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

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PAPR을 줄이기 위한 Multicarrier Code Select CDMA시스템의 다중 경로 페이딩 채널에서 성능 분석 (Performance Analysis of Multicarrier Code Selection CDMA System for PAPR Reduction in Multipath Fading Channel)

  • 류관웅;박용완;홍인기;김명진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권12A호
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    • pp.1319-1332
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    • 2004
  • 최근 MC DS-CDMA시스템은 차세대 고속 데이타 전송을 위해 활발히 연구되고 있지만 높은 PAPR(peak-to-average power ratio)을 가지는 단점이 있다. 반면 CS-CDMA시스템은 코드 선택 방식을 사용함으로써 부 채널수에 상관없이 일정한 크기의 송신 신호로 인해 낮은 PAPR가진다. 본 논문에서는 MC DS-CDMA와 CS-CDMA의 결합한 새로운 다중접속 방식인 MC CS-CDMA(multicarrier code select CDMA)을 제안한다. MC CS-CDMA 시스템은 특별한 경우로서 MC DS-CDMA시스템과 CS-CDMA시스템을 포함한다. MC CS-CDMA 시스템은 주파수 선택적 다중경로 채널과 MRC를 가진 레이크 수신기에서 성능 및 PAPR을 비교 분석한다. 시뮬레이션 결과 MC CS-CDMA 시스템이 CS-CDMA에 비해 높은 PAPR을 가지지만 MC DS-CDMA에 비해 PAPR을 줄일 수 있다. 또한 수치해석의 결과 MC CS-CDMA 시스템이 확산 이득과 시간 다이버시터 이득의 증가로 인해 MC DS-CDMA에 비해 우수한 성능을 가진다. 그러나, MC CS-CDMA 시스템은 수신기의 복잡도 증가와 가입할 수 있는 사용자수가 감소하는 단점을 가진다.

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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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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A Modified Method Based on the Discrete Sliding Norm Transform to Reduce the PAPR in OFDM Systems

  • Salmanzadeh, R.;Mozaffari Tazehkand, B.
    • ETRI Journal
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    • 제36권1호
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    • pp.42-50
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    • 2014
  • Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is a modulation technique that allows the transmission of high data rates over wideband radio channels subject to frequency selective fading by dividing the data into several narrowband and flat fading channels. OFDM has high spectral efficiency and channel robustness. However, a major drawback of OFDM is that the peak-to-average power ratio (PAPR) of the transmitted signals is high, which causes nonlinear distortion in the received data and reduces the efficiency of the high power amplifier in the transmitter. The most straightforward method to solve this problem is to use a nonlinear mapping algorithm to transform the signal into a new signal that has a smaller PAPR. One of the latest nonlinear methods proposed to reduce the PAPR is the $L_2$-by-3 algorithm, which is based on the discrete sliding norm transform. In this paper, a new algorithm based on the $L_2$-by-3 method is proposed. The proposed method is very simple and has a low complexity analysis. Simulation results show that the proposed method performs better, has better power spectral density, and is less sensitive to the modulation type and number of subcarriers than $L_2$-by-3.

심볼 그룹핑에 의한 OFDM 시스템의 PAPR 저감 방안 (PAPR Reduction Scheme for OFDM System by Simbol Grouping)

  • 최익녕;이종식;오창헌
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.516-519
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    • 2003
  • 본 논문은 OFDM 시스템에서 PAPR (peak-to-average power ratio) 저감을 위해 심볼 그룹핑 후 그룹별로 같은 스크램블 코드를 이용하였다. 기존의 SLM 기법은 IFFT단에 들어가는 부반송파 벡터를 여러개의 스크램블 코드에 의해 랜덤화 시켜 PAPR중 작은 값을 선택하여 전송한다. 그러므로 SLM 기법은 스크램블의 코드 갯수만큼 부가 정보를 전송함으로 대역의 손실이 발생한다. 본 논문에서는 부반송파들을 M개로 그룹화 하여 동일한 스크램블 코드를 사용함으로써 그룹화한 OFDM 심볼의 갯수만큼 정보 데이터를 줄일 수 있다. 또한 SLM 기법에서 사용한 숫자만큼 스크램블 코드를 사용한다면 기존의 SLM 기법보다 PAPR 성능을 개선할 수 있다.

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OFDM 시스템에서의 GD방식과 Radix-2 DIF IFFT를 이용한 효과적인 PAPR 감소 방식 (A New PAPR Reduction Method in the OFDM System using GD and Radix-2 DIF IFFT)

  • 이선호;이해기;김성수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.41-46
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    • 2008
  • PAPR을 극복하기 위해서 SLM, PTS, SPW와 GD 같은 많은 연구들이 진행되었다. 본 논문에서는 PAPR을 줄이고 늘어난 계산량을 GD방식과 Radix-2 DIF IFFT 과정을 통하여 성능을 향상시키는 방법을 제시한다. 그리고 특정값을 설정하여 일정한 특정값을 만족하는 경우에는 제안된 방식의 일부분만으로 특정값을 만족하는 데이터 시퀀스를 선택하여 전송할 수 있고, 그렇지 못한 경우는 성능 향상을 위해 남은 부분을 수행하여 가장 적은 PAPR을 갖는 데이터 시퀀스를 선택하여 전송하는 방식이다.

접속동기 오차에 강한 SC-FDMA 기법 (Access timing offsets-resilient SC-FDMA)

  • 김봉석;최권휴
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.26-29
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    • 2012
  • 본 논문에서는 상향링크에서 낮은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 가지면서 사용자 간 동기 오차 범위를 크게 확장한 MCDS CDMA(Multiple Carrier Direct Spread Code Division Multiple Acceess) 형태의 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 상향링크 준동기 환경에 강한 특성을 가진 MC DS CDMA 기법의 높은 PAPR을 갖는 단점을 보완하기 위해 부분 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산 이전에 부분 DFT(Discrete Fourier Transform)연산을 수행한다. 제안하는 기법은 ${\pm}1$칩 준동기 상황에서 '0'상관도를 갖는 PSW(Properly Scrambled Walsh) 부호를 시간 도메인으로 스프레딩하여 레인징 절차를 수행하지 않고서도 사용자 간 최대 ${\pm}1$ OFDM 심벌 길이 이내의 시간 오차이내에서는 MAI(Multiple Access Interference)가 발생하지 않게 한다. 실험결과에서는 준동기 상황을 개선하기 위해 제안된 기존의 SC-FDMA 방식에 비해 사용자 간 동기 오차에 강한 특성이 있음을 보인다.

상호 상관을 이용한 부가정보가 필요 없는 Selected Mapping 수신방법 제안 (A New Selected Mapping Scheme without Side Information Using Cross-Correlation)

  • 이종근;장대익
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.739-746
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    • 2017
  • 직교 주파수 분할 다중 반송파(OFDM) 방식은 다양한 장점이 있지만 최대 전력 대 평균 전력비율(PAPR)이 커서 증폭기의 비선형 왜곡에 취약하다는 단점이 존재한다. 이러한 단점을 해결하고 데이터의 손실도 방지하기 위하여 선택사상 기법이 제안되었다. 그러나 선택사상 기법은 송신단에서 위상 변형에 사용된 위상 시퀀스를 수신단에서도 알아야 되기 때문에 부가 정보를 추가하여 전송해야 한다. 이에 따라 데이터 전송효율 손실이 발생한다. 본 논문에서는 부가 정보가 필요 없는 상호 상관을 이용한 새로운 선택사상 기법의 수신기를 제안한다. 수신단이 알고 있는 송신단에서 전송할 파일럿 신호와 위상시퀀스 곱을 수신된 파일럿 신호와 상호 상관을 취하여 상호 상관 값이 가장 큰 위상시퀀스로 부가정보를 검출한다. 모의실험을 통하여 본 수신기는 기존의 방식보다 개선된 비트오류율(BER) 및 부가정보 오류확률(SIER) 성능을 보인다는 것을 확인하였다.

고속데이터 전송을 위한 Multi-Phased MC-CDMA 시스템의 제안 및 성능 분석 (Performance Evaluation of Multi-Phased MC-CD74A System for transmitting the High Rate Data)

  • 안철용;안치훈;김동구;류승문
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권12B호
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    • pp.1637-1647
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    • 2001
  • Multi-Code CDMA (MC-CDMA) 방식은 송신 시 여러 채널의 신호를 동시에 선형적으로 합하여 전송하므로 채널수가 증가할수록 신호의 PAPR(Peak to Average Power Ratio)가 증가하게 되어 증폭기의 비선형 특성에 의해 시스템 성능이 변화한다. 본 논문에서는 다중 레벨 신호에 대한 증폭기의 비선형 왜곡 특성을 분석하고, 증폭기의 비선형 특성에 의한 영향을 최소화하기 위해 다중 레벨 신호를 constant envelope 신호로 변환하는 Multi-Phase CDMA (MP-CDMA) 방식을 제안한다. 또한 다중 레벨 신호의 일정 레벨 이상은 잘라버리는 clipping 방식을 적용함으로써 레벨수의 증가에 따른 성능 저하 및 시스템의 복잡화를 줄이며 이로 인한 시스템 성능의 변화와 요구 전송 속도에 따른 최적의 clipping level을 연구한다.

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PAPR 감소와 주파수 다이버시티 효과를 갖는 FD-CI-OFDM 시스템의 성능 평가 (Performance Evaluation of FD-CI-OFDM System with PAPR Reduction and Frequency Diversity Effects)

  • 김선애;이일진;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.381-389
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    • 2009
  • 높은 데이터 전송 속도를 갖는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신 시스템은 시간 영역에서 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 발생되는 중요한 단점이 있다. 이 때문에 송신 신호의 비선형 왜곡을 일으켜 통신 성능을 매우 나쁘게 된다. CI(Carrier Interferometry) - OFDM 시스템은 각각 병렬 데이터를 N개의 모든 부반송파와 서로 직교하는 위상 성분에 실어 전송함으로써 첨두값이 낮추는 효과를 얻는다. 또한, 한 데이터를 N개의 부반송파에 나누어 전송하기 때문에 주파수 다이버시티(FD: Frequency Diversity) 효과를 얻는다. 그러므로 CI-OFDM은 PAPR 저감과 BER 개선에 우수한 성능을 보인다. 그러나 CI-OFDM을 실제로 구현할 때, 송신기에서 모든 데이터마다 각각 다른 위상 성분들과 반송파에 실려 동시에 전송되기 때문에 수신기에서 독립적인 위상 성분들을 차례로 보상할 수 있는가가 매우 중요한 문제점이 된다. 이 논문에서는 Walsh Hadamard 시퀀스를 사용하여 각 병렬 데이터를 구분하고, 동시에 기존 CI-OFDM의 특성을 갖는 개선된 CI-OFDM, 즉 FD-CI-OFDM 시스템을 제안하고 성능을 평가한다 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 그 성능이 기존 OFDM이나 CI-OFDM보다 개선됨을 보인다.