• 제목/요약/키워드: channel equalizer

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다중 밴드 기반 대역 확산 수중통신 기법 성능분석 (Performance Analysis of Spread Spectrum Underwater Communication Method Based on Multiband)

  • 신지은;정현우;정지원
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.344-352
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    • 2020
  • 수중음향통신의 적용을 위해 고려되어야 할 두 가지 지표인 성능과 은밀성 관점에서 다중 밴드 통신 기법 및 직접 확산 변조 방식을 적용한 효율적인 통신 모델을 설정하고 성능 분석을 하였다. 최적의 모델에 대한 성능 분석을 위해 송수신기의 채널 부호화 알고리즘을 부호화 비트 수 336 bit를 가지는 부호화율 1/3인 turbo pi 부호화기를 적용하여 등화기와 채널 복호화기를 반복하여 성능을 향상시키는 터보 등화 구조를 제시하였다. 본 논문에서는 다중 밴드 기반 대역 확산 구조의 Rake 처리 과정에서 임계값을 설정하여, 대역 확산 신호의 chip 수를 8개, 16개, 32개로, 다중 밴드 수는 1개에서 4개로 변경하면서 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과 밴드 수 및 chip 수가 증가함에 따른 성능 이득을 확인할 수 있었으며, 동일한 밴드 수에서 chip 수를 증가시켰을 때 2~3dB 정도 성능이 향상되었다.

정진폭 부호화된 다중부호 이진직교 변조의 QAM 전송방식에 대한 연구 (A Study on QAM Transmission Schemes for Constant Amplitude Coded Multicode Biorthogonal Modulation)

  • 홍대기;김선희;김용성;임승옥;조진웅;강성진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.343-351
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    • 2008
  • 본 논문에서는 기존에 제안되었던 정진폭 부호화된 다중 부호 이진 직교(CACB: Constant Amplitude Coded Multicode Biorthogonal) 변조 방식을 고속화 하는 기술로서 CACB의 구조를 유지하면서 직교 위상 진폭 변조(QAM: Quadrature Amplitude Modulation) 방식을 적용하여 대역폭 효율(BE: Bandwidth Efficiency)을 증가시킴으로써 전송률을 높일 수 있는 방식에 대하여 연구한다. 또한 수신단에서 최단 거리 선택 알고리즘(MDSA: Minimum Distance Selection Algorithm)을 이용한 QAM 연판정(SD: Soft Decision) 복조기를 통한 성능 개선 방법을 제안한다. 마지막으로 실제 구현시 다중 경로 페이딩(MPF: Multipath Fading)에서 강한 시스템을 구성할 수 있도록 하는 결정궤환 등화기(DFE: Decision Feedback Equalizer)의 적용 방안을 제시한다. 제안된 방식은 향후 고속의 전송을 요구하는 무선 개인 영역 네트워크(WPAN: Wireless Personal Area Network)의 물리층(PHY: Physical Layer) 표준으로 사용될 수 있다.

QAM 신호 전송에서 CM-MMA와 RMMA 블라인드 등화 알고리즘의 성능 비교 (A Performance Comparison of CM-MMA and RMMA Blind Equalization Algorithm in QAM Signal Transmission)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.79-84
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    • 2019
  • 본 논문은 QAM 신호의 전송시 비선형 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 최소화시켜 Qos를 개선할 수 있는 블라인드 등화 알고리즘인 CM-MMA (Constellation Matching-MMA)와 RMMA (Region-based MMA)의 성능 비교에 관한 것이다. 적응을 위한 탭 계수 갱신에서 CM-MMA는 기존 MMA 비용 함수에 sinusoidal power function의 constellation matching error 항을 부가되어 nonconstant modulus 신호의 오차를 이용하며, RMMA는 nonconstant modulus 등화기 출력 constellation을 4-QAM의 constant modulus 신호로 변환한 후 오차를 이용하게 된다. 이와 같은 오차 신호에 의해 이들은 상이한 적응 성능을 가지므로, 논문에서는 이들 알고리즘의 적응 등화 성능을 비교하며 이를 위하여 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 SER을 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 RMMA가 CM-MMA 보다 수렴 속도, 잔여량 및 잡음 강인성의 모든 성능에서 우월함을 알 수 있었다.

양자화기 비트수에 의한 QE-MMA 적응 등화 알고리즘 성능 평가 (A Performance Evaluation of QE-MMA Adaptive Equalization Algorithm by Quantizer Bit Number)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.57-62
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    • 2019
  • 본 논문은 높은 스펙트럼 효율을 갖는 nonconstant modulus 신호 전송에서 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 보상하기 위한 QE-MMA (Quantized Error-Multiple Modulus Algorithm) 적응 등화 알고리즘에서 양자화기의 비트수에 의한 성능을 평가하였다. 적응 등화기의 탭 계수 갱신시 오차 신호가 필요하게 되는데 QE-MMA는 H/W 응용의 편리를 위하여 오차신호의 극성과 유한 비트의 비선형 power-of-two 양자화 성분까지 고려한 correlation multiplier를 이용하게 된다. 이때 양자화기의 비트수에 따라 상이한 적응 등화 성능이 얻어지므로 이들의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 평가하며 이를 위하여 동일 채널에서 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE, SER을 적용하였다. 성능 평가 결과 양자화기 비트수가 클수록 정상 상태에서의 모든 성능 지수에서 개선되며 등화 잡음이 감소하였지만, 정상 상태에 도달하기 위한 수렴 속도가 늦어짐을 확인하였다.

동해 연근해에서 위상 추정기를 갖는 적응형 등화기의 실험적 성능 검증 (The Experimental Verification of Adaptive Equalizers with Phase Estimator in the East Sea)

  • 김현수;최동현;서종필;정재학;김성일
    • 한국음향학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.229-236
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    • 2010
  • 위상동기식 변조기법은 주파수 대역폭의 효율과 전송 신뢰도를 높일 수 있으나 수중 채널의 시변 다중경로에 의해 인접 심볼간 간섭이 발생되어 수중통신에 적용하는 데 어려움이 있다. 본 논문에서는 동해 연근해에서 위상동기 변조방식인 BPSK와 QPSK 신호를 전송하고, 시간에 따라 변화하는 다중경로와 위상변동에 의해 왜곡된 수신신호를 보상하기 위한 위상 추정기를 결합한 적응형 등화기를 제안한다. 해상실험을 통해 전송된 위상동기식 변조신호가 수중채널의 시변 다중경로 특성에 의해 왜곡되었음을 보였고 제안된 방법에 의해 왜곡된 신호가 보정됨을 보였다. BPSK와 QPSK 신호 전송시 300 m 거리에서 각각 0.0078, 0.0376의 비트 오류율을 보였으며, 1000 m 거리에서는 0.0146, 0.0293의 비트 오류율을 보였다.

오차 신호의 비선형 변환을 이용한 Varying Step Size 방식의 SE-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 평가 (Performance Evaluation of SE-MMA Adaptive Equalization Algorithm with Varying Step Size based on Error Signal's Nonlinear Transform)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.77-82
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    • 2017
  • 본 논문은 16-QAM과 같은 스펙트럼 효율적인 nonconstant modulus 신호 전송에서 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 보상하기 위한 SE-MMA (Signed Error-Multiple Modulus Algorithm) 블라인드 적응등화 알고리즘에서 오차 신호의 비선형성을 이용한 가변 적응 스텝 크기를 적용하여 등화 성능을 개선할 수 있는 VSS_SE-MMA (Varying Step Size_SE-MMA)에 관한 것이다. SE-MMA는 기존 MMA 적응 등화기의 탭 계수 갱신시 오차 신호의 극성만을 이용하므로서 연산량을 줄이기 위하여 등장하였으나 이로 인한 등화 성능이 열화되는 문제점이 있다. VSS_SE-MMA에서는 이와 같은 SE-MMA의 문제점을 개선하기 위해 오차 신호를 고려한 스텝의 크기를 변화시켜 적응 등화기의 탭 계수 갱신에 이용하므로서 이의 성능을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 이의 개선된 성능을 확인하기 위하여 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE, 채널의 신호대 잡음비에 따른 SER을 적용하였으며, 시뮬레이션 결과 VSS_SE-MMA 알고리즘이 SE-MMA보다 수렴 속도에서 거의 비슷하면서도 정상 상태에서 모든 성능 지수에서 개선됨을 확인하였다.

CAZAC Sequence를 이용한 SC-FDE 시스템 설계 (Design of SC-FDE System Using CAZAC Sequence)

  • 강훈;임세빈;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권2A호
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    • pp.169-178
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    • 2007
  • 본 논문에서는 SC-FDE(Single Carrier with Frequency Domain Equalization) 시스템의 수신 성능을 최적화하기 위한 신호 구조와 수신기 설계 방안을 제안한다. 기존의 SC-FDE 시스템은 수신단에서 신호 복조를 위해 이용되는 파일럿 신호가 시간 영역에서 생성되기 때문에 주파수 영역 전력 분포가 불균일하여 채널 등화 과정에서의 오류를 발생시키며, 이는 수신기 성능 열화의 주요인으로 작용한다. 본 논문에서는 기존 방식의 단점을 보완하기 위해 시간과 주파수 영역 모두에서 전력 분포가 일정한 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) sequence를 응용하여 이를 반복하는 형태로 파일럿 신호를 생성함으로써 수신 성능을 향상시킬 수 있는 신호 구조를 설계하였으며, 이에 적합한 수신기 구조를 제시한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이동 무선 채널 환경에서 제안된 구조가 기존의 구조에 비해 프레임과 주파수 동기 그리고 채널 등화의 관점에서 더욱 우수한 성능을 보임을 입증하였다.

ATSC 지상파 DTV 시스템을 위한 궤환간섭 제거기를 가지는 EDOCR (An EDOCR with a Feedback Interference Canceller for the ATSC Terrestrial DTV System)

  • 박성익;이영준;서기환;음호민;서재현;김흥묵;김형남
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.830-844
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    • 2010
  • 본 논문에서는 ATSC 지상파 DTV 시스템의 단일 주파수 망 구성을 위한 궤환간섭 제거기(Feedback Interference Canceller: FIC)를 가지는 등화형 디지털 동일채널 중계기(Equalization Digital On-Channel Repeater: EDOCR)를 제안한다. 제안된 FIC를 가지는 EDOCR은 송/수신 안테나의 충분치 못한 분리도로 인해 야기된 궤환신호를 FIC를 통해 제거함으로써 송신출력을 높일 뿐만 아니라, 등화기를 통하여 송신기와 중계기 간 다중경로 신호 및 잔존하는 궤환신호를 제거하여 기존의 동일채널 중계기 보다 우수한 출력신호 품질을 보장한다. 또한, 본 논문에서는 전산실험을 통해 FIC를 가지는 EDOCR의 성능의 우수성을 검증한다.

장거리 공중-지상 채널환경에서 대용량 데이터링크의 수신성능 분석방법 연구 (Research on Performance Analysis for the Long Distance Air-Ground Wideband Common Data Link)

  • 류영재;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.703-715
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    • 2017
  • 본 논문은 장거리 공중-지상 가시선 링크에서 대용량 영상정보용 데이터링크의 무선채널 특성을 분석하고 공중-지상 채널의 협대역 및 광대역 간섭이 대용량 데이터링크의 수신 신호에 미치는 영향을 수학적으로 분석하는 방법을 제안한다. 제안된 성능분석 방법을 이용하여 통신거리에 따른 수신성능을 분석하였고 지면 반사파의 협대역 및 광대역 간섭에 의해 통신거리가 제한됨을 확인하였다. 또한 수신 안테나를 상향으로 제어하는 방법의 성능분석 결과, 협대역뿐만 아니라 광대역 간섭도 효과적으로 제거함으로써 별도의 등화기를 포함하지 않은 기존 대용량 데이터링크 장비로도 통신거리를 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

레일리 페이딩 채널에서 파일럿 기법과 LDPC 코딩이 적용된 COFDM-CDMA의 성능 분석 (Performance of pilot-assisted coded-OFDM-CDMA using low-density parity-check coding in Rayleigh fading channels)

  • 안영신;최재호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권5C호
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    • pp.532-538
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    • 2003
  • 본 논문에서는 다중 경로 이동통신 환경에서 LDPC 코드를 COFDM-CDMA에 적용하는 기법을 제안한다. LDPC 코드는 부호화율이 증가함에 따라 AWGN 채널이나 플랫 페이딩 채널에서는 우수한 복호화 성능을 나타내지만 수신 신호의 품질이 상대적으로 열악한 다중 경로 페이딩 채널의 경우에서는 LDPC 코딩의 성능 또한 상대적으로 저하된다. SNR이 16 ㏈ 이하인 다중 경로 이동통신 환경에서 부호화율이 1:3 이하인 LDPC 코드의 복호 기능을 만분의 일 이차의 BER로 낮추기 위해서는 LDPC 코드의 패리티 정보와 함께 COFDM-CDMA 수신기의 등화기 탭 값 갱신을 위한 채널 추정 파일럿 정보를 전송 심벌에 포함시켜야 한다. 예를 들어, 일반적인 1:3 LDPC 코드로 부호화된 전송 심벌의 데이터와 패리티의 비율이 1:3이라면 제안한 방식의 LDPC 채널 부호화기는 데이터, 패리티 및 파일럿의 비율이 1:2:1이 된다. 전송 심벌에 포함되는 파일럿 정보는 채널 추정 및 등화기 탭 값 갱신에 사용될 뿐 만 아니라 이 정보를 패리티 정보와 함께 LDPC 코드의 복호화에도 사용함으로써 동일한 데이터 전송율에서 1:3, LDPC 코드보다 더 우수한 성능을 얻을 수 있다. 다중 경로 레일리 페이딩 채널 환경에서 제안한 기법을 COFDM-CDMA 시스템에 적용하여 그 성능을 분석한 결과, 제안한 방식의 성능이 순수한 LDPC 코드를 적용한 시스템에 비하여 SRN 대 BER 측면에서 더 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다.