• 제목/요약/키워드: Peak-to-average power ratio

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OFDM을 사용하는 무선 가시 광통신에서의 PAPR 저감 기법과 BER성능 개선 (PAPR Reduction Technique and BER Performance Improvement in OFDM-based Wireless Visible Light Communication)

  • 유상범;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권3A호
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    • pp.189-197
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    • 2011
  • 무선 광 통신 시스템에서 고속의 데이터를 전송하기 위한 방법으로 대역 효율이 높은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템이 연구되고 있다. OFDM 시스템은 PAPR(peak to average power ratio)이 높고 비선형 에러와 디바이스의 불균형으로 발생하는 ICI(inter channel interference)가 발생한다. 무선 광통신 시스템에서 LED(light emission diode)의 구동 전류에 의하여 구동되는 광 출력 파워는 비선형이며 전송 신호는 왜곡된다. 그러므로 비선형 LED 전달함수와 OFDM 신호에 의한 방사된 광 출력의 수신 성능에 대한 연구가 진행되었다. 비선형 왜곡에 의해 발생하는 효과는 기존의 무선 통신에서 사용되는 OFDM의 비선형 특성과 다르며 BER 성능을 저감시킨다. 본 연구에서는 최근 연구된 LED의 비선형성 전달함수를 적용하며, 비선형 왜곡과 Back-off에 의하여 수신기의 주파수영역에서 진폭 감쇄와 ICI를 발생시키므로, BER 성능을 개선시키기 위한 방법을 제안한다. 먼저 LED의 비선형 왜곡을 감소시키기 위한 새로운 PAPR저감 기법을 제안하며, 또한 수산 성능을 향상시키기 위하여 적응형 채널 추정 방식과 전송된 신호를 사용하여 SNR(signal to power ratio)을 개선하여 BER(bit error rate)을 개선하였다. 제안된 방법들을 시뮬레이션 결과를 통하여 확인한다.

16-APSK 변조 방식의 성능 및 비선형 채널에서의 동작 특성 분석 (Performance and Operating Characteristics Analysis of the 16-APSK Modulation over Nonlinear Channels)

  • 강석헌;김상태;성원진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권4C호
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    • pp.362-369
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    • 2007
  • APSK(Amplitude Phase Shift Keying) 계열의 디지털 변조 방식은 전송 심볼들이 성상도 상에서 원형으로 분포해 있는 구조적 특성을 갖고 있다. 이러한 구조로 인하여 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 계열의 변조 방식과 비교하여 평균 전력 대비 최대 전력의 크기를 감소시키는 효과를 얻을 수 있으며, 비선형 채널 환경에서 전송 시 성능 열화 정도를 감소시킬 수 있다. 이와 같은 장점으로, APSK 변조 방식은 최근 DVB-S2(Digital Video Broadcasting-Satellite, Version 2)를 포함하는 위성 통신 시스템에서 표준으로 채택되고 있다. 본 논문에서는 일정 크기 이상의 입력 전력 크기에 대해서는 출력 전력 크기가 포화되는 특성을 갖는 채널 모델을 사용하여, 16APSK 변조 방식 적용의 비트 오율 (BER; Bit Error Rate)의 상한 근사식을 유도하고 실제 실험 결과와 비교하여 정확성을 검증한다. 또한 유도식을 활용하여 비트 오율을 최소화시키는 입력 전력의 크기를 결정하였으며, 16APSK 내각원 반지름과 외각원 반지름 비율 및 비선형 채널의 포화 특성에 따른 성능 최적화 방안을 제시한다.

무지외반이 족관절 저굴근과 배굴근의 우력에 미치는 영향 (The effects of hallux valgus on ankle plantarflexor and dorsiflexor torque)

  • 이윤섭;권영실;송주영;남기원;송주민;구상훈;최현임;최진호;김진상
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제13권2호
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    • pp.325-333
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    • 2001
  • The purpose of this study was to find out the effects of hallux valgus on the ankle plantarflexor and dorsiflexor peak torque, on the total work, on the average power, and on the Peak torque of plantarflexor to dorsiflexor ratio values. Isokinetic ankle plantarflexor and dorsiflexor strength was evaluated in 30 women(control: 15, hallux valgus: 15) by Cybex NORM System. Test data was gathered in the right ankle at a speed of 60/sec, 90/sec, 120/sec in the control group and the hallux valgus group. Statistical analysis was performed using SPSS 10.0 for windows software. Mean and standard deviations were measured and calculated for the General characterristic of subjects. A paired t-test was used to examine the differnces in the means for the ankle plantarflexor and dorsiflexor between two groups. Pearson coefficient correlation was used to examine the correlation of the hallux valgus and the peak torque. Analysis of variance indicated that isokinetic values of the control group were greater than the hallux valgus group(p<.05, p<.01).

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IGZO, ZnO, AZO OMO 구조의 Ag두께 변화에 따른 투과율과 에너지 밴드 갭의 변화 (Change in the Energy Band Gap and Transmittance IGZO, ZnO, AZO OMO Structure According to Ag Thickness)

  • 이승민;김홍배;이상렬
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.185-190
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    • 2015
  • In this study, we fabricated the indium gallium zinc oxide (IGZO), zinc oxide (ZnO), aluminum zinc oxide (AZO). oxide and silver are deposited by magnetron sputtering and thermal evaporator, respectively transparency and energy bandgap were changed by the thickness of silver layer. To fabricate metal oxide metal (OMO) structure, IGZO sputtered on a corning 1,737 glass substrate was used as bottom oxide material and then silver was evaporated on the IGZO layer, finally IGZO was sputtered on the silver layer we get the final OMO structure. The radio-frequency power of the target was fixed at 30 W. The chamber pressure was set to $6.0{\times}10^{-3}$ Torr, and the gas ratio of Ar was fixed at 25 sccm. The silver thickness are varied from 3 to 15 nm. The OMO thin films was analyzed using XRD. XRD shows broad peak which clearly indicates amorphous phase. ZnO, AZO, OMO show the peak [002] direction at $34^{\circ}$. This indicate that ZnO, AZO OMO structure show the crystalline peak. Average transmittance of visible region was over 75%, while that of infrared region was under 20%. Energy band gap of OMO layer was increased with increasing thickness of Ag layer. As a result total transmittance was decreased.

MIMO Spatial Multiplexing에서 안테나별 송신신호의 PAPR 감소 기법 (PAPR Reduction in MIMO Spatial Multiplexing for transmission antennas)

  • 배재휘;이광순;안충현
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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    • pp.466-469
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    • 2011
  • 최근 무선전송에서 SISO(single input singe output) 시스템의 전송률이 샤논 한계(Shannon limit)에 근접함에 따라, 이것을 극복하여 더 높은 데이터 전송률을 얻기 위해 MIMO(multiple input multiple output) 시스템에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 현재 진행 중인 DVB-NGH 시스템 표준화에도 전송률 개선을 위해 MIMO SM(Spatial Multiplexing) 기술에 대해 고려하고 있으며, 방송 시스템 내 송수신 안테나들 간 상관(correlation)이 발생하는 경우에 성능 개선을 위해 Precoding과 MIMO SM을 결합한 $2{\times}2$ 구조의 MIMO SM 방법이 제안되었다. 이 방법은 두 개의 송신안테나에 모두 16QAM 신호가 전송되는 경우와 두 송신안테나에 각각 16QAM, QPSK 신호가 전송되는 경우를 포함하고 있다. 이때 고출력 증폭기(high power amplifier) 전단에서 두 송신 안테나에 서로 다른 변조가 적용되는 경우에 PAPR(peak-to-average power ratio)이 달라서 고출력 증폭기 출력단의 송신전력 차이로 인해 각 신호의 방송권역(coverage)이 같지 않은 문제가 발생한다. 본 논문은 이러한 문제를 극복하기 위해 $2{\times}2$ MIMO SM 방식에서 송신 안테나별로 신호의 변조방식이 서로 다른 경우에 송신신호의 PAPR을 같게 하여 증폭기 출력단에서 각 송신신호의 전력이 동일하게 할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 수신기의 복잡도를 증가시키지 않으면서 두 송신 신호의 방송권역을 동일하게 한다.

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Design and Performance Analysis of Pre-Distorter Including HPA Memory Effect

  • An, Dong-Geon;Lee, Il-Jin;Ryu, Heung-Gyoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제9권2호
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    • pp.71-77
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    • 2009
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signals sutler serious nonlinear distortion in the nonlinear HPA(High Power Amplifier) because of high PAPR(Peak Average Power Ratio). Nonlinear distortion can be improved by a pre-distorter, but this pre-distorter is insufficient when the PAPR is very high in an OPFDM system. In this paper, a DFT(Discrete Fourier Transform) transform technique is introduced for PAPR reduction. It is especially important to consider the memory effect of HPA for more precise predistortion. Therefore, in this paper, we consider two models, the TWTA(Traveling-Wave Tube Amplifier) model of Saleh without a memory effect and the HPA memory polynomial model that has a memory effect. We design a pre-distorter and an adaptive pre-distorter that uses the NLMS(Normalized Least Mean Square) algorithm for the compensation of this nonlinear distortion. Without the consideration of a memory effect, the system performance would be degraded, even if the pre-distorter is used for the compensation of the nonlinear distortion. From the simulation results, we can confirm that the proposed system shows an improvement in performance.

비대칭 차동 인덕터를 이용한 2.4-GHz 선형 CMOS 전력 증폭기 (Differential 2.4-GHz CMOS Power Amplifier Using an Asymmetric Differential Inductor to Improve Linearity)

  • 장성진;이창현;박창근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.726-732
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    • 2019
  • 본 연구에서는 차동 구조의 고주파 증폭기를 위한 비대칭 차동 인덕터를 제안하였다. 제안 된 비대칭 차동 인덕터는 증폭기 내 차동 신호 간 위상 오차를 완화하기 위한 것으로서, 차동 인덕터에 형성되는 Center-tap의 위치를 조정하여, 전력 증폭기를 구성하는 구동 증폭기의 차동 신호에서 바라보이는 임피던스가 동일하게 형성 되도록 하였다. 이를 통하여 기존 차동 인덕터를 사용하는 경우 대비 AM-to-AM 및 AM-to-PM 왜곡이 완화됨을 확인 하였다. 제안하는 비대칭 차동 인덕터의 효용성을 확인하기 위하여 180-nm RFCMOS 공정을 이용하여 2.4-GHz CMOS 전력 증폭기를 설계하였으며, EVM 5% 기준 20 dB의 전력 이득과 17 dBm의 최대 선형 출력 전력을 얻었다.

위성 OFDMA Downlink에서 PAR을 최소화 하기 위한 사용자 부채널 할당 및 채널 보상 기법 (Adaptive Channel Attenuation Compensation Scheme for Minimum PAR in Satellite OFDMA Downlink)

  • 김한나;최권휴;안도섭;강군석;김희욱
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.28-35
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    • 2009
  • 본 논문에서는 위성 OFDMA 하향링크에서 PAR을 최소화하기 위한 최적의 사용자 채널 보상기법을 제안한다. 위성 OFDMA 시스템에서는 사용자의 채널 환경에 따른 성능의 저하를 극복하기 위해 사용자의 채널 환경에 따라 전력을 제어하는 PC-OFDMA(Power Control OFDMA) 방식과 변조방식과 코딩방식을 제어하는 AMC-OFDMA(Adaptive Modulation and Coding) 방식을 사용한다. 사용자의 채널 환경에 따라 사용자 부채널(부반송파 그룹)별로 전력을 제어하는, 즉 채널이 좋지 않을 경우 더 큰 출력으로 송신하고 반대의 경우 작은 출력을 송신하는 PCOFDMA와 채널의 상태가 좋지 않은 경우 낮은 변조율과 강한 코딩을 사용하거나 채널이 좋을 경우 데이터율을 높이기 위해 높은 변조율과 약한 코딩을 사용하는 AMC-OFDMA의 PAR 성능을 비교 분석하였다. AMC-OFDMA에서는 변조방식과 부호방식으로 사용자 채널감쇠를 보상하므로 부반송파의 송신전력이 균일하지만 PC-OFDMA의 경우 사용자 부채널별로 전력을 제어하므로 전체 부반송파의 송신전력이 균일하지 않는 특성이 있는데, 부반송파의 불균등 전력은 OFDMA 송신신호의 PAR을 감소시키는 현상을 발견하였다. 또한 PC-OFDMA 방식 중에서 사용자 부채널을 이루는 부반송파의 할당방식에 따라서도 PAR 성능의 차이가 존재함을 보였다.

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$rho$차 역필터 기법을 이용한 OFDM 시스템의 메모리가 없는 비선형 고전력 증폭기의 전치 보상기 설계 (Predistorter Design for a Memory-less Nonlinear High Power Amplifier Using the $rho$th-Order Inverse Method for OFDM Systems)

  • 임선민;은창수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권2C호
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    • pp.191-199
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    • 2006
  • 본 논문에서는 OFDM 신호의 높은 PAPR과 전력 증폭기의 비선형성에 의한 신호의 왜곡과 스펙트럼의 확산을 방지하기 위하여 $rho$차 역필터 구조를 사용하는 전치 보상기를 구현하는 방안을 제시한다. 메모리가 없는 고전력 증폭기를 다항식으로 모델링 하고 전치 보상기로써 비선형 증폭기 특성의 역모델인 $rho$차 역필터 구조를 이용한다. $rho$차 역필터 구조는 비선형 시스템이 다항식으로 모델링 된다면 다항식의 계수만으로 구현될 수 있으므로 많은 메모리가 필요 없다. 비선형 전력 증폭기 모델의 계수 갱신을 위하여는 LMS, RLS 알고리듬을 모두 사용할 수 있으며 계수의 개수가 적어 수렴 속도가 빠르고 복소 계산이 필요 없으므로 계산도 간단하다.

비선형 보상을 위하여 Predistorter를 사용한 OFDM 통신 시스템에서 IBO와 BER의 관계 (Relation between IBO and BER in the OFDM Communication System using Predistorter for the Nonlinear Compensation)

  • 박주석;이강미;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.692-697
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    • 2004
  • OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)통신 시스템은 다중 경로 간섭에 효과적이며, 대역효율이 우수한 통신 방식이다. 하지만, OFDM 신호는 높은 PAPR(peak to average power ratio)이 나타나므로 HPA(high power amplifier)에 의해 비선형 왜곡이 발생하게 된다. 본 연구는 HPA의 비선형을 보상하기 위해 predisotertor를 사용했을 때, IBO(input back off)에 따른 비선형 특성 변화를 연구하였다. SSPA(solid state power amplifier)에서 IBO=0 ㏈일 경우인 포화점 동작에서는 오히려 predistorter를 사용하지 않는 것이 시스템 성능이 더 좋았다. 하지만, IBO=3 ㏈일 때는 predistorter를 사용하는 시스템이 좋은 성능을 보인다. 즉, 적절한 back-off를 해야만 predistorter의 성능이 발휘된다. 결과적으로 본 연구에서는 predistorter의 이득이 발생되기 시작하는 threshold IBO를 OFDM 시스템의 sub-carrier 수와 SSPA의 비선형 파라메터 p 값에 따라 구하였다.