• 한국전자파학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.638-647
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• 2006

최근에 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 저감하기 위하여 DFT-Spread OFDM(Discrete Fourier Transform-Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 이 많이 연구되고 있다. 그러나 DFT-Spread OFDM 시스템에서는 발진기에서 발생하는 위상 잡음에 의한 DFT 확산 코드의 위상 오프셋 불일치로 인하여 기존 OFDM 시스템에 비하여 상대적으로 더 많은 간섭 즉 ICI(Inter-sub-Carrier-Interference)와 SCI(Self-Channel- Interference) 성분이 발생하여 성능이 나빠진다. 본 논문에서는 먼저 DFT-Spread OFDM 시스템의 위상 잡음에 의한 통신 성능의 영향을 분석한다. 그리고 위상 잡음 보상을 위한 기존의 ICI 제거 기법 (ICI self-cancellation method)을 검토하고, 2 가지 새로운 ICI 제거 기법을 제안한다. 또한, PAPR을 저감하고 동시에 위상 잡음에 의해 간섭을 제거하기 위하여, 기존 방법과 새로이 제안한 ICI 제거 기법을 사용하는 새로운 시스템을 구성하고 그 성능을 비교 분석한다. 분석 결과, DFT-Spread OFDM 시스템에 ICI 제거 기법을 적용한 새로운 시스템은 낮은 PAPR 특성을 유지하면서 위상 잡음에 의한 성능 악화를 최소화할 수 있다. 그 중에서 data-conjugate 기법과 새로 제안한 symmetric data-conjugate 기법을 적용한 DFT-Spread OFDM 시스템이 제일 우수하여 DFT-Spread OFDM 보다 크게 성능이 개선되며, data-conjugate 기법을 적용한 DFT-Spread OFDM이 좀 더 우수하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권8A호
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• pp.777-784
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• 2010

최근 수중 통신에 대한 관심이 급증하고 있으며, 수중 통신을 통한 음성 및 고해상도 영상 데이터와 같은 다양한 데이터 전송의 요구가 증가하고 있다. 수중 음향 통신 시스템의 성능은 수중 채널의 특성에 의해 크게 영향을 받으며, 특히 수중 채널 환경은 다중경로(Multi-path)에 따른 지연확산(delay spread)으로 인하여 데이터 전송 시 인접 심볼 간의 간섭(Inter Symbol interference: ISI)이 발생하여 통신의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 지연 확산에 강한 성능을 나타내는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 수중 통신 시스템에 적용하고, OFDM의 CP(Cyclic Prefix)를 이용하여 수중 채널 환경의 다중경로로 인한 지연 확산을 보상한다. 하지만 수중 통신 시스템에 OFDM을 적용할 때, OFDM 시스템이 갖는 고유한 문제인 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 발생한다. 그러므로 본 논문에서는 높은 PAPR로 인한 신호의 비선형 왜곡을 피하고 증폭기의 효율을 위하여 DFT-spread OFDM 기법을 적용한다. DFT-spread OFDM 방식은 IFFT 수행 이전에 DFT(discrete Fourier transform) 확산을 수행하여 각각의 병렬 데이터를 모든 부반송파들에 실어 줌으로써 좋은 PAPR 저감 효과를 얻는다. 그러므로 본 논문에서는 OFDM 시스템을 통해 수중 채널에서 지연 확산에 대한 성능 이득을 보이고, 일반적인 OFDM 시스템보다 DFT-spread OFDM이 수중 통신 환경에서 더 적합한 통신 방식임을 시뮬레이션을 통하여 보였다. 그리고 DFT-spread OFDM의 두 가지 자원 분배 방식(Interleaved, Localized)에 따른 성능을 분석하고 수중 통신 환경에서 자원 분배 방식에 따른 성능의 적응성에 대하여 논의하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 CP 삽입을 통한 보상후의 BER 성능은 DFT-spread OFDM 방식이 일반 OFDM에 비하여 $10^{-4}$에서 약 5~6dB 정도 좋은 것을 보였으며, 자원 분배 방식에 따른 BER 성능을 비교하였을 때, Interleaved 방식은 Localized 방식에 비하여 $10^{-4}$에서 약 3.5dB 정도 좋은 것을 보였다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제21권2호
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• pp.35-42
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• 2010

DFT spread OFDM은 OFDM 방식의 주요한 장점을 보유하면서 낮은 cubic metric 특성을 가지는 전송 방식이다. 이러한 특성으로 인해 DFT spread OFDM은 3GPP LTE 시스템의 상향 링크 기본 전송 방식으로 채택되었으며, 3GPP LTE-Advanced 시스템에서도 이의 확장된 형태의 전송 기술이 기반이 되어 표준화가 진행되고 있다. 또한 LTE-Advanced 상향 링크에서는 성능 향상을 위해 MIMO 전송을 지원하는데, MIMO 전송에 있어서도 DFT spread OFDM의 낮은 cubic metric 특성을 유지하기 위해, 하향 링크 MIMO 방식과는 다소 다른 형태로 표준이 진행되고 있다. 본 고에서는 이러한 관점에서 3GPP LTE 시스템의 상향 링크 전송 기술인 DFT spread OFDM 기술을 소개하고, LTE-Advanced 시스템의 상향 링크 표준화 동향을 소개한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권12호
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• pp.1715-1720
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• 2016

다가올 5세대 이동통신 시스템에서 전력효율과 스펙트럼 효율을 향상시키기 위한 여러 가지 기술들이 제안되고 있다. 4세대 이동통신 시스템과 마찬가지로 5세대 이동통신 또한 다중반송파 기반의 변조기술이 많이 연구 되고 있다. 본 논문에서는 이러한 기술 중에 DFT-s-OFDM(Discrete Fourier Transform-spread-orthogonal frequency division multiplexing)기반의 Zero-tail DFT-s-OFDM과 UW(Unique Word)-DFT-s-OFDM 시스템의 구조를 기존 시스템과 분석한다. 두 시스템은 기존 시스템에서 각각 zero와 UW를 심볼에 추가하고 CP(Cyclic Prefix)를 제거한다. 시스템의 특성을 시뮬레이션을 통해 확인해본 결과, Zero-tail DFT-s-OFDM과 UW-DFT-s-OFDM 시스템이 DFT-s-OFDM 시스템에 비해서 CP길이 만큼 시간 자원을 더 적게 소모하며 OOB(Out of Band) 전력이 약 11dB 정도 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과를 살펴봤을 때, Zero-tail DFT-s-OFDM과 UW-DFT-s-OFDM 시스템은 DFT-s-OFDM 시스템에 비해서 더 효과적임을 확인 할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.796-804
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• 2010

연속적인 채널 추정과 효율적인 처리를 위하여 comb type 파일럿 배치 방법을 사용하는 것이 중요하다. 그리고 OFDM의 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 해결하기 위해 DFT-spreading OFDM 기법이 많이 사용된다. 그러나 파일럿 형태가 comb type이면 PAPR이 다시 증가하기 때문에, 본 논문에서는 PAPR을 다시 낮추기 위하여 comb type 파일럿을 사용하는 DFT-spreading OFDM 시스템에 SLM(Selective Mapping) 기법을 적용하였다. 그리고 SLM 사용에 따른 효과적인 부가 정보를 전송하기 위한 방법을 제시한다. 또한, SLM을 사용한 DFT-spreading OFDM 시스템은 파일럿과 부가 정보의 보존이 매우 중요하기 때문에 의도적인 재밍이나 의도적인 간섭에 반드시 보존되어야 한다. 본 논문에서는 SLM 기반의 DFT-spreading OFDM의 재밍 신호에 대한 성능을 분석하였다. 재밍 신호나 의도적인 간섭에 취약한 DFT-spreading OFDM 방식의 단점을 보안하기 위해 주파수 도약방식을 사용하였고, MTJ(Multi Tone Jamming), PBJ(Partial Band Jamming)의 여러 조건의 재밍 환경을 고려하여 성능을 비교 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.192-199
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• 2018

본 논문은 기존 DFT-s-SSB(Discrete Fourier Transform spread Single Sideband) OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템이 가지는 문제점을 해결하는 개선된 DFT-s-SSB OFDM 시스템을 제안한다. 기존 DFT-s-SSB 시스템은 SSB 변조를 적용하기 위하여 PAM(Pulse Amplitude Modulation) 변조를 사용한다. 때문에 변조레벨이 높아질수록 BER(Bit Error Rate) 성능열화가 심각해진다. 그리고 오직 LSB(Lower Sideband) 스펙트럼을 통해서만 송신이 가능하며 LSB와 USB(Upper Sideband) 스펙트럼을 동시에 사용하여 송신하는 경우, 간섭이 발생하고 스펙트럼 복구가 올바르게 이루어지지 않는다. 제안하는 시스템은 이러한 문제를 해결하기 위해 2/3 convolution coding을 적용하여 BER 성능을 개선하고 DFT 크기를 조절하고 USB 스펙트럼을 선택하는 방법을 제시하여 남은 스펙트럼 자원을 이용할 수 있도록 한다. 또한 다중사용자를 지원하는 환경 혹은 제한적인 대역폭을 갖는 환경에서 이 시스템을 이용하는 경우 스펙트럼을 절반만 사용하기 때문에 남은 스펙트럼 자원을 이용할 수 있고 스펙트럼 효율을 향상시킬 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.21-28
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• 2009

DFT(Discrete Fourier Transform) 확산 방식의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신 시스템은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 저감에 매우 효과적인 시스템이며, 3GPP LTE($3^{rd}$ Generation Partnership Project Long Term Evolution)의 상향 링크에 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)에 사용된다. SC-FDMA는 일반적으로 OFDM 시스템보다 위상잡음과 직교 불균형으로 인한 ICI(Inter-Carrier Interference)에서 더 성능 열화가 발생하며, 등화기에 심각한 영향을 미친다. 그러므로 본 논문에서는 상향 링크에서 신호 전송 시 발생하는 위상잡음과 직교 불균형(IQ Imbalance: In-phase/Quadrature Imbalance), 그리고 전력 증폭기(HPA: High Power Amplifier)의 백-오프 특성에 따른 영향을 분석하고, ICI 성분을 제거할 수 있는 효과적인 등화 알고리듬을 제시한다. 제안된 등화기는 FDE(Frequency Domain Equalizer) 방식을 기반으로 설계하였으며, 기존의 PNS(Phase Noise Suppression) 알고리듬을 FDE에 사용될 수 있도록 수정하고 개선하여 위상 잡음과 직교 불균형으로 인한 ICI를 보상한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 back-off 5.5 dB 상태에서 위상 잡음 $0.06\;rad^2$, 위상 에러 5도, 진폭 에러 0.005인 경우, 위상 잡음과 직교 불균형을 보상하여 SNR=14 dB 정도에서 $BER=10^{-4}$의 성능을 만족할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.1045-1057
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• 1997

본 논문에서는 동기를 위한 별도의 정보를 송신하지 않는 OFDM 시스템에서 순수데이타만으로 동기를 취하는 알고리즘을 제안하고, OFDM 수신기의 동기회로를 설계, DSP 칩을 사용하여 하드웨어로 구현하였다. 수신시 DFT 구간의 불일치가 잡음에 의한 신호점의 퍼짐과 같이 신호점의 퍼짐으로 나타남에 따라 퍼짐의 정도로 블록의 초기동기를 이루고 이 정보로부터 보호구간을 제거한 데이터를 이용 early-late 회로를 구성하여 블록의 동기 추적을 하도록 하였고, DSP 침 TMS320C30을 사용하여 1200bps 데이터를 복원하는 복조기를 제작하여 알고리즘의 타당성을 입증하였다. 제작된 보드의 클럭은 30MHz로 한개의 샘플 구간동안 2회의 128차 복소수 FFT를 수행하여 매 샘플마다 DFT 구간의 불일치에 의한 신호점의 퍼짐을 계산하고 대부분의 일을 소프트웨어로 처리하여 수신기의 하드웨어를 간단히 할 수있다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.26-29
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• 2012

본 논문에서는 상향링크에서 낮은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 가지면서 사용자 간 동기 오차 범위를 크게 확장한 MCDS CDMA(Multiple Carrier Direct Spread Code Division Multiple Acceess) 형태의 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 상향링크 준동기 환경에 강한 특성을 가진 MC DS CDMA 기법의 높은 PAPR을 갖는 단점을 보완하기 위해 부분 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산 이전에 부분 DFT(Discrete Fourier Transform)연산을 수행한다. 제안하는 기법은 ${\pm}1$칩 준동기 상황에서 '0'상관도를 갖는 PSW(Properly Scrambled Walsh) 부호를 시간 도메인으로 스프레딩하여 레인징 절차를 수행하지 않고서도 사용자 간 최대 ${\pm}1$ OFDM 심벌 길이 이내의 시간 오차이내에서는 MAI(Multiple Access Interference)가 발생하지 않게 한다. 실험결과에서는 준동기 상황을 개선하기 위해 제안된 기존의 SC-FDMA 방식에 비해 사용자 간 동기 오차에 강한 특성이 있음을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.551-561
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• 2009

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 고속의 데이터 전송에 유리한 통신 방식이다. 하지만 OFDM 시스템은 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)이 문제이다. PAPR 저감을 위한 방법으로 DFT(Discrete Fourier Transform)-spread 방식의 SC-FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) 기술이 제안되었으며, 큰 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 재머나 의도적인 간섭에 취약한 OFDM 방식의 단점을 보안하기 위해 스펙트럼 확산 방식 중 하나인 FH(Frequency Hopping)방식을 도입하였고, 부분 대역 재밍과 톤 재밍이 있는 채널 환경에서는 FH 방식의 SC-FDMA 시스템의 성능을 비교 분석한다. 그리고, SC-FDMA 방식은 ICI(Inter sub-Carrier Interference)에 민감한데, 특히 주파수 오프셋이나 위상 잡음에 의해 발생하는 ICI는 시스템 성능을 열화시킨다. 본 논문에서는 OFT-spread OFDM을 기반으로 하는 SC-FDMA 기술에 PNFS(Phase Noise and Frequency offset Suppression) 알고리즘을 적용한 등화기를 사용하여 위상 잡음이나 주파수 오프셋 등에 의해 발생하는 ICI의 영향을 분석하고, 보상한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 성능 개선을 확인하였다.