본 논문의 목적은 $3.1{\sim}4.8$ GHz 대역에서 UWB를 허용하기 위해 국내에서 제시한 DAA 기술 기준을 적용하여 MB-OFDM UWB(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra Wide Band) 시스템과 피 간섭신호간의 성능을 평가하는 것이다. DAA 기술 기준에서 정한 피 간섭 신호로는 유럽에서 DAA 적용 시스템으로 검토하고 있는 WiMAX나 국내에 도입될 것으로 예상되는 4G 시스템 등이 있다. MB-OFDM UWB 시스템은 TFC(Time Frequency Code)에 따라 심볼마다 3개 주파수 대역을 호핑하는 TFI(Time frequency Interleaving) 모드와 하나의 주파수 대역을 선택하여 신호를 전송하는 FFI(Fixed Frequency Interleaving) 모드를 지원한다. 본 논문에서는 호핑 모드에 따른 간섭 영향을 정확하게 분석하기 위해 TFC에 따른 평균 송신 출력 및 동기 구조를 반영하여 시뮬레이션을 수행하였다. 분석 결과, 국내 DAA 기술 기준을 적용할 경우, UWB 간섭 신호로부터 Wi-MAX 통신 시스템은 철저히 보호되는 반면, MB-OFDM UWB 시스템은 DAA 검출 레벨의 간섭 신호에 의해 주파수 다양성 효과를 얻을 수 있는 주파수 호핑 모드에서 조차 심각한 성능 저하가 발생하였다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제12권3호
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pp.223-225
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2012
In this paper, we develop a symbol/frame time and carrier frequency synchronization scheme for multi-carrier signaling in wireless mobile channels. The proposed scheme achieves simultaneous time synchronization and carrier frequency offset estimation. Simulation results show that the frequency offset of multiple sub-carrier spacings can be estimated and that performance is improved with robustness regardless of the cyclic prefix length.
이중 선택적 채널 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 시변 채널 특성은 주파수 영역에서 부반송파 사이의 간섭 현상으로 나타난다. 시간 영역 윈도우의 사용은 주파수 영역 채널 행렬의 대역폭을 한정시키는 효과가 있으며, OFDM 시스템을 간략화된 선형 입출력 모델로 근사화시킬 수 있다. OFDM 시스템의 채널 등화에 선형 MMSE(Minimum Mean Square Error) 예측에 기반한 순차적인 간섭 제거 기법을 사용하는 경우, 심볼의 검출 순서가 전체적인 시스템 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 시간 영역 윈도우의 사용으로 인한 잔류 ICI의 감소와 이에 따른 성능 개선 효과를 확인하고, SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)과 CSEP(Conditional Symbol Error Probability) 값을 기준으로 하는 심볼 검출 순서가 순차적 간섭 제거 방식의 성능에 미치는 영향을 조사한다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 송·수신단의 샘플링 주파수가 일치하지 않으면 샘플링 주파수 옵셋에 의한 채널간 간섭(interchannel interference: ICI)이 발생하게 되어 시스템의 성능이 저하된다. 본 논문에서는 고속 전송률을 갖는 OFDM 시스템에서 샘플링 주파수 옵셋을 추정할 수 있는 두 가지 시간영역 기법을 제안한다. 첫 번째 방식은 심볼 동기와 반송파 주파수 동기가 이루어졌다는 가정하에서 송신단에서 훈련심볼을 전송한 후 수신단에서 일정 시간 간격을 갖는 두 샘플신호 사이의 위상차를 구하여 샘플링 주파수 옵셋을 추정한다. 두 번째 방식은 반송파 주파수 옵셋과 샘플링 주파수 옵셋이 동시에 존재하는 경우에 서로 다른 주파수 성분을 갖는 두 OFDM 훈련심볼과 간단한 대수 연산에 의해 두 옵셋을 동시 추정한다. 두 가지 샘플링 주파수 옵셋 추정기법은 모두 시간 영역에서 처리되므로 시간지연이 발생하지 않으며, ICI의 영향을 받지 않으므로 우수한 성능을 갖는다. 제안된 방식의 성능을 여러 가지 모의실험을 통하여 검증한다.
In order to prevent the presence of the residual phase difference at the discriminator output by the existing AFC techniques, we propose a new automatic frequency control(AFC) tracking algorithm for QPSK demodulation at the digital direct broadcasting satellite(DBS) receiver, which we call a rotational decision-directed AFC(RDDAFC). The RDDAFC rotates the decision boundary for the kth received symbol by the frequency deterctor output of the (k-1)th received symbol. Tracking performances of carrier frequency offset by the proposed RDDAFC algorithm are evaluated through computer simulations under the practical DBS channel conditions with a carrier frequency offset of 2.3MHz when S/N equals 2dB. Test results show that the total pull-in time of the RDDAFC is 1.697msec for 10$^{-3}$ SER before forwared error correction at the receiver.
현재 이동 통신 시장에서는 고속의 데이터 전송에 적합한 무선 접속 기술로 Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA)가 많은 주목을 받고 있고, 이를 기반으로 하여 Time Division Duplex (TDD) 기술이 결합된 OFDMA/TDD 방식이 앞으로 많이 사용될 전망이다. OFMA/TDD 방식은 다중 사용자의 레인징 심볼들이 기지국에 수신될 때 기지국은 특정 사용자의 심볼에 시간 동기를 맞추기 때문에 나머지 사용자의 심볼은 각각의 Symbol Timing Offset (STO)을 갖게 된다. 각 사용자의 STO는 선형적인 위상 성분을 야기하고 이러한 위상 성분이 합성되어 Multiple Access Interference (MAI)로 작용하는데 이는 레인징 부호 검출 확률을 저하시킨다. 따라서 STO에 따른 레인징 부호 검출 확률의 열화 정도를 정확히 파악하여 적절한 보정을 해주는 것이 필요하다. 본 논문에서는 OFDMA/TDD 방식을 사용하는 시스템에서 각 사용자의 STO에 따른 레인징 부호 검출 성능을 분석한다. 시뮬레이션결과 접속자의 수가 많을수록, 단말의 이동속도가 빠를수록 레인징 부호 검출 성능이 저하됨을 알 수 있다.
In this paper, to improve OFDM PAPR reduction performance of the conventional SLM method, we propose an effective SLM-PRSC hybrid scheme based on the repeated utilization of identical PRSC sequences in time domain. In the proposed scheme, after performing the SLM for the frequency domain OFDM symbol excluding the pre-determined PRSC positions, the final SLM-PRSC hybrid sequence with the lowest PAPR, which is generated by adding the time domain PRSC sequence to the results of the SLM is selected as the transmitted OFDM symbol. In particular, since the identical PRSC sequences generated a priori are repeatedly used for every OFDM symbol, excessive IFFT calculations are avoided. Moreover, the selected PRSC symbols in the frequency domain may be utilized as an overhead information for the SLM. Simulation results reveal that the proposed SLM-PRSC hybrid scheme can remarkably improve the PAPR reduction performance of the conventional SLM, while avoiding excessive increase of IFFT and PAPR calculations and the overhead for the SLM.
본 논문에서는 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) MIMO-OFDMA(multiple-input multiple-output-orthogonal frequency division multiple access) 시스템의 하향 링크 수신기를 위한 asynchronous ICI (Inter-Cell Interference) 완화 기법을 제안한다. Multi-cell 환경을 고려한 celluar OFDMA 시스템에서는 기본적으로 frequency reuse factor가 1로 설정되기 때문에 셀 경계에 위치한 UE (User Equipment)의 경우 ICI 영향을 받게 되며, 특히 각기 다른 셀 반경 및 nodeB 간의 거리 차이 등 현실적인 celluar 환경을 고려 할 경우에는 UE 간 타이밍 오류가 가중되어 수신 신호의 주파수 영역의 직교성이 파괴될 가능성이 있다. 따라서 이러한 인접 셀 간섭을 제거 및 완화하기 위하여 수신 OFDM 심볼에 대한 SCM (Spatial Covariance Matrix) 추정이 필요하다. 일반적으로 SCM 추정은 training symbol을 이용함을 가정하지만, 긴 시간 동안 간섭의 통계적 특성을 측정하는 것은 어려울 뿐만 아니라 training symbol이 고려되지 않는 LTE와 같은 MIMO-OFDMA 시스템에는 적합하지 않다. 또한 추정의 정확성을 높이기 위하여 noise reduction 방식이 적용된 추정 기법이 제시되고 있으나, 기존 time-domain low-pass type weighting 방식은 spectral leakage에 의한 추정 에러를 유발하는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 noise reduction 효과를 얻으면서 spectral leakage에 의한 SCM 추정 오류를 최소화할 수 있으며, 주파수 영역에의 moving average filter로 구현 가능한 time-domain sinc-type weighting 방식의 SCM 추정 기법을 제안하였으며, 다양한 환경에서의 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 방식이 기존의 방식보다 약 3dB 의 SIR (Signal to Interference Ratio) 이득을 보임을 입증하였다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제12권4호
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pp.287-289
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2012
This paper proposes an alternate time-switched space-frequency block coding transmission technique for orthogonal frequency division modulation systems. There are two antennas in the transmitter but it still has only a baseband and RF and a switch that alternates between the antennas at every symbol timing. Alternating transmit symbols result in zeros that make maximal ratio receive combining possible in the receiver. Simulation results show that it provides better performance than the traditional algorithm at the expense of one additional antenna.
A signal-to-noise ratio (SNR) enhancement algorithm using multiple chirp symbols with clock drift is proposed for accurate ranging. Improvement of the ranging performance can be achieved by using the multiple chirp symbols according to Cramer-Rao lower bound; however, distortion caused by clock drift is inevitable practically. The distortion induced by the clock drift is approximated as a linear phase term, caused by carrier frequency offset, sampling time offset, and symbol time offset. SNR of the averaged chirp symbol obtained from the proposed algorithm based on the phase derotation and the symbol averaging is enhanced. Hence, the ranging performance is improved. The mathematical analysis of the SNR enhancement agrees with the simulations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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