본 논문은 MB-OFDM UWB 시스템에서 양자화 잡음의 영향에 의해 저하된 초기 반송파 주파수 오프셋 추정의 정확도를 향상시키는 알고리즘을 제안한다. 일반적인 OFDM 시스템에서 반복적으로 이웃하는 프리엠블 심볼들이 초기 반송파 주파수 동기에 사용되지만, 수신부 A/D 변환기에서 발생한 양자화 잡음의 영향에 의해 주파수 오프셋 추정의 성능은 제한된다. 본 논문에서는 초기 주파수 동기를 위해 이웃하는 한 심볼 간격의 프리엠블 심볼을 사용하는 일반적 방식을 위상 모호성 (phase ambiguity)이 발생하지 않는 범위 안에서 바로 이웃하지 않는 다중 심볼 간격의 프리엠블 심볼에 기반한 방식으로 확장하여 초기 주파수 오프셋 추정의 성능을 향상시키는 다중 심볼 간격 추정 알고리즘이 제안된다. 또한 본 논문은 3-대역 도약 (hopping)하는 최대 30 개의 프리엠블 심볼이 4-비트 A/D 변환기를 통해 입력될 때 최적의 다중 심볼 간격이 '6'임을 구하여 제시한다. MB-OFDM UWB 시스템용 채널 환경에서의 시뮬레이션 결과, 제안된 다중 심볼 간격 추정 방식은 5 ppm 미만의 정확도로 초기 주파수 오프셋을 추정할 수 있음을 확인하였다.
OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템은 유효심볼의 뒷부분 일부를 복사하여 유효심볼 이전에 미리 전송하는 보호구간을 이용하여 다중경로에 의한 왜곡을 줄일 수 있다. 그러나, 유효심볼의 시작점을 정확히 판단하더라도 열악한 다중경로 또는 프리-고스트(pre-ghost) 채널의 영향으로 인해 심볼간 간섭(inter-symbol interference)이 발생한다. 본 논문에서는 다중경로 환경하의 기존 시스템에서 발생하던 심볼간 간섭을 제거할 수 있는 프레임 선택 알고리듬을 제안한다. 프레임 선택 알고리듬은 FFT 입력으로 유효심볼의 뒤 알부 대신 보호구간의 일부를 사용한다. FFT 입력으로 사용된 보호구간내 교체구간은 다중경로 환경에 따라 달라져야 하는데, 교체구간 판단을 위한 네 가지 알고리듬도 소개한다. 제안한 알고리듬을 DVB-T(digital video broadcasting-terrestrial) 시스템에 적용한 모의실험을 통하여 3 dB 이상의 성능향상을 얻을 수 있다.
본 논문은 현재 국내 디지털 오디오 방송의 잠정 표준으로 채택된 Eureka-147 수신 시스템의 심볼 동기보상 방법에 관한 내용이다. 제안하는 방법을 이용하면 대략적 심볼 동기와 미세 심볼 동기를 모두 수행하는 일반적인 OFDM 심볼 동기 방법 대신 대략적 동기와 새로운 전처리 과정을 포함하는 보상 방법을 사용하여 수신 성능을 보장할 수 있다. 기본 아이디어는 시스템의 수신 성능에 큰 영향을 미치는 (+) 방향의 OFDM 심볼 동기 추정 오류의 발생 확률을 줄이는 것이다.
OFDM(orthogonal frequency division modulation)은 주파수 선택적인 페이딩 환경에서 높은 전송율과 빠른 속도를 가지는 효율적인 전송 기법이다. 그러나 OFDM 심볼이 시작되는 지점을 정확히 찾지 못하면 시간 영역에서 위상회전으로 인해 수신 데이터의 BER(bit error rate)이 높아질 수 있다. QPSK(quadrature phase shift king)변조를 이용한 OFDM 시스템에선 정수배의 샘플 옵셋만 아니라 소수배의 샘플 옵셋까지 보상하여 동기를 획득해야 한다. QPSK 심볼 복조 시 소수배의 샘플 옵셋이 잔존할 경우 시스템의 수신 성능은 떨어지기 때문이다. 본 논문에서는 QPSK변조를 이용한 OFDM 시스템에서 소수배의 샘플 옵셋이 존재할 경우 동기를 획득하는 방법에 대해 제안한다. 본 논문에서 제안된 심볼 타이밍 동기 방법은 수신된 트레이닝 심볼의 상관관계를 이용하여 0.5 샘플 이전과 이후의 충격응답을 각각 구하여 이들을 차를 이용하여 동기를 획득한다. 제안한 심볼 타이밍 동기 기법의 성능은 멀티패스의 모델화 채널을 적용한 모의실험을 통하여 검증하였다.
본 논문에서는 문서 자동 인식 시스템에서 다중 카테고리로 모호하게 인식되어 질 수 있는 조합 심볼을 하나의 메타 심볼로 간주하고, 이 심볼을 fuzzy set theory에 기초를 두어 분석을 하였다. 분석 과정에서는 메타 심볼이 갖는 프리미티브들의 기울기와 길이, 프리미티브들간의 연결 및 프리미티브의 위치등의 어트리뷰트들을 이용하였다. 모호성을 내재하고 있는 메타 심볼들을 ACS(Ambiguous Category Set)의 원소로 간주하였으며, ACS의 원소들은 모호성의 원인을 제공하는 부분패턴들을 공동으로 포함하고 있다. 부분패턴을 구성하고 있는 프리미티브를 분리하여 어트리뷰트 값을 측정하고, 정의한 MF(Membership 함수)의 파라메터로 사용하였다. MF에서 얻어진 MFV(Membership Function Value)는 모호한 메타 심볼이 어떤 카테고리로 분류될 수 있는지를 나타내도록 하였다.
본 논문에서는 QAM 변조의 계층적 변조 특성을 이용하여 Iterative MIMO 수신기에서 LLR(log likelihood ratio)값을 구하기 위한 낮은 복잡도를 가지는 후보 리스트 발생 기법을 소개한다. QAM 변조는 에러에 강인한 HP(high priority) 심볼과 상대적으로 에러에 약한 LP(low priority) 심볼로 분해할 수 있다. 본 논문에서는 HP 심볼에 대해서는 간단한 ZF 수신기의 output 값과 인접 HP 심볼들을 이용하여 먼저 안테나별로 HP 심볼 리스트를 발생하고, 각 HP 심볼 리스트에 대해서 ML(maximum likelihood)의 검파 성능을 가지는 sphere decoder를 사용하여 LP 심볼 리스트를 발생하여 후보 심볼 리스트를 발생하였다. 두 번째 iteration 이후부터는 채널 디코더에서 피드백되는 apriori 값을 이용하여 후보 심볼 리스트를 발생하였다. 실험의 비교군은 MIMO 채널 용량에 근사적으로 접근하는 list sphere decoder(LSD)를 사용하였다. 전산 실험 결과, 제안하는 후보 리스트 발생 기법은 LSD에 비해서 첫 번째 iteration에서는 BER성능이 다소 떨어지나, iteration 이 진행될수록 LSD에 근접하는 성능을 보였으며, 후보 리스트의 발생 시간도 LSD에 비해서 월등히 우수한 성능을 가짐을 볼 수 있었다. 또한 LLR 계산 시 탐색해야 할 후보 리스트의 개수 역시 LSD에 비해서 적은 값을 가지므로, LLR 계산 시 필요한 연산의 복잡도가 낮음을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 Multi-level PAM신호 방식을 사용하는 디지털 통신 시스템에 적합한 새로운 심볼 타이밍 복원알고리즘을 제시한다. 새로이 제안한 심볼 타이밍 복원 방식은 매 심볼 주기마다 다양한 신호레벨로 변하는 표본화된 심볼들의 변화량을 중간 샘플과 결정된 심볼들로 구한 기울기로 보상하여 타이밍 에러 함수를 추출한다. 종래의 심볼 타이밍 복원 방법들은 Multi-level PAM 신호에서는 충분한 성능을 발휘하지 못하였으나, 새로 제안된 방식은 QPSK뿐만 아니라 Multi-level PAM 신호에서도 적용 가능한 방식이다. 제안된 방식의 성능분석을 위하여 유도한 타이밍 에러함수의 분산 및 5-curve에서의 타이밍 에러 특성은 기존의 방식인 Gardner 방식과 Gardner방식을 수정한 방식과 비교한 바 성능이 더 우수함을 분석하였다.
본 논문에서는, 다중송수신안테나 직교주파수분할다중화 (MIMO-OFDM) 시스템에서 심볼 기반 빔포밍을 위한 제한 피드백 기법을 고려하였다. 공간적 상관도가 존재하는 다중전달경로 채널에서, 심볼 기반 빔포밍을 위한 제한 피드백 기법과 코드북을 제안하였다. 모의실험 결과를 통해 제안한 기법이 낮은 복잡도를 가짐에도 불구하고 기존의 iterative 알고리즘을 기반으로 하는 심볼 기반 빔포밍을 이용한 제한 피드백 기법보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다. 또한, 제안한 코드북이 랜덤 벡터 양자화 코드북보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다.
경험적 심미성(experimental aesthetics), Gestalt심리학, 그래픽디자인 및 심볼관련문헌에서는 많은 디자인 심미적 특성들이 심볼에 대한 감정적 반응(affective reactions)에 영향을 미치고있음을 알 수 있다. 그러나 불행하게도 이러한 디자인 문헌속에서는 디자인의 심미적 영향요소들이 인자(recognition), 친밀감(familiarity), 의미(meaning)에 어떻게 영향을 주는지에 대해서는 체계적인 연구가 이루어지지 모하고 있고 실증적으로 시험되지도 않고 있어 심볼 디자인에 대한 지침을 제공하지 못하고 있는 실정이다.(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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