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

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The Novel ATSC Signal Detection and Data Fusion Algorithms for CR System in TV White Space

TV White Space에서 CR 시스템을 위한 새로운 ATSC 신호 검출 및 데이터 통합 알고리즘

  • 임선민 (한국전자통신연구원 방송통신융합부문 인지무선연구팀) ;
  • 정회윤 (한국전자통신연구원 방송통신융합부문 인지무선연구팀) ;
  • 김상원 (한국전자통신연구원 방송통신융합부문 인지무선연구팀) ;
  • 정병장 (한국전자통신연구원 방송통신융합부문 인지무선연구팀)
  • Received : 2011.05.02
  • Accepted : 2011.07.01
  • Published : 2011.08.31
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Abstract

FCC of U.S. permitted usage of unlicensed system on unused spectrum in TV white space after DTV transition. The unlicensed systems are required to avoid harmful interference to licensed users by employing geo-location database and spectrum sensing. The conventional spectrum sensing algorithms for ATSC signal were focused on detection of pilot signal. However, they can not guarantee detection of ATSC signal when pilot signal is attenuated by channel environment such as fading. To overcome drawbacks of conventional schemes, in this paper, we propose a signal detection and data fusion algorithm using cyclo-stationary feature weighted by signal energy. Simulation results verify that the proposed algorithm can provide 2dB SNR gain for 90% detection probability compare with the conventional scheme. We can reduce quiet period for spectrum sensing and improve signal detection probability by employing the proposed algorithm.

미 연방통신위원회 FCC가 디지털 방송 전환으로 인해 발생되는 유휴 주파수 대해 비면허 시스템의 사용을 허가함에 따라 비면허 시스템은 사용에 앞서 데이터베이스 혹은 센싱 정보를 통해 면허 사용자로의 간섭을 방지하도록 하고 있다. 미국 디지털 TV 표준인 ATSC 신호는 특정 주파수에 강한 파일럿 신호를 포함하고 있어 센싱 알고리즘들은 이 파일럿 신호를 검출하는 메카니즘으로 연구되어 왔으나 페이딩 등의 영향으로 파일럿 주파수 감쇄가 심한 경우에는 검출이 어려운 특징을 나타냈다. 따라서 본 논문에서는 이를 보완할 수 있는 방식으로 수신 신호의 에너지를 가중치로 가지는 싸이클로 스테이셔너리 특성을 이용한 새로운 검출 알고리즘 및 데이터 통합 방식을 제안하였다. 전산 모의 실험 결과 약한 파일럿을 가진 신호의 경우 기존 싸이클로 스테이셔너리 특성 최대값만을 이용한 결과보다 제안된 검출 방식을 적용하였을 때 90% 검출 성능 기준으로 약 2dB정도의 SNR 개선 효과가 나타났으며, 제안 검출 방식을 이용한 데이터 통합 방식의 경우에도 기존 방식에 비해 약 2dB정도의 SNR 개선 효과가 나타남으로써 이 방식을 적용할 경우 전송 휴지 기간 감소 흑은 검출 성능 향상 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords

References

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