• Journal of Communications and Networks
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• 제12권6호
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• pp.605-615
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• 2010

Intercarrier interference (ICI) in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems, which causes substantial performance degradation in time-varying fading channels, is analyzed. An equivalent spreading code formulation is derived based on the analogy of OFDM and code division multiple access (CDMA) systems. Techniques as linear multiuser detection in CDMA systems are applied to suppress the ICI in OFDM systems. The performance of linear detection, measured using multiuser efficiency and asymptotic multiuser efficiency, is analyzed given the assumption of perfect channel state information (CSI), which serves as an upper bound for the performance of practical systems. For systems without CSI, time domain and frequency domain channel estimation based linear detectors are proposed. The performance gains and robustness of a linear minimum mean square error (LMMSE) filter over a traditional filter (TF) and matched filter (MF) in the high signal-to-noise ratio (SNR) regime are demonstrated with numerical simulation results.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권7A호
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• pp.743-750
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• 2008

OFDM 방식은 주파수 선택적(frequency-selective) 채널 환경에서 고속 데이터 전송을 위한 효과적인 변조 기술이지만 시간 선택적(time-selective) 채널 환경에선 인접 채널간의 간섭(intercarrier interference) 현상으로 인해 시스템 성능이 저하되게 된다. 본 논문에선 먼저 MMSE(minimum mean squared error) 등화기와 직렬 간섭 제거방식(successive interference cancellation)이 결합된 MMSE-SIC 등화기법을 위한 새로운 recursive 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 최적의 검출 순서가 알려져 있을 경우 기존 MMSE-SIC 등화 방식의 복잡도를 크게 낮추면서도 동일한 성능을 나타낸다. 또한 ICI의 특성을 이용하여 어느 정도 성능을 유지하면서도 제안된 알고리즘의 복잡도를 보다 개선할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.972-983
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• 1996

This paper proposes a new technique for frequency offset correction for OFDM systems on a frequency selective fading channel. Frequency offset in OFDM introduces interchannel interference among the multiple subcarriers of OFDM signal. To compensate the interference, this paper describes an algorithm with two stages:acquisition and tracking. At both stages, the proposed algorithm oversamples the received OFDM signal to obtain a couple of demodulated symbol sets. At acquisition stage the frequency offset is reduced to half or less of the intercarrier spacings by matching the sign pattern of each element of the sets. Next, at tracking stage the frequency offset is corrected with a frequency detector which is controlled by the correlation of the two sets. It is shown that the proposed algorithm can correct the frequency offset in the event of uncertainty in the initial offset that exceeds one half of the intercarrier spacing. In addition, the proposed algorithm is robust to transmitted symbols and channel characteristics by using oversampled symbol sets.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권3호
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• pp.10-17
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• 2006

OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서 신호를 전송하고자 할 때, 다중 경로 채널에 의한 간섭을 없애기 위해 사이클릭 프리픽스 (CP: cyclic prefix)는 채널 충격 응답보다 길어야 한다. 그러나, 이러한 CP의 사용은 주파수 효율을 저하시킨다. 본 논문에서는 CP 재생성 기법을 불충분한 CP을 갖는 MIMO (multi-input multi-output)-OFDM에 처음으로 적용한다. MIMO 시스템의 경우, 다중 전송 안테나로부터의 ICI (intercarrier interference)가 매우 크기 때문에 SISO (single-input single-output) 시스템에서 사용된 기존의 CP 재생성 절차를 이용하면 ICI 성분을 충분히 줄일 수 없다. 본 논문에서는 CP 재생성 과정에서 ICI 성분을 줄이기 위해 새로운 MMSE (mimum mean-square error) 등화기와 오더링 (ordering) 과정을 제안한다. MIMO-OFDM 시스템에 제안된 CP 재생성 과정을 적용함으로써, 멀티플렉싱 이득과 주파수 효율 이득을 동시에 얻을 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권4호
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• pp.1-8
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• 2008

OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서 무선 채널의 시변 특성으로 인해 인접캐리어 간의 간섭(ICI: intercarrier interference)이 발생하며 이로 인해 시스템 성능이 저하되게 된다. 이러한 현상은 도플러(doppler) 주파수가 커질수록 보다 크게 나타나게 된다. ICI의 영향을 완화하기 위하여 일반적인 ZF(zero-forcing) 선형 등화기를 사용할 수 있으나, 이 방식은 큰 행렬의 역행렬 계산이 요구되어 높은 복잡도를 가지게 된다. 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 발생되는 ICI의 영향을 제거하기 위하여 적은 계산량을 가지는 ZF 등화 방식을 제안하고자 한다. 제안된 ZF 등화 방식은 역행렬 연산을 위한 수치적인 방법인 2차의 Neumann 급수와 특정한 부반송파에서 발생되는 ICI는 주로 인접 부반송파로부터 온다는 ICI의 특징을 이용한다. 또한, 적은 연산량으로 성능을 향상시키기 위하여 부분 ICI 제거 방법이 사용된다 복잡도 비교와 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 ZF 등화 방식이 계산량을 크게 줄이면서도 일반적인 ZF 등화기법과 거의 동일한 성능을 보임을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11C호
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• pp.851-859
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• 2008

본 논문에서는 Cyclic prefix 형태의 보호구간이 비동기 MC-CDMA 시스템에 미치는 영향을 주파수 선택적 다경로 페이딩 채널에 대하여 분석한다. 이를 위해 보호구간을 갖는 비동기 MC-CDMA 시스템의 평균 오류율(BER) 성능을 Closed-form으로 유도한다. 또한 MC-CDMA 시스템의 주파수 다이버시티는 경로 다이버시티와 같음을 확인한다. 본 논문에서 제안한 분석 기법을 보호구간이 없는 경우로 확장하고, 분석 결과를 통해 보호구간이 ISI(InterSymbol Interference)와 ICI(InterCarrier Interference)의 영향을 완화시키기 위해서 뿐만이 아니라 원하는 신호 성분의 전력 감쇄를 완화시키기 위해 MC-CDMA 시스템에 필요함을 확인한다. 또한 성능 분석의 정확성을 모의실험을 통하여 검증하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 1995년도 학술대회
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• pp.63-67
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• 1995

This paper proposes a new frequency offset correction technique for OFDM receivers on a frequency-selective fading channel. The frequency offset in the OFDM signals is known to introduce an interchannel interference among the multiple subcarriers, which degrades the receiver performance severely. In order to reduce the frequency offset, this paper describes an algorithm with two stages: acquisition and tracking. At both stages the algorithm oversamples the received OFDM signals. At the acquisition stage the frequency offset is reduced to half or less than the intercarrier spacing by matching the sign patterns of even and odd samples. Next, at tracking stage the frequency offset is compensated by a frequency detector which is controlled by the correlation of the even and odd sample sets. From the results, it is found that the proposed algorithm can correct the frequency offset even if the initial offset exceeds one half of th eintercairrers spacing.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권3호
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• pp.229-239
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• 2009

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has been adopted as a standard for various high data rate wireless communication systems due to the spectral bandwidth efficiency, robustness to frequency selective fading channels, etc. However, implementation of the OFDM system entails several difficulties. One of the major drawbacks is the high peak-to-average power ratio (PAPR), which results in intercarrier interference, high out-of-band radiation, and bit error rate performance degradation, mainly due to the nonlinearity of the high power amplifier. This paper reviews the conventional PAPR reduction schemes and their modifications for achieving the low computational complexity required for practical implementation in wireless communication systems.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권3호
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• pp.239-252
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• 2008

For orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), cyclic prefix (CP) should be longer than the length of channel impulse response, resulting in a loss of bandwidth efficiency. In this paper, we describe a new technique to restore the cyclicity of the received signal when the CP is not sufficient for OFDM systems. The proposed technique efficiently restores the cyclicity of the current received symbol by adding the weighted next received symbol to the current received symbol. Iterative CP reconstruction (CPR) procedure, based on the residual intersymbol interference cancellation (RISIC) algorithm, is analyzed and compared to the RISIC. In addition, we apply the CPR method to Alamouti space-time block coded (STBC) OFDM system. It is shown that in the STBC OFDM, tail cancellation as well as cyclic reconstruction of the CPR procedure should be repeated. The computational complexities of the RISIC, the proposed CPR, the RISIC with STBC, and the proposed CPR with STBC are analyzed and their performances are evaluated in multipath fading environments. We also propose an iterative channel estimation (CE) method for OFDM with insufficient CP. Further, we discuss the CE method for the STBC OFDM system with the CPR. It is shown that the CPR technique with the proposed CE method minimizes the loss of bandwidth efficiency due to the use of CP, without sacrificing the diversity gain of the STBC OFDM system.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권10A호
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• pp.950-957
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• 2007

본 논문에서는 상호협력 STBC-OFDM 시스템에서 다른 반송파 주파수 옵셋(CFO) 존재시 이를 극복할 수 있는 반복적 반송파간 간섭(ICI) 제거 기법을 제안한다. 상호협력 STBC-OFDM 시스템에서 존재하는 다른 CFO는 수신 신호에서 위상차를 발생하여 STBC 복호 과정에서 잡음 증가 현상을 가져온다. 이러한 잡음 증가 효과에 따른 성능 감소는 본 논문에서 제안된 ML 기반의 반복적 ICI 제거 기법을 사용하여 효과적으로 감소시킬 수 있음을 보인다. 모의실험을 통하여 제안된 반복적 ICI 제거 기법이 특히 FFT 크기가 크고 CFO 값이 큰 STBC-OFDM 시스템에서 ICI의 영향을 감소하는데 효과적으로 사용될 수 있음을 확인한다.