• 제목/요약/키워드: PAPR(Peak-to-Average Power Ratio, Clipping)

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OFDM 시스템에서 시간 및 주파수 영역 클리핑의 Total Degradation 성능평가 (Total Degradation Performance Evaluation of the Time- and Frequency-Domain Clipping in OFDM Systems)

  • 한창식;서만중;임성빈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권7호통권361호
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    • pp.17-22
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    • 2007
  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템은 다수 반송파 전송의 특수한 형태로 볼 수 있으며 하나의 데이터열이 보다 낮은 데이터 전송률을 갖는 부반송파를 통해 전송된다. OFDM을 사용하는 중요한 이유 중 하나는 OFDM을 사용하면 주파수 선택적 페이딩이나 협대역 간섭에 대한 강건함이 증가하기 때문이다. 하지만, 시간 영역 OFDM 신호는 독립적으로 변조된 많은 부반송파들로 구성되므로 이들이 동위상으로 더해질 때 신호의 진폭이 증가하여 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)이 증가된다. 본 논문에서는 수신단의 구조에 변화를 주지 않으며 또한 추가적인 정보의 전송이 필요 없이 기존 수신기를 그대로 사용할 수 있는 PAPR 감소기법의 성능을 평가하였다. 이 방법은 에러 벡터 크기 (Error Vector Magnitude; EVM) 내에서 시간 영역과 주파수 영역 신호에 대하여 클리핑을 사용한 것으로 기존의 최적화 방법과 비교하여 계산량의 복잡도가 낮다. 이 기법을 비선형 증폭기를 사용하는 OFDM 시스템에서 평가하였다. 모의실험 결과, 시간 및 주파수 영역 클리핑 기반의 PAPR 감소기법은 TD (Total Degradation)관점에서 전력효율이 향상되며 증폭기의 비선형 왜곡의 영향을 줄이는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

Signal Distortion Techniques을 적용한 Eureka 147 DAB 시스템의 성능평가 (Performance Evaluation of Eureka 147 DAB System with Signal Distortion Techniques)

  • 정영호;박소라;이수인;김환우
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2001년도 정기총회 및 학술대회
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    • pp.71-76
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    • 2001
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)의 단점인 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 개선하기 위한 방법 중에서 SDT(Signal Distortion Technique)는 전송시스템의 규격 및 수신기의 변경 없이도 적용 가능한 이점이 있다. 본 논문에서는 SDT에 속하는 clipping과 peak windowing 기법을 Eureka 147 DAB(Digital Audio Broadcasting) 시스템에 적용하여 얻은 BER 및 PSD 성능결과를 토대로 PAPR 개선 정도에 따른 시스템의 요구 $Es/N_0$ 및 out-of-band의 PSD 열화 정도를 분석하였다. Hamming windowing을 적용한 경우, PAPR 4㏈에서 clipping에 비해 요구 $Es/N_0$는 비슷한 열화정도가 나타났으나, out-of-band의 PSD는 5dB 정도 개선되는 성능을 보였다.

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HPA 특성을 고려한 OFDM의 Peak cancellation기법 (A Study on the Peak cancellation Technique of OFDM considering of the HPA characteristic)

  • 이승순;오태원
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.69-74
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    • 2005
  • The High Peak to Average Power Ratio (PAPR) could be a severe Problem in OFDM performance since it causes the significant distortion to the transmitting signal through a nonlinear device such as High Power Amplifier (HPA). In this paper, the performance of Peak cancellation method according to the HPA characteristic is comparatively analyzed with the clipping and windowing methods. The BER performances and the out-band power spectrums are demonstrated in detail.

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Novel Peak-to-Average Power Ratio Reduction Methods for OFDM/OQAM Systems

  • Sandeep, Vangala;Anuradha, Sundru
    • ETRI Journal
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    • 제38권6호
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    • pp.1124-1134
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    • 2016
  • The tone reservation method is one of the most effective pre-distortion methods for peak-to-average power ratio reduction in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. Its direct application to OFDM systems with offset quadrature amplitude modulation (OQAM) is, however, not effective. In this paper, two novel TR-based methods are proposed, specifically designed for OFDM/OQAM systems by taking into consideration the overlapping nature of OQAM signals. These two methods have different approaches to the generation of the peak-cancelling signal. The first one (overlapped scaling tone reservation) generates the peak-cancelling signal using a least squares approximation algorithm with possible adjacent symbol overlap; the second one (multi-kernel tone reservation) generates the peak-cancelling signal by using multiple impulse-like time domain kernels. It is shown by simulation that, when used in OFDM/OQAM systems, the proposed methods can provide better performance than the direct application of the existing controlled clipping tone reservation method, and even outperform the multi-block tone reservation method.

Companding 기법을 적용한 Eureka 147 DAB 시스템의 PAPR성능평가 (Evaluation on PAPR Performance of Eureka 147 DAB System with Companding Technique)

  • 정영호;박소라;이수인;김환우
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2002년도 정기총회 및 학술대회
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    • pp.229-234
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    • 2002
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송방식은 SCM(Single Carrier Modulation)에 비해 우수한 여러 가지 장점들을 가지며, 방송시스템들 중 Eureka 147 DAB(Digital Audio Broadcasting) 시스템에 가장 먼저 채택되었다. 그러나 OFDM 신호의 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 특성은 D/A, A/D 변환기의 복잡도를 높이고, 고출력 증폭기의 효율성을 감소시키는 원인이 된다. 이를 개선하기 위한 방법 중에, SDT(Signal Distortion Technique)는 전송시스템의 규격 및 수신기의 변경 없이도 적용 가능하다는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 SDT에 속하는 companding 기법을 Eureka 147 DAB 시스템에 적용하여 PAPR 개선정도에 따른 시스템의 요구 $E_2/N_0$ 및 out-of-band의 PSD 열화 정도를 분석하였으며, 이를 clipping 기법의 성능과 비교하였다. 모의실험 결과, $\mu$값이 2인 경우, companding 기법이 PAPR, $E_2/N_0$, out-of-band의 PSD 특성 모두에서 clipping 기법에 비해 우수한 성능을 나타냈다. 또한 $\mu$ 값을 고정시킨 경우, 정규화 값이 증가할수록 신호왜곡 정도가 줄어들어 $E_2/N_0$, out-of-band의 PSD 성능개선 정도는 증가하지만, 이와는 반대로 PAPR 값은 개선 정도가 줄어들었다.

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OFDM 시스템에서 PAPR 감소 방안에 관한 연구 (A Study for Reducing the PAPR in OFDM System)

  • Kong, Hyung-Yun;Woo, Il-Seung
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.57-60
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    • 2000
  • In this paper, we proposed new scheme to reduce the Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) in Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) system OFDM system is highlighted for multi-media communication system, however it has large PAPR. To reduce the PAPR in OFDM system, several techniques have been proposed such as clipping, coding and so on Our proposed method is a case of block coding and proposed system be termed Sub-Coding OFDM (SC-OFDM) system We also compare the performance between conventional and our proposed OFDM system by computer simulation.

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수중통신에서 클리핑 기법을 적용한 OFDM 시스템 연구 (A Study on the OFDM System with Clipping Method for Underwater Communication)

  • 한정우;김세영;김기만;정지원;김승주;천승용;손권;도경철
    • 한국음향학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.432-440
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    • 2009
  • 최근 수중 음향 통신의 필요성과 음성 및 고해상도 영상 데이터와 같은 다양한 데이터 전송의 요구가 증가되고 있다. 수중 음향 통신 시스템의 성능은 수중채널의 특성에 영향을 받으며, 특히 잔향 및 다중경로 (Multi-path)로 인한 지연확산은 데이터 전송 시 인접심벌간의 간섭 (Inter Symbol Interference : ISI)을 발생시켜 통신의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 수중 채널에서 지연 확산에 강한 성능을 나타내는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 연구하였다. 또한 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)이 높은 경우 발생하는 성능저하를 극복하기 위해 클리핑 기법을 적용하였다. 실제 수중 채널을 모의하는 모델 및 수조에서의 실험을 이용하여 수중 음향 통신의 성능을 확인하였다. 그 결과 클리핑 기법을 이용한 다중 반송파가 가장 낮은 비트 오차율을 나타내였으며, 단일 반송파를 이용한 전송이 가장 높은 비트 오차율을 나타내었다.

PAPR reduction and Pre-distortion techniques against Non-linear Distortion of Satellite WiBro

  • ;서명환;고경완;이병섭
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.18-25
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    • 2008
  • A major drawback of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) system is high peak-to-average power ratio (PAPR) of the transmitted signal which introduces inevitable non-linear distortion in the transmission due to the amplifier non-linear property. This causes both in-band distortion and out of band spectrum re-growth. A polynomial based pre-distortion is estimated using the non-linear and inverse non-linear polynomial achieved through the Least Square Error (LSE) method. A new technique of PAPR reduction called 'Phase Realignment' (PR) is proposed which has a optimal effect in improving the BER performance as well as considerable reduction in the PAPR. In this paper we used the PR method along with the 'Peak Clipping' (PC) method is used before the pre-distortion to remove the high peak present in the non constant amplitude of the OFDM signal responsible to drive the amplifier in near saturation region for better performance of the system.

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Side Information Transmission Using Pilot Tones for PAPR Reduction of OFDM Signal

  • 왕뢰;윤동원;박상규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권4A호
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    • pp.467-472
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    • 2008
  • One of the maindisadvantages of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is the Peak to Average Power Ratio (PAPR) problem. To reduce PAPR and improve the error performance of the OFDM signal over a fading channel, an OFDM system combining an Adaptive Symbol Selection Scheme (ASSS) and channel estimation can be used. Because of the side information of ASSS, however, the data rate decreases in the conventional ASSS OFDM system. In this letter, to overcome this impairment, we propose a technique to transmit side information by using pilot tones, and demonstrate that the proposed technique can give reasonable bit error rate (BER) performance.

OFDM polar transmitter에서 피크 윈도잉 기반의 PAPR 감소기법의 성능평가 (Performance Evaluation of a Peak Windowing-Based PAPR Reduction Scheme in OFDM Polar Transmitters)

  • 서만중;심희성;임성빈;정재호;이광천
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권12호
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    • pp.42-48
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    • 2008
  • 차세대 무선 통신 시스템은 멀티밴드/멀티모드 동작이 가능한 RF 송수신기를 필요로 하고 있다. Polar transmitter는 효율적인 switched-mode RF 전력증폭기를 사용함으로써 높은 효율성을 얻을 수 있기 때문에 EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) 및 WLAN (Wireless Local Area Network)과 같이 고속의 데이터 전송율을 지원하는 시스템에 적합한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 수신단의 구조에 변화를 주지 않으며 또한 추가적인 정보의 전송이 필요 없이 기존 수신기를 그대로 사용할 수 있는 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio) 감소기법을 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) polar transmitter에 적용하여 그 성능을 평가하였다. 이 방법은 polar 변조된 신호에 대하여 피크 윈도잉을 사용한 것으로 다양한 윈도우 형태와 길이를 적용하여 비트오율 (Bit Error rate; BER)과 오차 벡터 크기 (Error Vector Magnitude; EVM)를 측정하였다. 모의실험 결과, 제안된 기법은 효율적인 PAPR 감소와 더불어 클리핑으로 인한 대역의 왜곡 (out-of-band distortion)이 감소함을 관측하였다.