• 제목/요약/키워드: Channel equalization techniques

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이동 환경에서 OFDM 기반 무선랜의 수신을 위한 수신기 설계 및 성능 평가 (Receiver Design for OFDM based Wireless LAN and Its Performance Evaluation in Mobile Environment)

  • 서강운;윤석현;김백현;김용규
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권11호
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    • pp.1-8
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    • 2011
  • 본 논문에서는 ICT기반의 차상제어 시스템 구현을 위하여 열차와 지상시스템간 데이터 송수신을 위하여 OFDM 기반의 무선랜 (802.11a 및 p)을 적용한 수신기 설계 기술에 대해 연구하고 성능 평가를 통하여 적용가능성을 확인하기 위한 연구를 수행하였다. 기존 전송 포맷을 유지하고 coherent 복조를 가정하면 성능은 (주파수 오프셋의 영향을 무시할 경우) 수신단에서의 채널 추정 성능에 거의 전적으로 의존하게 될 것인데 기본적으로 Preamble을 이용한 1차 추정과 Decision directed mode로 동작하는 2차 추정을 모두 고려하여 수신 알고리즘을 설계해야 한다. 본 논문에서는, 높은 mobility를 고려하여 decision-directed mode로 동작 가능한 주파수 영역 등화기의 설계에 초점을 두고 알고리즘 설계 및 성능 평가를 수행하였다.

블라인드 결정 궤환 등화기를 위한 다중 계수 알고리즘 (Multi-Constant Modulus Algorithm for Blind Decision Feedback Equalizer)

  • 김정수;정정화
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제39권6호
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    • pp.709-717
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    • 2002
  • 본 논문은 케이블 채널 등화에 이용 가능한 빠른 수렴 특성을 갖는 블라인드 결정 궤환 등화기를 제안한다. 전방향 및 궤환 필터로 구성되는 기존의 블라인드 결정 궤환 등화기는 에러 전파 문제를 피하기 위해 전방향 필터 계수가 충분히 수렴된 후, 궤환 필터 계수가 갱신되므로 정상 상태에 수렴하는데 많은 훈련시간이 걸리는 단점을 갖는다. 이런 단점을 극복하기 위해 제안된 등화기는 수신신호와 입력신호의 통계적 특성을 나타내는 대표값 사이의 최소 거리를 이용하는 새로운 비용함수를 전방향 필터에 적용하였다. 또한 계수 갱신에 이용되는 LMS 알고리즘의 수렴 상수를 등화기 출력에 따라 적응적으로 변화시킴으로써 궤환 필터의 수렴 속도를 향상시켰다. 제안된 등화기의 성능을 공인된 케이블 채널 환경하에서 모의실험 하였다. 그 결과, 제안된 등화기는 기존의 블라인드 등화기보다 빠른 수렴속도를 보였으며, SER 성능 비교에서도 기존의 블라인드 등화기보다 더 나은 결과를 나타내었다. 제안된 등화 기술을 유무선 멀티미디어 전송환경, 8-VSB 혹은 64-QAM 방식을 이용하는 지상파 HDTV 등에 적용하는 것을 기대할 수 있다.

최소 Disturbance 기법을 적용한 향상된 CMA 적응 등화 알고리즘 (Adaptive Equalization Algorithm of Enhanced CMA using Minimum Disturbance Technique)

  • 강대수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.55-61
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    • 2014
  • 본 논문은 CMA 적응등화기에서 최소 disturbance 기법을 적용하여 진폭과 위상의 동시 보상이 가능한 ECMA (Enchanced CMA) 알고리즘의 성능에 관한 것이다. ECMA는 적응등화기 탭 계수의 변화량을 squared euclidean norm 관점에서 최소화하는 최소 disturbance 기법과 decision directed mode에 의한 gradient noise amplification 문제와 안정도 및 roburstness 성능을 알고리즘 연산량의 큰 증가없이 개선할 수 있고, 수신신호에서 진폭과 위상의 동시 보상이 가능하도록 새로운 비용함수를 제안하였다. 논문에서는 ECMA 알고리즘의 성능을 MCMA와 비교하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 위하여 수신측에서의 등화기 출력신호인 복원된 신호 성상도, 수렴 성능을 나타내는 성능지수인 잔류 isi 및 MD (Maximum Distortion), MSE 특성곡선과 채널과 등화기의 종합 주파수 특성을 성능 비교 지수로 사용하였다. 시뮬레이션 결과 ECMA가 복원성상도에서 진폭과 위상보상 능력 및 적응등화를 위한 수렴시간에서 MCMA보다 우월함을 알 수 있었다.

FER Performance Evaluation and Enhancement of IEEE 802.11 a/g/p WLAN over Multipath Fading Channels in GNU Radio and USRP N200 Environment

  • Alam, Muhammad Morshed;Islam, Mohammad Rakibul;Arafat, Muhammad Yeasir;Ahmed, Feroz
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권1호
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    • pp.178-203
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    • 2018
  • In this paper, authors have been evaluated the Frame Error Rate (FER) performance of IEEE 802.11 a/g/p standard 5 GHz frequency band WLAN over Rayleigh and Rician distributed fading channels in presence of Additive White Gaussian Noise (AWGN). Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) based transceiver is implemented by using real-time signal processing frameworks (IEEE 802.11 Blocks) in GNU Radio Companion (GRC) and Ettus USRP N200 is used to process the symbol over the wireless radio channel. The FER is calculated for each sub-carrier conventional modulation schemes used by OFDM such as BPSK, QPSK, 16, 64-QAM with different punctuated coding rates. More precise SNR is computed by modifying the SNR calculation process of YANS and NIST error rate model to estimate more accurate FER. Here, real-time signal constellations, OFDM signal spectrums etc. are also observed to find the effect of multipath propagation of signals through flat and frequency selective fading channels. To reduce the error rate due to the multipath fading effect and Doppler shifting, channel estimation (CE) and equalization techniques such as Least Square (LS) and training based adaptive Least Mean Square (LMS) algorithm are applied in the receiver. The simulation work is practically verified at GRC by turning into a pair of Software Define Radio (SDR) as a simultaneous transceiver.

Performance Analysis of Cyclostationary Interference Suppression for Multiuser Wired Communication Systems

  • Im, Gi-Hong;Won, Hui-Chul
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제6권2호
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    • pp.93-105
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    • 2004
  • This paper discusses cyclostationary interference suppression for multiuser wired communication systems. Crosstalk interference from digital signals in multipair cables has been shown to be cyclostationary. Many crosstalk equalization or suppression techniques have been proposed which make implicit use of the cyclostationarity of the crosstalk interferer. In this paper, the convergence and steady-state behaviors of a fractionally spaced equalizer (FSE) in the presence of multiple cyclostationary crosstalk interference are thoroughly analyzed by using the equalizer's eigenstructure. The eigenvalues with multiple cyclostationary interference depend upon the folded signal and interferer power spectra, the cross power spectrum between the signal and the interferer, and tile cross power spectrum between the interferers, which results in significantly different initial convergence and steady-state behaviors as compared to the stationary noise case. The performance of the equalizer varies depending on the relative clock phase of the symbol clocks used by the signal and multiple interferers. Measued characteristics as well as analytical model of NEXT/FEXT channel are used to compute the optimum and worst relative clock phases among the signal and multiple interferers.

비가우시안 잡음 채널에서 Robust 등화기법을 이용한 터보 부호의 MAP 알고리즘 성능분석 (Performance Analysis of MAP Algorithm by Robust Equalization Techniques in Nongaussian Noise Channel)

  • 소성열
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권9A호
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    • pp.1290-1298
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    • 2000
  • 터보 부호의 복호기는 각 복호 단계마다 순방향과 역방향의 메트릭을 계산하여 복호할 비트의 잉여 정보를 추출하여 다음 복호 단계에서 이 정보를 이용하는 반복 복호 기술이다. 터보 부호는 인터리버의 크기가 크고 반복 복호가 충분히 수행되었을 때 BER의 관점에서 Shannon Limit에 근접하는 우수한 성능을 보였다. 그러나 많은 연산량에 따른 복잡도의 증가와 인터리버와 반복 복호에 따른 지연과 실시간 처리의 어려움이라는 문제점을 안고 있다. 본 논문에서는 터보 부호의 복호 알고리즘으로 사용되고 있는 MAP(maximum a posteriori) 알고리즘과 이의 성능을 결정하는 요소를 분석한다. MAP알고리즘은 모든 인접 비트들과 수신 심벌들 사이의 상태와 천이 확률을 통해 연성 결정값을 결정하여 반복 복호 동작을 수행한다. 그러므로 MAP알고리즘의 성능 향상을 위해서는 인접한 수신 심볼들의 신뢰성을 보장해 주어야만 한다. 하지만 MAP 알고리즘 자체에서는 이를 위한 어떠한 동작도 해줄 수가 없기 때문에 추가적인 알고리즘이 필요하디는 결론을 얻을 수 있으며 반복 복호 동작을 줄일수 있게된다. 따라서 수신된 심볼에 대하여 좀 더 신뢰성을 있는 정보를 MAP 알고리즘의 입력으로 주기 위해 Robust 등화기법을 적용하여 MAP 알고리즘과 터보 부호의 성능을 비가우시안 채널 환경에서 분석한다.

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순서적 역방향 상태천이 제어에 의한 역추적 비터비 디코더 (Trace-Back Viterbi Decoder with Sequential State Transition Control)

  • 정차근
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권11호
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    • pp.51-62
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    • 2003
  • 본 논문에서는 역추적 비터비 디코더의 순서적 역방향 상태천이 제어에 의한 새로운 생존 메모리 제어와 복호기법을 제안한다. 비터비 알고리즘은 채널오류의 검출과 정정을 위한 부호기의 상태를 추정해서 복호하는 최우추정 복호기법이다. 이 알고리즘은 심볼간 간섭의 제거나 채널등화 등 디지털 통신의 광범위한 분야에 응용되고 있다. 반복연산의 과정을 내포하고 있는 비터비 디코더에서 처리속도의 향상과 함께 VLSI 칩 설계시 점유면적의 삭감을 통한 칩 사이즈의 축소 및 소비전력의 저감 등을 달성하기 위해서는 새로운 구조의 ACS 및 생존 메모리 제어에 관한 연구가 요구되고 있다. 이를 해결하기 위한 하나의 방안으로, 본 논문에서는 역추적 기법에 의한 복호과정에서 역방향 상태천이의 연속적인 제어에 의한 자동 복호 알고리즘을 제안한다. 제안방식은 기존의 방법에 비해 전체 메모리 사용량이 적을 뿐만 아니라 구조가 간단하다. 또한, 메모리 억세스 제어를 위한 주변 회로구성이 필요 없고, 메모리 억세스를 위한 대역폭을 줄일 수 있어 칩 설계시 area-efficiency가 높고 소비전력이 적어지는 특성이 있다 시스톨릭 어레이 구조 형태를 갖는 병렬처리 구성과, 채널잡음을 포함한 수신 데이터로부터의 복호와 구체적인 응용 시스템에 적용한 결과를 제시한다.