• 제목/요약/키워드: DFT filter bank

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Design of M-Channel IIR Uniform DFT Filter Banks Using Recursive Digital Filters

  • Dehghani, M.J.;Aravind, R.;Prabhu, K.M.M.
    • ETRI Journal
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    • 제25권5호
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    • pp.345-355
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    • 2003
  • In this paper, we propose a method for designing a class of M-channel, causal, stable, perfect reconstruction, infinite impulse response (IIR), and parallel uniform discrete Fourier transform (DFT) filter banks. It is based on a previously proposed structure by Martinez et al. [1] for IIR digital filter design for sampling rate reduction. The proposed filter bank has a modular structure and is therefore very well suited for VLSI implementation. Moreover, the current structure is more efficient in terms of computational complexity than the most general IIR DFT filter bank, and this results in a reduced computational complexity by more than 50% in both the critically sampled and oversampled cases. In the polyphase oversampled DFT filter bank case, we get flexible stop-band attenuation, which is also taken care of in the proposed algorithm.

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DFT Spreading을 사용한 5세대 이동통신 후보 변조기술의 PAPR 평가 및 분석 (PAPR Evaluation and Analysis of Candidate Waveforms Using DFT Spreading for 5G Mobile Communications)

  • 안창영;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권12호
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    • pp.1091-1099
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    • 2015
  • 5세대 이동통신을 위한 후보 변조기술들로 다수의 부반송파를 사용하는 UFMC(Universal-Filtered Multi-carrier) 및 FBMC(Filter Bank Multi-carrier)가 주목받고 있다. 그러나 이러한 변조기술들은 다수의 부반송파 신호의 중첩으로 인하여 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 특성을 갖는다. 본 논문은 5세대 이동통신을 위한 후보 변조기술들의 PAPR 문제를 해결하기 위하여 DFT(Discrete Fourier Transform) spreading 기법을 응용한 DFT-s(spreading)-UFMC 및 DFT-s-FBMC 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템들의 PAPR 성능을 비교 평가하기 위하여 기존의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), UFMC, FBMC, DFT-s-OFDM 시스템과 제안하는 DFT-s-UFMC, DFT-s-FBMC 시스템을 설계하고, 시뮬레이션을 통해 신호 특성 확인과 PAPR 성능 평가 및 비교 분석을 수행하였다. 시뮬레이션의 결과로 DFT-s-OFDM과 같이 UFMC 및 FBMC에 DFT spreading 기법을 응용할 경우, 기존의 시스템 대비 각각 OFDM은 2.7 dB, UFMC는 2.8 dB, FBMC는 1.1 dB 정도 PAPR 성능이 향상되는 것을 확인하였다.

비선형 HPA 환경에서 DFT Spreading 기반 5세대 후보변조기술의 BER 성능 비교와 평가 (BER Performance Comparison and Evaluation of 5G Candidate Waveforms Based on DFT Spreading under the Nonlinear HPA)

  • 안창영;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권4호
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    • pp.415-423
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    • 2016
  • 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)은 HPA(High Power Amplifier) 비선형성에 의해 시스템의 성능을 열화 시키고, 스펙트럼의 OOB(Out-of-Band) 전력을 향상시키는 문제의 원인이 된다. 5세대 이동통신 시스템을 위한 후보변조기술로 UFMC(Universal Filtered Multi-Carrier) 및 FBMC(Filter Bank Multi-Carrier) 시스템이 있다. 본 논문에서는 PAPR 저감 기법으로 잘 알려진 DFT-s(Discrete Fourier Transform Spreading) 기법을 각 시스템에 적용하고, 비선형 HPA 환경에서 각각의 성능에 대하여 비교분석하였다. 우선, 본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), UFMC, FBMC 시스템에 대해서 설명을 하며, 각 시스템에 DFT spreading 기법을 적용한 DFT-s-OFDM, DFT-s-UFMC, DFT-s-FBMC 시스템에 대해 설명한다. 본 논문에서는 비선형 모델로 Saleh 모델을 사용하였으며, 다양한 강도의 HPA 비선형성을 고려하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, OFDM 및 UFMC 시스템의 경우 PAPR을 효과적으로 저감시킬 수 있으며, FBMC의 경우 PAPR 저감은 이루어지나 그 효과가 크지 않음을 확인하였다.

비정수배 과표본화를 위한 폴리페이즈 구조 (Polyphase Structure for Fractional Ratio Oversampling)

  • 이혁재;박영철;윤대희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권6B호
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    • pp.1106-1113
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    • 2000
  • 본 논문에서는 비정수배 과표본화(fractional ratio oversampling) 구조를 위한 DFT 기반의 폴리페이즈 필터뱅크를 제안하였다. 비정수배 과표본화는 임계표본화(critical sampling)보다 적은 에일리어징을 가지며 동시에 정수배과표본화(integer ratio oversampling)보다 적은 계산량을 갖는다. 또한 비정수배 과표본화의 에일리어징 감소효과로 인해 필터뱅크 설계에 자유도가 높아진다. 제안된 비정수배 과표본화 폴리페이즈 구조를 서브밴드 적응필터에 응용하여 긴 적응필터를 필요로 하는 음향반향 제거 실험을 수행하였다. 반향제거 실험결과 비정수배 과표본화는 정수배 과표본화보다 적은 계산량으로 유사한 성능을 보였다.

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M-밴드 코사인변조 필터뱅크를 이용한 멀티캐리어 CDMA 시스템의 이동무선환경에서의 비트오율 성능 (Bit Error Probability Performance of Multi-carrier CDMA System Using M-band Cosine Modulated Filter Bank in the Mobile Radio Channel)

  • 김명진
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권6호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • 멀티캐리어(MC)-CDMA는 데이터 심볼을 주파수 영역에서 확산코드를 사용하여 여러 개의 캐리어로 전송하는 방식으로 심볼 길이가 길어서 협대역 간섭에 강인하다. 그러나 사각펄스를 사용하여 데이터 변조를 하므로 서브채녈간 신호 스펙트럼은 상당한 크기의 중첩된 부엽을 가지며, 이동무선채녈 환경에서 서브채널간 직교성이 손상될 때 캐리어간 간섭이 커지게 된다. 본 논문에서는 M-밴드 코사인변조 필터뱅크(Cosine Modulated Filter Bank: CMFB)에 의하여 서브채널의 스펙트럼을 제한하는 멀티캐리어 CDMA 시스템을 제안하였다. CMFB 기반의 MC-CDMA에서는 심볼 길이보다 긴 임펄스 응답을 가진 코사인변조 필터뱅크를 사용하여 부엽의 크기를 제안하는데, 이러한 스펙트럼 제한 특성은 멀티패스 페이딩과 같은 채널의 열화에 대하여 강인함을 보이고 있다. 제안된 CMFB 기반의 MC-CDMA 시스템에 대하여 이동통신 채널에서의 비트오율 성능을 모의실험을 통하여 분석하였다.

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A Simplified Zero-Forcing Receiver for Multi-User Uplink Systems Based on CB-OSFB Modulation

  • Bian, Xin;Tian, Jinfeng;Wang, Hong;Li, Mingqi;Song, Rongfang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권5호
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    • pp.2275-2293
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    • 2020
  • This paper focuses on the simplified receiver design for multi-user circular block oversampled filter bank (CB-OSFB) uplink systems. Through application of discrete Fourier transform (DFT), the special banded structure and circular properties of the modulation matrix in the frequency domain of each user are derived. By exploiting the newly derived properties, a simplified zero-forcing (ZF) receiver is proposed for multi-user CB-OSFB uplink systems in the multipath channels. In the proposed receiver, the matrix inversion operation of the large dimension multi-user equivalent channel matrix is transformed into DFTs and smaller size matrix inversion operations. Simulation is given to show that the proposed ZF receiver can dramatically reduce the computational complexity while with almost the same symbol error rate as that of the traditional ZF receiver.

윈도우를 이용한 멀티톤 데이터 통신용 코사인 변조 필터뱅크 디자인 (Window Approach for Cosine-Modulated Filter Bank Design for Multitone Data Communication)

  • 김정학;신승철;정진균;송상섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권8B호
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    • pp.1586-1592
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    • 1999
  • 고속모뎀(DSL)에 사용되는 DWMT(Discrete Wavelet Multitone)는 변복조에 CMFB (Cosine Modulated Filter Bank)를 사용한다. CMFB는 DFT 필터 뱅크에 비해 서브채널들 사이의 간섭이 감소되고, 하나의 원형 필터를 이용해 다른 모든 서브채널 필터들을 만들어낼 수 있으며 고속 알고리듬을 이용한 효율적인 구현이 가능하다. CMFB의 원형 필터를 디자인하는 전형적인 방법들은 보통 비선형 최적화 과정을 포함하며 차수가 작은 필터를 디자인하는데도 상당히 긴 디자인 시간이 요구된다. 본 논문에서는 optimal 윈도우를 이용한 CMFB의 원형 필터 디자인 방법을 제시한다. 이 필터의 디자인 과정은 하나의 파라미터만을 최적화하기 때문에 다른 방법들에 비해 디자인 시간이 짧다. 또한 제안된 디자인 방법으로 디자인된 필터는 멀티캐리어 통신 시 중요한 파라미터인 원형 필터의 저지대역 특성이 Kaiser 윈도우에 의한 필터의 특성에 비해 더 좋음을 보였다.

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HF통신 시스템을 위한 ALE 신호의 동기 (Synchronization of ALE signal for HF communication systems)

  • 오상균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.1833-1841
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    • 1996
  • Recently, by emerging of the ALE techniques that make it possible to providereliable communications link automatically, high frequency communiation is newly used as emergency communication and back-up for satellite communications. ALE signal is transmitted in burst, and the received signal is subject to distortions by detrimental multipath fading channels. In the case of that channel, the performance of ALE system is highly dependent upon that of synchronization techniques. In this paper, M-ary FSK signals are detected by a bank of bandpass filter, which is implemented using recusive DFT(Discrete Fourier Transform). Also an acquisition and trancking algorithm are designed uisng parallel structure and early-late-gate methods respectively. Finally, we verify the performance ofthe proposed synchronization algorithm by the computer simulation.

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