• 제목/요약/키워드: Channel equalization

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QAM 시스템에서 DSE-MMA 블라인드 등화 알고리즘의 성능 평가 (Performance Evaluation of DSE-MMA Blind Equalization Algorithm in QAM System)

  • 강대수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.115-121
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    • 2013
  • 본 논문은 송신 부호가 대역 제한, 위상 찌그러짐이 존재하는 비선형 통신 채널을 통과할 때 발생되는 부호간 간섭을 보상하기 위한 블라인드 등화 알고리즘인 SE-MMA (Signed-Error MMA)의 roburstness 성능을 개선할 수 있는 DSE-MMA (Dithered Sign-Error MMA)에 관한 것이다. SE-MMA는 등화기의 탭 계수 갱신을 위하여 곱셈 대신 1 bit 양자화기를 사용하므로 알고리즘의 연산량을 줄일 수 있어 H/W 응용에 유리하지만, 양자화 과정에서 발생되는 정보 손실에 의하여 전체적인 블라인드 등화 성능 알고리즘이 MMA보다 열화되는 단점이 있다. DSE-MMA는 SE-MMA의 단점 중에서 roburstness를 나타내는 SER 성능을 개선키 위하여 양자화 전에 dither 신호를 이용하는 Dithered Signed-Error 개념을 MMA에 적용하였으며, SE-MMA 와 MMA 알고리즘이 갖는 부호간 간섭에 의한 진폭과 위상 찌그러짐을 동시 보상 능력을 갖는다. 논문에서 DSE-MMA 블라인드 등화 알고리즘의 성능을 나타내는 지수로는 등화기 출력 신호, 잔류 isi, MD (Maximum Distortion), MSE와 SER를 사용하였으며, 이들 성능 지수를 적용할 때 SE-MMA 알고리즘과 비교하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 DSE-MMA가 SE-MMA 보다 roburstness 와 정상 상태 이후 성능 지수의 양에서 개선됨을 알 수 있었지만, 초기 상태에서 정상 상태에 도달하는 수렴 속도에서는 늦어짐을 확인하였다.

Iterative LBG Clustering for SIMO Channel Identification

  • Daneshgaran, Fred;Laddomada, Massimiliano
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권2호
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    • pp.157-166
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    • 2003
  • This paper deals with the problem of channel identification for Single Input Multiple Output (SIMO) slow fading channels using clustering algorithms. Due to the intrinsic memory of the discrete-time model of the channel, over short observation periods, the received data vectors of the SIMO model are spread in clusters because of the AWGN noise. Each cluster is practically centered around the ideal channel output labels without noise and the noisy received vectors are distributed according to a multivariate Gaussian distribution. Starting from the Markov SIMO channel model, simultaneous maximum ikelihood estimation of the input vector and the channel coefficients reduce to one of obtaining the values of this pair that minimizes the sum of the Euclidean norms between the received and the estimated output vectors. Viterbi algorithm can be used for this purpose provided the trellis diagram of the Markov model can be labeled with the noiseless channel outputs. The problem of identification of the ideal channel outputs, which is the focus of this paper, is then equivalent to designing a Vector Quantizer (VQ) from a training set corresponding to the observed noisy channel outputs. The Linde-Buzo-Gray (LBG)-type clustering algorithms [1] could be used to obtain the noiseless channel output labels from the noisy received vectors. One problem with the use of such algorithms for blind time-varying channel identification is the codebook initialization. This paper looks at two critical issues with regards to the use of VQ for channel identification. The first has to deal with the applicability of this technique in general; we present theoretical results for the conditions under which the technique may be applicable. The second aims at overcoming the codebook initialization problem by proposing a novel approach which attempts to make the first phase of the channel estimation faster than the classical codebook initialization methods. Sample simulation results are provided confirming the effectiveness of the proposed initialization technique.

적응 등화를 위한 ISCA와 MSCA 알고리즘의 성능 비교 (The Performance Comparison of the ISCA and MSCA Algorithm for Adaptive Equalization)

  • 임승각;강대수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.7-13
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    • 2012
  • 본 논문에서는 디지털 전송시 시분산 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 최소화시키기 위한 블라인드 등화 알고리즘인 ISCA (Improved Square Contour Algorithm)과 MSCA (Modified Square Contour Algorithm)의 성능을 비교하였다. 송신 신호는 통신 채널에서 진폭과 위상 전달 특성의 비선형성으로 인하여 대역 제한 및 시분산되어 수신될 것이므로 수신측에서 적응 등화기를 사용하여 찌그러짐을 보상한 후 검출기를 통과시켜 "1"과 "0"을 판정하게 된다. 이때 수신기에서 사용되는 적응 등화기의 알고리즘에서는 Constellation Dependent Constant가 매우 중요한 역할을 하며, 이의 계산을 위하여 ISCA와 MSCA에서는 2차 통계치만 이용하였다. 다른 알고리즘에 비해 비교적 간단한 연산으로 이들 2 가지의 전달 특성을 동시에 보상할 수 있는 알고리즘인 ISCA와 MSCA는 존의 SCA (Square Contour Algorithm) 알고리즘 성능을 더욱 개선시킨 것으로 이들의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 이를 위하여 복원 성상도, 잔류 isi양 및 MSE를 사용하였으며, 성능의 비교 결과 모든 비교 지수에서 ISCA 알고리즘이 MSCA 알고리즘보다 우월함을 확인하였다. 그러나 등화 알고리즘이 정상 상태에서는 MSCA의 CME항에 의하여 성능의 미소 변화량이 ISCA 보다 적어져서 높은 안정성을 얻을 수 있었다.

블라인드 적응 등화를 위한 CCA와 RMMA 알고리즘의 성능 비교 (A Performance Comparison of CCA and RMMA Algorithm for Blind Adaptive Equalization)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.51-56
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    • 2019
  • 본 논문은 nonconstant modulus 특성의 높은 스펙트럼 효율을 갖는 16-QAM 신호 전송 시 채널에 의한 부호간 간섭을 줄이기 위한 CCA (Compact Constellation Algorithm)와 RMMA (Region-based MMA) 블라인드 적응 등화 알고리즘의 성능 비교에 관한 것이다. CCA는 결정 장치의 출력인 sliced symbol과 16개의 모든 신호점들을 compact화한 통계적 심볼을 이용하여 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호의 분산을 줄여 초기 수렴과 misadjustment를 개선하지만 연산량이 증대되며, RMMA는 신호점이 속하는 영역을 기준으로 4개의 constant modulus 신호로 변환한 후 오차 신호를 얻으므로 빠른 수렴속도와 misadjustment 및 채널 추적 능력이 연산량 증가없이 개선되는 효과를 얻을 수 있다. 논문에서는 동일한 채널에서 이들 알고리즘을 구현한 후 블라인드 적응 등화 성능을 등화기 출력 신호의 성상도, 잔류 isi양, MSE 및 SER을 적용하여 비교하였다. 시뮬레이션의 결과 출력 신호 성상도, 잔류 isi 및 MSE에서는 RMMA가 CCA보다 우월하였지만 수렴 속도는 약1.3배 정도 늦어짐을 알 수 있었다. 또한 잡음에 대한 robustness를 나타내는 SER 성능에서는 SNR이 적을때는 CCA가 우월하지만 6dB 이상에서는 RMMA가 우월하였다.

ISI+AWGN 채널에 적합한 LDPC 부호를 이용한 수신 시스템 설계 (Receiver design using LDPC codes for ISI+AWGN channel)

  • 홍진석;정비웅;김준성;송홍엽
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.423-426
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    • 2005
  • In this paper, we propose a receiver that combines a channel detector with a channel decoder to retrieve information from ISI and AWGN in an iteratively manner. The receiver, evolving from a system of a PRML detector and a RS decoder, consists of a SOVA detector followed by a LDPC decoder and has them exchange information iteratively. Rather than handling extrinsic reliabilities explicitly as in Turbo equalization, we take hard-decision values from the LDPC decoder and mix them with the channel output in a certain ratio as input for SOVA. The scheme, simply modified to the one-way structure of a SOVA and a LDPC decoder, shows improved performance with iteration numbers as well as the combining ratio of the channel output and the feedback output. We additionally analyze the receiver with a simple theoretical model and present some valuable properties.

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IEEE P802.3ba 기반의 40 Gb/s 백플레인 이더넷 전송채널의 설계 (A Design of Transmission Channel for 40Gb/s backplane Ethernet based on IEEE P802.3ba)

  • 양충열;김광준;김환우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권4B호
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    • pp.637-646
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    • 2010
  • 본 논문에서는 40 인치 까지의 FR-4 백플레인 트레이스를 통해 40 Gb/s 데이터 전송을 위해서 10 Gb/s 4 래 인으 로 구성되는 백플레인 채널 모델을 설계하였다. 시뮬레이션 결과에서 10 Gb/s 데이터 속도에서 IEEE P 802.3ba 표준에서 규정하는 요구사항보다 더 나은 백플레인 채널 특성을 확인하였다. 본 논문에서 제시한 유형의 전송채널에 대한 연구를 수행하여야 40 Gb/s 백플레인 이더넷 수신 적응 등화기 등의 설계가 가능할 것이다.

Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer Using a Polymer Integrated Photonic Lightwave Circuit

  • Shin, Jang-Uk;Han, Young-Tak;Han, Sang-Pil;Park, Sang-Ho;Baek, Yong-Soon;Noh, Young-Ouk;Park, Kang-Hee
    • ETRI Journal
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    • 제31권6호
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    • pp.770-777
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    • 2009
  • We have developed a fully functional reconfigurable optical add-drop multiplexer (ROADM) switch module using a polymer integrated photonic lightwave circuit technology. The polymer variable optical attenuator (VOA) array and digital optical switch array are integrated into one polymer PLC chip and packaged to form a 10-channel VOA integrated optical switch module. Four of these optical switch modules are used in the ROADM switch module to execute 40-channel switching and power equalization. As a wavelength division multiplexer (WDM) filter device, two C-band 40-channel athermal arrayed waveguide grating WDMs are used in the ROADM module. Optical power monitoring of each channel is carried out using a 5% tap PD. A controller and firmware having the functions of a 40-channel switch and VOA control, optical power monitoring, as well as TEC temperature control, and data communication interfaces are also developed in this study.

예측 오류 필터를 이용한 블라인드 결정 궤환 등화기 추정 기법 (Blind Direct Decision Feedback Equalization using Prediction Error Filters)

  • 유화선;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권3C호
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    • pp.279-285
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    • 2003
  • 본 논문에서는 채널 추정 과정이 필요하지 않은 블라인드 결정 궤환 등화기를 제안하였다. 등화기 계수는 수신신호의 이차 통계 특성을 이용하여 직접 얻어진다. 최적화된 다단계 예측 오류 필터(PEF)의 출력은 채널의 부분응답과 송신 신호열의 곱으로 표현되기 때문에, 역방향 다단계 PEF는 블라인드 결정 궤환 등화기의 피드포워드필터 (FFF)로 사용될 수 있다. 또한 이에 따른 피드백 필터는 심볼율 부분 채널 응답을 통해서 얻어진다. 제안되는 기법은 정확한 채널의 길이를 알지 않아도 안정적인 성능을 가진다는 점에서 기존의 블라인드 채널 추정기법에 비해 장점을 가진다.

Doppler-shift estimation of flat underwater channel using data-aided least-square approach

  • Pan, Weiqiang;Liu, Ping;Chen, Fangjiong;Ji, Fei;Feng, Jing
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제7권2호
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    • pp.426-434
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    • 2015
  • In this paper we proposed a dada-aided Doppler estimation method for underwater acoustic communication. The training sequence is non-dedicate, hence it can be designed for Doppler estimation as well as channel equalization. We assume the channel has been equalized and consider only flat-fading channel. First, based on the training symbols the theoretical received sequence is composed. Next the least square principle is applied to build the objective function, which minimizes the error between the composed and the actual received signal. Then an iterative approach is applied to solve the least square problem. The proposed approach involves an outer loop and inner loop, which resolve the channel gain and Doppler coefficient, respectively. The theoretical performance bound, i.e. the Cramer-Rao Lower Bound (CRLB) of estimation is also derived. Computer simulations results show that the proposed algorithm achieves the CRLB in medium to high SNR cases.

수중통신에서 Zero Forcing기법을 이용한 최적의 시공간 부호화 알고리즘 (An Optimal Space Time Coding Algorithm with Zero Forcing Method in Underwater Channel)

  • 권해찬;박태두;천승용;이상국;정지원
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.349-356
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    • 2014
  • 수중통신에서는 다중경로로 인해 심벌간의 상호간섭이 발생하여 시스템의 성능을 저하시킨다. 최근 수중 통신시스템에서는 이러한 열악한 채널환경을 극복하고 전송률을 향상시키기 위하여 등화기 및 채널 부호화와 시공간 부호화 방식의 효율적인 연접 구조가 수중통신에서 MIMO시스템으로 응용되어 연구되고 있다. 수중 MIMO 환경에서 시공간 부호화 방식 중에서는 시공간 블록 부호화 방식과 시공간 격자 부호화 방식이 있으며, 시공간 격자 부호화 방식이 등화기 및 채널 부호화 방식에 최적이다. 따라서 본 논문에서는 다중경로 채널 환경에서 효율적인 전송을 위해 터보 Pi 부호화기를 외부부호로 사용하고, MIMO시스템에서 전송 다이버시티와 부호화이득을 동시에 가지는 시공간 격자부호를 내부부호로 구성한다. 그리고 심볼간 상호 간섭 제거를 위해 Zero Forcing 등화기법을 사용하여 수중채널에서의 시뮬레이션을 통해 성능을 확인하였다.