• 제목/요약/키워드: Carrier-Frequency Synchronization

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다중 반송파 통신 시스템에서 효과적인 CFO와 STO추정 및 보상방법 (Efficient Estimation and Compensation of CFO and STO in Multi-carrier Communication System)

  • 이희규;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권5A호
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    • pp.441-449
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    • 2011
  • Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) 환경에서 sample timing offset(STO)과 carrier frequency offset(CFO)은 inter-symbol interference (ISI), inter-carrier interference (ICI) and phase error를 발생 시키는 원인으로 작용하고 있다. OFDM의 특성상 STO와 CFO에 민감하고, 특히 ICI 가 발생될 경우 보상이 어렵다. 또한 보상을 위해 많은 복잡도를 가진 equalizer가 요구된다. 이 논문에서는 블록 파일럿과 동기화 신호를 가지고, feedback방법을 이용해 STO와 CFO의 효과적인 정정 방법을 제시한다. 주파수 축에서 동기화 신호와 pilot을 이용해 추정한 값들을 시간 축으로 피드백 시킨 후, 시간 영역에서 sample & holder의 시간 타이밍과 oscillator의 주파수의 교정을 통해 정정한다. 시뮬레이션 결과 보상기 없이 피드백 구조만으로 STO와 CFO를 보상하여 성능을 개선 시켰다.

Effect of Synchronization Errors on the Performance of Multicarrier CDMA Systems

  • Li Ying;Gui Xiang
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제8권1호
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    • pp.38-48
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    • 2006
  • A synchronous multicarrier (MC) code-division multiple access (CDMA) system using inverse fast Fourier transform (IFFT) and fast Fourier transform (FFT) for the downlink mobile communication system operating in a frequency selective Rayleigh fading channel is analyzed. Both carrier frequency offset and timing offset are considered in the analysis. Bit error rate performance of the system with both equal gain combining and maximum ratio combining are obtained. The performance is compared to that of the conventional system using correlation receiver. It is shown that when subcarrier number is large, the system using IFFT/FFT has nearly the same performance as the conventional one, while when the sub carrier number is small, the system using IFFT/FFT will suffer slightly worse performance in the presence of carrier frequency offset.

주파수도약 통신의 적응동기 방법 (Adaptive Synchronization Method of Frequency Hopping Communications)

  • 한성우;김용선;박대철;전병민
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.39-44
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    • 2001
  • 주파수도약 대역확산 통신은 열악한 채널조건하에서도 송수신기간 서로 약속된 의사 불규칙적인 케리어 주파수의 도약을 위한 정화한 주파수동기가 요구된다. 기존의 주파수도약 통신의 초기동기는 몇 개의 주파수 셑이 정해진 기간 동안 여러 번 반복하여 전송되는 다중주파수도약 동기방법(MFHS)이 사용되었다. 그러나, 동기주파수 전송시간이 길기 때문에 수신기의 동기획득시간이 길고 의도하지 않은 사용자에게 동기정보가 쉽게 누출될 우려가 있었다. 이러한 문제를 풀기 위하여 본 논문에서 적응동기 방법이 제안되었다. 적응동기 방법은 동기주파수의 개수와 반복 전송 횟수를 채널 상태에 따라 가변적으로 변경시킴으로서 통기소요시간을 줄이고 동기진보의 노출가능성을 최소화하는 방법이다. 성능분석을 통해 동기소요시간을 0.5초 수준에서 0.2초 수준으로 줄이고 재밍이나 간섭 영향을 46%까지 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

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낮은 복잡도를 가지는 향상된 자기 상관 함수 기만의 주파수 동기화 기법 (An Improved frequency Synchronization Method Based on Autocorrelation function with Reduced Complexity)

  • 양현;정광수;이경일;이재훈;유영환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권4C호
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    • pp.424-429
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    • 2009
  • 본 논문에서는 페이딩 채널 환경에서 훈련 신호을 이용하는 자기 상관 함수 기반의 반송파 주파수 오차 추정기를 제안한다. 제안된 주파수 동기화 기법은 기존의 자기 상관 함수 기반의 추정기와 비교하였을 때 자기 상관 함수 계산 과정에서 보다 낮은 계산 복잡도를 가진다. 실험 결과를 통하여 제안된 반송파 주파수 오차 추정기가 기존의 방식보다 향상된 성능을 가지며, 제안된 추정기의 성능이 CRLB(Cramor-Rao lower bound)에 근접함을 보인다.

PN 시퀀스의 위상추적을 통한 Orthogonal Frequency Division Multiplexing 신호의 정수배 주파수 옵셋 추정 (Integer Frequency Offset Estimation using PN Sequence within Training Symbol for OFDM System)

  • 옥윤철
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권6호
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    • pp.290-297
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    • 2014
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 수신기의 동기화는 시간영역의 심벌타이밍옵셋 추정과 주파수영역의 반송주파수옵셋 추정으로 이루어진다. 이 논문은 소수배 반송주파수옵셋 추정이 이루어진 이후 잔여의 정수배 주파수옵셋 추정에 대한 새로운 방법을 제안한다. 정수배의 반송주파수 옵셋은 복조기의 BER 성능을 열화시키므로 반드시 교정되어야 한다. 여기에서 제안하는 방법은 길이가 N인 PN 시퀀스의 칩들을 OFDM 부반송파에 변조시켜서 송신하고, 수신기는 수신된 신호를 FFT 수행후 국부에서 발생된 알려진 PN 시퀀스와 비교하여 PN 시퀀스의 위상을 추적함으로 정수배의 반송주파수 옵셋을 찾는 것이다. 이것은 기존의 제안된 차동변조된 신호의 에너지를 측정하는 방법에 비해서 계산속도가 빠르며, 간단한 훈련심벌(training symbol)로 동기를 찾을 수 있는 장점이 있다.

UWB MB-OFDM 시스템을 위한 심볼 타이밍 및 반송파 주파수 오프셋 추정 기법 (Symbol Timing & Carrier Frequency Offset Estimation Method for UWB MB-OFDM System)

  • 김정주;왕우붕;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권3A호
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    • pp.232-239
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    • 2006
  • 본 논문에서는 Wireless PAN(WPAN)을 위하여 IEEE 802.15.3a의 표준안으로 제안된 Ultra WideBand(UWB) Multi-Band OFDM(MB-OFDM) 시스템에서의 프리앰블 모델을 분석하교, 효율적이며 향상된 성능을 제공하는 심볼 타이밍 및 반송파 주파수 오프셋 추정 알고리즘을 적용한 후 AWGN 및 UWB 채널 환경에서 모의 실험을 통하여 심볼 타이밍 오프셋 추정 성능은 Detection Probability, False Alarm Probability, Missing Probability 및 Mean Acquisition Time으로, 반송파 주파수 오프셋 추정 성능은 MSE(Mean Square Error)로 확인한다.

Preamble Detector and Synchronization in the TDD mode for BWA System

  • Shin Eun-jeong;Kim, In-Hyoung;Ann, Jae-Young;Kim, Eun-Bae
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.413-416
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    • 2002
  • On the TDD system, the uplink and downlink transmission share the same frequency but are seperated in time. In this paper we just consider the uplink transmission. The BWA system in this paper should be accepted the adaptive modulation. Each uplink burst shall begin with an uplink preamble. The reception of an uplink burst is the most challenging from a synchronization perspective. The burst detection, power estimation, symbol synchronization and carrier synchronization should be obtained from the preamble. It will be shown in this paper, how can get a burst detection by preambles and extract the synchronization parameter from preamble.

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단말 간 직접 통신을 위한 효율적인 동기 프리앰블 설계 및 성능비교 (Design and Performance Comparison of Synchronization Preambles for Device-to-Device Communications)

  • 김종훈;성기영;정영호
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.125-131
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    • 2017
  • 본 논문에서는 이동통신, 무인기 통신, 차량 간 통신 등에 이용될 수 있는 효율적인 단말 간 직접통신 (D2D: device-to-device)을 위한 동기 프리앰블 (preamble) 구조를 제안하고 성능을 비교한다. 단말 간 직접 통신을 위해서는 향상된 주파수 및 시간 동기 요구 성능을 만족 시킬 수 있어야 하며, 본 논문에서는 이를 위한 프리앰블 구조를 제안한다. 주파수 영역에서 하나 걸러 하나씩의 부반송파에는 신호를 전송하지 않는 대신, 나머지 부반송파에서는 심볼 당 에너지를 2배로 전송하는 제안하는 구조가 기존 LTE D2D 프리앰블 구조에 비해 주파수 옵셋 추정 성능은 유지하면서도 시간 옵셋 추정 성능을 크게 향상시킴을 확인하였다.

Residual Synchronization Error Elimination in OFDM Baseband Receivers

  • Hu, Xingbo;Huang, Yumei;Hong, Zhiliang
    • ETRI Journal
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    • 제29권5호
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    • pp.596-606
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    • 2007
  • It is well known that an OFDM receiver is vulnerable to synchronization errors. Despite fine estimations used in the initial acquisition, there are still residual synchronization errors. Though these errors are very small, they severely degrade the bit error rate (BER) performance. In this paper, we propose a residual error elimination scheme for the digital OFDM baseband receiver aiming to improve the overall BER performance. Three improvements on existing schemes are made: a pilot-aided recursive algorithm for joint estimation of the residual carrier frequency and sampling time offsets; a delay-based timing error correction technique, which smoothly adjusts the incoming data stream without resampling disturbance; and a decision-directed channel gain update algorithm based on recursive least-squares criterion, which offers faster convergence and smaller error than the least-mean-squares algorithms. Simulation results show that the proposed scheme works well in the multipath channel, and its performance is close to that of an OFDM system with perfect synchronization parameters.

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단일 심볼을 이용한 FH-OFDMA의 주파수 옵셋 추정 (Robust Frequency Offset Estimation with a Single Symbol for FH-OFDMA)

  • 윤대중;한동석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권4A호
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    • pp.250-258
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    • 2005
  • 본 논문에서는 다중사용자 주파수 도약 OFDMA(frequency hopping orthogonal frequency division modulation-requency division multiple access, FH-OFDMA) 시스템에서 단일 프리엠블 심볼을 이용하여 정확하고 신속한 주파수 동기를 획득할 수 있는 프리엠블 구조와 동기 알고리듬을 제안한다. 서로 다른 주파수 옵셋을 갖는 다중 사용자 신호가 수신되면, 부반송파간 직교성이 훼손되어 간섭이 발생한다. 제안한 알고리듬은 각 사용자에게 할당되는 부채널을 대략적 주파수 옵셋 추정 영역과 미세 주파수 옵셋 추정 채널 영역으로 분할하여 프리엠블을 생성한다. 미세 주파수 옵셋은 전력밀도 함수를 이용한 NAH (non-data aided)방식을 이용하여 추정하곡 짧은 심볼을 얻은 후 심볼간의 상관을 이용하여 추정한다. 두 추정치를 조합하면 한 개의 프리엠블 신호로 정확한 주파수 옵셋을 측정할 수 있다. 모의 실험에서는 일반적인 상관을 이용한 방식과 본 알고리듬의 주파수 옵셋 추정 성능을 상향 FH-OFDMA 시스템을 구성하여 비교 평가한다.