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DRM 시스템에서 초기 샘플링 주파수 옵셋의 영향에 강인한 고속 동기화 방식

A High-Speed Synchronization Method Robust to the Effect of Initial SFO in DRM Systems

  • 권기원 (전자부품연구원 모바일단말연구센터) ;
  • 조용수 (중앙대학교 디지털통신연구실)
  • 투고 : 2011.04.28
  • 심사 : 2011.09.28
  • 발행 : 2012.01.31

초록

본 논문에서는 DRM(Digital Radio Mondiale) 수신기를 위한 고속 동기화 방식을 제안한다. 제안하는 방식에서는 DRM 수신기에서 요구하는 고속 수신 성능을 만족시키기 위해 기존 동기화 방식에서 수행하는 초기 샘플링 주파수 동기과정을 생략하고 정수배 주파수(Integer Frequency) 동기 및 프레임(Frame) 검출을 수행한 후, 추적(Tracking) 과정에서 샘플링 주파수 동기를 수행한다. 샘플링 주파수 옵셋(Sampling Frequency Offset)이 포함된 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 복조 심볼로부터 프레임 옵셋을 추정하기 위해 참조셀(Reference cell)에 상관 기반 추정 알고리즘을 적용하고 그 성능을 분석하여 샘플링 주파수 옵셋에 강한 알고리즘을 선정한다. 제안된 구조는 DRM 수신 신호에 샘플링 주파수 옵셋이 존재하는 경우에도 초기 샘플링 주파수 동기화 과정에 소요되는 시간을 단축할 수 있으며, 참조셀간 차동 상관(Inter-cell Differential Correlation) 기법을 사용할 경우 초기 샘플링 주파수 옵셋의 영향에 강인함을 프레임 검출 모의실험을 통해 확인한다.

In this paper, we propose a high-speed synchronization method for Digital Radio Mondiale (DRM) receivers. In order to satisfy the high-speed synchronization requirement of DRM receivers, the proposed method eliminate the initial sampling frequency synchronization process in conventional synchronization methods. In the proposed method, sampling frequency tracking is performed after integer frequency synchronization and frame synchronization. Different correlation algorithms are applied to detect the first frame of the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) demodulation symbol with sampling frequency offset (SFO). A frame detection algorithm that is robust to SFO is selected based on the performance analysis and simulation. Simulation results show that the proposed method reduces the time spent for initial sampling frequency synchronization even if SFO is present in the DRM signal. In addition, it is verify that inter-cell differential correlation used between reference cells is roubst to the effect of initial SFO.

키워드

참고문헌

  1. ETSI ES 201 980, V 3.1.1, Digital Radio Mondiale (DRM); System Specification, Aug. 2009.
  2. S. J Kim, K. W. Park, S. H. Park, K. W. Kwon and J. H. Paik, "An effective frame detection and FFT window point tracking algorithm for digital radion mondiale receivers," Proc. ICCE 2009, pp.1-2, Jan. 2009.
  3. V. Fischer and A. Kurpiers, "Frequency synchronization strategy for a PC-based DRM receiver," Proc. APCCS 2004, pp.989-992, Dec. 2004.
  4. M. M. Freda, J. F. Weng, and T. Le-Ngoc, "Joint channel estimation and synchronization for OFDM systems," Proc. IEEE VTC, Vol.3, pp.1673-1677, Sep. 2004.
  5. J. J. van de Beek, M. Sandell, and P. O. Borjesson, "ML estimation of time and frequency offset in OFDM systems," IEEE Trans. Commun., Vol.45, No.7, pp.1800-1805, July 1997.
  6. F. Hofmann, C. Hansen, and W. Schafer, "Digital Radio Mondiale(DRM) digital sound broadcasting in the AM bands," IEEE Trans. Broad., vol. 49, no. 3, pp. 319-328, Sep. 2003. https://doi.org/10.1109/TBC.2003.818718
  7. F. Classen and H. Meyr, "Frequency synchronization algorithms for OFDM systems suitable for communication over frequency selective fading channels," Proc. of IEEE VTC, pp.1655-1659, June 1994.
  8. T. Pollet, "The BER performance of OFDM systems using nonsynchronized sampling," Proc. of GLOBCOM'94, pp.253-257, Dec. 1994.
  9. M. Speth, S. A. Fechtel, G. Fock, and H. Meyr, "Optimum receiver design for wireless broad-band systems using OFDM-Part I," IEEE Trans. Commun., Vol.47, No.11, pp.1668-1677, Nov. 1999. https://doi.org/10.1109/26.803501
  10. T. Pollet and M. Peeters, "Synchronization with DMT modulation," IEEE Communi. Mag., Vol. 37, No.4, pp.80-86, Apr. 1999.
  11. M. Speth, S. A. Fechtel, G. Fock, and H. Meyr, "Optimum receiver design for OFDM-based broadband transmission-Part II: A case study," IEEE Trans. Communi., Vol.49, No.4, pp.571- 578, Apr. 2001. https://doi.org/10.1109/26.917759
  12. H. Nogami and T. Nagashima, "A frequency and timing period acquisition technique for OFDM systems," Proc. IEEE PIMRC, pp. 1010-1015, Sep. 1995.