본 논문에서는 수중 음향통신에서 Binary Phase Shift Keying(BPSK) 변조방식에 대한 프레임 동기 구조를 제안하였다. 제안된 프레임 동기 구조는 크게 두 가지로 나뉜다. 우선, 비동기 방식 상관과 Sliding 고속 푸리에 변환 방식으로 프레임의 대략적인 위치와 주파수 옵셋을 획득한다. 두번째는 주파수 오차를 신호에 보상한 후, 동기 방식 상관으로 정확한 프레임의 위치를 확인한다. 프레임 동기 구조의 성능 확인을 위해 해상실험을 수행하였다. 수신신호는 채널 특성으로 인해 전력이 크게 감소함을 확인하였으며, 이를 통해 비동기 방식 상관과 Sliding 고속 푸리에 변환 방식의 한계를 확인하였다. 결과적으로, 주파수 오차를 보상한 후 동기 방식 상관방식을 사용함으로써 안정적인 프레임 동기를 획득할 수 있었다.
This paper investigates the multifarious nature of the long-term evolution (LTE) scheme and that of the modified LTE scheme for symbol timing synchronization (STS). This investigation allows us to propose a new replica correlation-based STS scheme to overcome the inherent weaknesses of the other two schemes. The proposed STS signal combines a gold sequence and a half sine wave in the time domain, whereas conventional STS signals specify either binary sequences or complex sequences in the time domain or in the frequency domain. In the proposed scheme, a sufficient correlation property is realized by the gold sequence, and robustness against the frequency offset (FO) is achieved through the sine wave. Compared to the existing LTE-related schemes, the proposed scheme can better achieve immunity to FO and reduction in detector complexity, as well as a low peak-to-average power ratio and a low detection error rate. Performance evaluations through analysis and simulation are provided in the paper to demonstrate these attributes.
본 논문에서는 중국향 휴대이동방송인 CMMB(China multimedia mobile broadcasting)를 위한 소수배 주파수 동기와 정수배 주파수 오차 추정 알고리듬을 제안한다. 제안한 소수배 주파수 동기 알고리듬은 CMMB의 프레임 구조에 가장 적합하도록 전치부호를 활용하여 매 CMMB 심볼마다 추정이 가능하다. 또한 제안된 정수배 주파수 알고리듬은 CMMB 동기 신호를 이용하여 매 프레임마다 추정 한다. 제안 알고리듬은 시간 오프셋이 존재할 때에도 소수배와 정수배 주파수 오프셋을 정확히 추정할 수 있으며 다중 경로 상황에서도 우수한 성능을 보인다.
신호수신장치들간 시각 동기화는 TDoA를 이용한 위치 탐지에 있어 가장 중요한 전제 사항이 된다. 본 논문에서는 시스템의 시각동기 정확도를 위하여 고정밀도의 OCXO와 DPLL을 이용하여 원자 클럭을 사용하는 GPS 위성으로부터 수신되는 1 pps(pulse per second) 신호에 위상동기 되는 방식을 제안한다. GPS 기반 고정밀 타이밍 레퍼런스의 성능은 근본적으로 매우 우수한 장기간에 걸친 주파수 안정도(long-term frequency stability)를 갖는 GPS 타이밍 신호의 특성을 따라간다고 볼 수 있으며, GPS 타이밍 신호에 동기가 되면 0.001 ppb(part per billion) 급의 초정밀 타이밍 레퍼런스를 통해 시각 동기의 정확도를 향상시킨다. 제안하는, 향상된 시각 동기 정확도를 통해 TDoA 기반의 위치 탐지 기술에서의 측정 오차를 평가하고, 시각동기 오차 개선 방법이 TDoA 기반의 위치 측정 오차를 크게 개선함을 보인다.
분산 빔포밍의 이득을 얻기 위해서는 심볼 타이밍, 위상, 그리고 주파수 동기가 적절하게 제어가 되어야 한다. 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 분산 빔포밍을 이용할 경우 세 가지 동기의 에러에 의한 영향을 분석하였다. 협력신호 사이의 심볼 동기 에러는 저주파수의 부반송파(subcarrier)보다 고주파수의 부반송파에서 큰 영향을 미치고 있다. 위상 및 주파수 에러에 의한 전송신호의 손실은 부반송파 번호와 관련이 없으나, 주파수 오차는 전송신호의 손실 뿐만 아니라 부반송파 사이의 간섭을 야기하기 때문에 OFDM 시스템에서 중요하게 관리되어야 한다. 본 논문에서는 다양한 협력신호 개수 및 세 가지 동기 에러 값에 의한 성능 저하를 보이고 있으며, 성능 분석 결과는 시뮬레이션의 결과와 적절히 일치하는 것을 보이고 있다.
본 논문은 IEEE802.15.3a Alt-PHY로 표준화중인 MB-OFDM WB(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra Wide Band) 시스템 수신기 설계 방안을 제시하고 링크 마진(link margin) 설계를 위해 4 병렬 구조에 의한 구현 손실을 정량적으로 분석하는 것이다. 먼저 MB-OFDM UWB 시스템의 전송 방식을 설명하고, 동기 구조를 완전한 디지털 방식으로 설계하기 위해 반송 주파수 옵셋(carrier frequency offset)과 샘플링 클락옵셋(sampling clock offset)이 MB-OFDM UWB 시스템에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고 이러한 반송 주파수 옵셋과 샘플링 클락 옵셋을 추정하고 보상하기 위한 알고리즘과 VLSI 구현을 위하여 MB-OFDM UWB 시스템의 패킷 전송 구조를 이용한 4 병렬 동기 구조를 제시하였다. 본 논문에서 제시한 시스템 동기를 위한 수신 구조와 단순화된 4 병렬 구조에 의한 구현 손실 값은 UWB-OFDM 시스템 규격에서 제시한 최대 허용 가능한 반송 주파수 옵셋 및 샘플링 클락 옵셋에서 최대 3.08 dB로 시뮬레이션을 통해 분석되었다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제10권3호
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pp.185-192
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2010
This paper presents a hardware-efficient auto-correlation scheme for the synchronization of MIMO-OFDM based wireless local area network (WLAN) systems, such as IEEE 802.11n. Carrier frequency offset (CFO) estimation for the frequency synchronization requires high complexity auto-correlation operations of many training symbols. In order to reduce the hardware complexity of the MIMO-OFDM synchronization, we propose an efficient correlation scheme based on time-multiplexing technique and the use of reduced samples while preserving the performance. Compared to a conventional architecture, the proposed architecture requires only 27% logic gates and 22% power consumption with acceptable BER performance loss.
본 논문에서는 BWLL 상향링크에 적용할 수 있는 버스트 QPSK 수신기의 동기알고리즘을 설계하였다. 본 논문에서 설계한 버스트 수신기는 디지털 다운컨버터와 정합필터 그리고 동기회로로 구성되어 있다. 동기회로의 경우 심벌 타이밍 복구를 위하여 가드너 알고리즘을 사용하였고 반송파 주파수 복구를 위하여 4승법을 사용하였으며 반송파 위상 복구는 DD알고리즘을 사용하였다. 성능 분석을 위하여 제안된 알고리즘에 대한 시뮬레이션 결과와 VHDL로 코딩되어 FPGA에 구현된 실제회로의 결과를 비교, 분석하였다. 성능분석 결과 주파수 옵셋이 심벌율의 4.7% 까지 동기기가 잘 동작하였다.
Thomas, Nathalie;Boucheret, Marie-Laure;Ho, Anh Tai;Dervin, Mathieu;Deplancq, Xavier
Journal of Communications and Networks
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제12권6호
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pp.533-543
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2010
This paper proposes an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) waveform for the forward link of a fixed broadband satellite system. We focus on the synchronization tasks in the receiver. Our objective is to minimize the required overhead, in order to improve the spectral efficiency with regard to a single carrier waveform system. A non pilot aided algorithm is used for fine synchronization. It is preceded by a coarse synchronization stage, which relies on a limited overhead (short cyclic prefix associated to some pilots). The performance of the proposed receiver is assessed through simulation results.
본 논문은 MB-OFDM UWB 시스템에서 양자화 잡음의 영향에 의해 저하된 초기 반송파 주파수 오프셋 추정의 정확도를 향상시키는 알고리즘을 제안한다. 일반적인 OFDM 시스템에서 반복적으로 이웃하는 프리엠블 심볼들이 초기 반송파 주파수 동기에 사용되지만, 수신부 A/D 변환기에서 발생한 양자화 잡음의 영향에 의해 주파수 오프셋 추정의 성능은 제한된다. 본 논문에서는 초기 주파수 동기를 위해 이웃하는 한 심볼 간격의 프리엠블 심볼을 사용하는 일반적 방식을 위상 모호성 (phase ambiguity)이 발생하지 않는 범위 안에서 바로 이웃하지 않는 다중 심볼 간격의 프리엠블 심볼에 기반한 방식으로 확장하여 초기 주파수 오프셋 추정의 성능을 향상시키는 다중 심볼 간격 추정 알고리즘이 제안된다. 또한 본 논문은 3-대역 도약 (hopping)하는 최대 30 개의 프리엠블 심볼이 4-비트 A/D 변환기를 통해 입력될 때 최적의 다중 심볼 간격이 '6'임을 구하여 제시한다. MB-OFDM UWB 시스템용 채널 환경에서의 시뮬레이션 결과, 제안된 다중 심볼 간격 추정 방식은 5 ppm 미만의 정확도로 초기 주파수 오프셋을 추정할 수 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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