본 연구에서는 OFDM을 사용하는 IEEE 802.11p WAVE 기본 spec를 목표로 기존 전송 포맷을 유지하면서 장거리 coverage에서의 feasibility에 대한 연구 및 이를 지원하기 위한 수신 알고리즘에 대한 연구를 수행한다. 특히, 넓은 coverage의 지원을 목적으로 할 때 큰 RMS 지연 확산에 의해 발생할 수 있는 ISI/ICI의 효과를 고려하여 채널 단축 시간영역 등화기(channel shortening TEQ)를 사용하는 수신 시스템을 구성하였고 기존 무선랜 규격에서 정의하는 프리앰블을 등화기 계수의 추정에 사용할 경우에 대해 시스템의 성능을 평가하였다. 이는 WAVE 환경에서 목표로 하는 확장된 coverage의 경계에서 RMS 지연 확산이 클 때 16QAM을 통한 서비스가 가능한가에 대한 부분적인 대답을 제공하기 위한 것으로 (1) 목표 채별 환경에서 어느 정도의 성능을 내기 위해 요구되는 TEQ 파라미터 분석, (2) 지수함수의 Power-delay profile을 갖는 채널에서의 PER 성능의 평가 등을 포함한다.
본 논문에서는 Blind 채널 등화를 위한 error feedback 필터를 갖는 Decision Feedback Equalizer(DFE) 구조의 등화기를 설계하였다. 제안하는 등화기는 Least Mean Square(LMS) 알고리즘과 Multi-Modulus Agorithm(MMA)을 이용하였으며 64/256 QAM을 위해 설계되었다. 기존의 MMA 등화기는 두개의 transversal 필터를 이용하거나 feedforward와 feedback 필터를 이용하는 반면에 제안하는 등화기는 feedforward와 feedback 그리고 error feedback 필터를 사용하여 채널 적응 성능을 향상시켰으며 탭 수를 감소시켰다. 제안하는 구조는 $SPW^{TM}$ 툴을 이용 시뮬레이션을 수행하여 성능을 개선시킬 수 있었다. 그리고 VHDL을 이용해 시뮬레이션을 수행하였으며 논리 합성은 0.25um 셀 라이브러리를 이용하였다. 설계한 등화기는 약 19만 게이트 수와 15MHz의 동작속도를 보였다 또한 FPGA 칩을 내장한 이뮬레이션 보드를 사용하여 성능 검증을 수행하였다.
본 논문은 Multilevel QAM 신호의 전송시 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 최소화시키기 위한 RMMA (Region-based MMA)와 SCA (Square Contour Algorithm) 적응 등화 알고리즘의 성능 비교에 관한 것이다. RMMA는 Multilevel QAM 신호의 등화시 기존 MMA 알고리즘에서 안정성과 4-level의 constant modulus로 변환하여 성능을 개선키 위하여 사용되며, SCA는 기존 CMA와 RCA을 조합하여 등화 성능을 개선키 위하여 사용된다. 이들은 서로 상이한 원리를 적용하여 등화 성능을 개선하고 있으므로, 논문에서는 이들의 성능을 동일한 채널 환경에 적용하여 비교하였다. 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐을 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 모든 성능에서는 RMMA가 SCA보다 신호점 군집 능력과 수렴 속도에서 우월하며, misadjustment에 의한 등화 잡음이 감소함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 DMT(discrete multitone)방식의 $\chi$DSL(digital subscriber line)시스템에 사용되는 시간영역 등화기 설계를 위한 새로운 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리듬은 DMT 시스템의 등화기 설계기 사용되는 ARMA(autoregressive moving average) 모델에서 DMT시스템의 성능에 영향을 주지 않는 항을 삭제 시킴으로써 최소의 계산량을 갖는다. 제안된 방식은 matrix inverse 방식, fast algorithm방식, iterative 방식, inverse power 방식과 같은 기존의 시간영역 등화 알고리듬들과 비교할 때 매우 적은 계산량을 사용하나, 성능면에서는 기존의 방식과 비슷하거나 우수한 결과를 보인다. 또한 제안된 방식에서는 수신된 신호만 사용하므로 채널의 임펄스 응답을 추정하거나 훈련신호를 사용할 필요가 없다는 장점이 있다. 또한 bridged tap 유무에 대한 정보를 이용하였다. 즉, bridged tap이 포함되지 않는 채널의 경우 시간영역 등화기 계수의 개수를 반으로 줄일 수 있음을 보인다. ADSL(asymmertrical digital subscriber line)서비스 환경에서 제안된 시간영역 등화기 알고리듬과 기존 시간영역 등화기 알고리듬의 성능을 비교한다.
본 논문은 광기록 채널에서 신호의 질을 평가하는 부분 응답 신호대잡음비(PRSNR) 방법을 신호 검출에 응용한 부분 응답 최대 유사도(PRML) 검출 방법을 제안한다. 비선형적인 요소가 많은 고밀도 광기록 채널을 적절히 적응 등화하기 위해서는 최대 PRSNR 값을 갖는 등화기를 선택하여야 한다는 것을 확인하였다. 제안한 PRML 검출 방법은 기존의 적응 등화기를 사용한 PRML 검출 방법과 비교하여 $8.5{\times}10-5$ 오류율에서 1.8dB의 성능 이득을 보인다.
본 논문에서는 송신단에서의 shifted TR 기법과, 이 것에 수신단에서의 선택적 MMSE 등화기를 추가한 통신시스템을 주파수 선택적 채널에서 실험해보고 이것이 shifted TR 기법만 사용했을 때와 비교하여 수신단의 선택적 MMSE 등화기가 성능에 어떤 영향을 끼치는지 관찰하였다. 이를 보호 구간 별로 실험 결과를 비교하였으며 수신단에 선택적 MMSE 등화기를 추가시켰을 경우, shifted TR 기법만을 사용했을 경우보다 비트 오차율 측면에서 성능의 이득이 있음을 확인하였다.
본 논문은 백플레인 채널을 통과하는 40 Gb/s 이상의 고속 신호 전송에 필요한 적응 등화기를 위한 구조와 알고리즘을 제안한다. 제안된 적응 DFE는 고속 수렴과 낮은 계산 복잡도를 갖는다. 40 Gb/s 시뮬레이션은 적응 등화기가 40 인치까지의 백플레인 스트립 라인을 위한 IEEE 802.3ba 요구사항을 만족하는 것을 보여준다.
본 논문에서는 적은 계산량을 갖는 Fast Kalman/LMS 복합 구조 등화기를 제안한다. HDTV (High Definition Television)의 채널은 긴 지연을 가지는 다중경로가 존재하기 때문에 등화기에 많은 수의 탭이 필요하다. 그러나 실제로 다중경로에 영향을 받는 심볼은 몇 개의 탭에 의해서만 발생한다 본 논문에서는 훈련기간 초기에 Fast Kalman 알고리즘을 이용하여 MSE(Mean Squared Error) 값이 특정 임계치 이하가 될 때까지 빠르게 수렴을 시키고, 심볼들에 영향을 주지 않는 탭을 제외한 나머지 탭만을 LMS (Least Mean Squre) 알고리즘으로 갱신시킴으로써 계산량을 줄이는 새로운 방법을 제안한다. 시뮬레이션 결과 제안한 방법이 기존의 Fast Kalman/LMS 복합 구조에 비해 적은 계산량으로 비슷한 수렴 속도와 MSE를 갖는 것을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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