doi.org/10.1109/4234.718491
  3. Lottici, V. D'Andrea, A. Mengali, U. 'channel estimation for ultra-wideband communications,' IEEE Commun. Journal., vol. 20, Issue 9, pp.1638-1645, Dec. 2002 https://doi.org/10.1109/JSAC.2002.805053
  4. E.A Homier and R.A. Scholtz, 'Rapid acquisition of UWB signals in the dense multipath channel,' IEEE Conf. on UWB Syytems and Technologies, vol II, pp. 105-109, May. 2002
  5. A. F.a Molisch et al., 'IEEE 802.15.4a channel model - final report,' Tech Rep. Document IEEE 802.15-04-0662-06-004a, 2005
  6. 윤선희, 김정빈, 황인재, 안재민, '동기식Impulse Radio UWB를 위한 초기 동기 알고리즘,' JCCI2008, 23, April, 2008
  7. Injae Hwang, Jeong-been Kim, Wangrok Oh, Jaemin Ahn, 'Novel Channel Estimation Method for Coherent IR-UWB,' ICI2008, Sept. 23-25, 2008 https://doi.org/10.1109/CANET.2008.4655332