• 제목/요약/키워드: nonconstant modulus

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Nonconstant modulus 신호의 적응 등화를 위한 SE-MMA와 QE-MMA 알고리즘 성능 비교 (Performance Comparison of SE-MMA and QE-MMA for Adaptive Equalization in Nonconstant modulus signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.105-111
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    • 2017
  • 본 논문은 16-QAM과 같은 스펙트럼 효율적인 nonconstant modulus 신호 전송에서 채널에 의한 부호간 간섭을 보상하기 위한 SE-MMA (Signed Error-Multiple Modulus Algorithm)와 QE-MMA (Quantized Error-Multiple Modulus Algorithm) 적응 등화 알고리즘의 성능을 비교하였다. 기존 MMA 적응 등화기의 탭 계수 갱신시 오차 신호가 필요하게 되는데, SE-MMA는 연산량을 줄이기 위해 오차 신호의 극성만을 이용하며, QE-MMA는 오차 신호의 극성에 유한 비트의 2의 승수 양자화 성분까지 고려하게 되므로 이로 인하여 서로 상이한 등화 성능을 갖게 된다. 이들의 성능을 비교하기 위하여 동일한 채널과 환경에서 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE, SER을 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 결과 모든 성능 지수에서 QE-MMA가 SE-MMA보다 우월함을 확인하였다.

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.

16-QAM 신호에서 RMMA 적응 등화 알고리즘의 성능 평가 (A Performance Evaluation of RMMA Adaptive Equalization Algorithm in 16-QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.99-104
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    • 2015
  • 본 논문에서는 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭 영향을 최소화시키기 위한 MMA 적응 등화 알고리즘의 성능을 개선시키기 위한 RMMA (Region based Multiple Modulus Algorithm) 알고리즘을 제안한다. RMMA 알고리즘에서는 적응을 위한 오차 신호를 얻기 위하여 등화기 출력 constellation을 4개의 영역으로 분할한 후 각 영역별로 4-QAM 신호로 매핑하므로서 nonconstant modulus 신호를 constant modulus 신호로의 변환 효과를 얻으며, 이로 인하여 더욱 적은 오차 신호를 얻을 수 있게 된다. 논문에서는 제안 알고리즘인 RMMA의 적응 등화 성능을 평가하기 위하여 기존 방식인 MMA와 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 잔류 isi와 MD에서 수렴 속도와 잔류양에서 개선되었으며, 특히 SER에서 기존 MMA보다 월등함을 알 수 있었다.

Nonconstant Modulus 신호에서 NM-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 해석 (Performance Analysis of NM-MMA Adaptive Equalization Algorithm in Nonconstant Modulus Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.113-118
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    • 2017
  • 본 논문에서는 nonconstant modulus 신호에서 기존 MMA 알고리즘의 수렴 속도를 개선하고 SE-MMA 알고리즘의 높은 MSE를 줄일 수 있는 NM-MMA (Novel Mixed-Multi Modulus Algorithm) 알고리즘을 제안하며, 이의 등화 성능을 해석하였다. NM-MMA에서는 비용 함수로서 기존 MMA와 SE-MMA 비용 함수의 gradient vector 를 적절한 가중치의 합으로 구성하여 탭 계수 갱신에 이용하므로서 수렴 속도와 MSE 성능을 개선할 수 있다. 이를 위하여 동일한 채널과 스텝 크기 및 신호대 잡음비를 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며 성능 해석을 위한 지수로는 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, MSE와 SER을 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 제안 NM-MMA는 기존 MMA의 수렴 속도를 개선하고, SE-MMA보다 적은 MSE 성능과 SER 성능을 얻을 수 있음을 확인하였다.

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.

Adaptive Modulus와 Adaptive Stepsize를 이용한 CR-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 개선 (A Performance Improvement of CR-MMA Adaptive Equalization Algorithm using Adaptive Modulus and Adaptive Stepsize)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.107-113
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    • 2019
  • 본 논문에서는 CR-MMA (Constellation Reduction-Multi Modulus Algorithm) 등화 알고리즘에 adaptive modulus와 adaptive stepsize를 적용하므로서 등화 성능을 개선할 수 있는 Hybrid-CRMMA 알고리즘을 제안한다. CR-MMA 알고리즘은 16-QAM과 같은 nonconstant modulus 신호를 constant modulus 신호로 reduction한 후, 송신 신호의 통계치인 고정 modulus를 이용하여 오차 신호를 발생하므로 기존 MMA의 적응 등화 성능을 개선시키기 위하여 등장하였다. 제안 방식인 Hybrid-CRMMA는 CR-MMA의 constellation reduction 개념에 등화기 출력 신호의 전력에 비례토록 adaptive modulus와 오차 신호의 비선형성을 이용하여 adaptive stepsize를 적용하였으며, 이의 개선된 등화 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다. 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 수렴 특성을 나타내는 잔류 isi, 최대 찌그러짐, MSE 및 알고리즘의 외부 잡음에 대한 강인성을 나타내는 SER을 사용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 제안 Hybrid-CRMMA가 기존 CR-MMA보다 모든 성능 지수에서 우월함을 확인하였다.

2차원 QAM 신호에서 CR-MMA와 FC-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 비교 (A Performance Comparison of CR-MMA and FC-MMA Adaptive Equalization Algorithm in 2 dimensional QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.85-90
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    • 2018
  • 본 논문에서는 2차원 16-QAM 신호 전송시 채널에서 발생되는 찌그러짐을 보상하기 위한 CR-MMA(Constellation Reduction - Multiple Modulus Algorithm)와 FC-MMA (Fast Convergence - Multiple Modulus Algorithm) 등화 알고리즘의 성능을 비교하였다. CR-MMA 적응 등화기는 탭 계수 갱신을 위하여 nonconstant modulus 신호를 constant modulus 신호로 축소하여 오차 신호를 이용하지만, FC-MMA 적응 등화기는 신호점의 축소 대신 신호 심볼의 레벨수를 고려한 수정된 dispersion constant를 적용하여 오차 신호를 이용한다. 이들 알고리즘들은 MMA 계열중에서 수렴 특성이 우수한 것으로 알려져 있으므로, 본 논문에서는 수렴 특성을 포함한 성능을 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 시뮬레이션 결과 FC-MMA는 출력 신호 성상도와 잔류 isi 및 최대 찌그러짐과 SER 성능이 CR-MMA보다 우월하지만, 수렴 속도가 늦어짐을 알 수 있었다.

16-QAM 신호에서 적응 등화를 위한 CR-MMA와 RMMA 알고리즘의 성능 비교 (Performance Comparison of CR-MMA and RMMA Algorithm for Adaptive Equalization in 16-QAM Signals)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.87-92
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    • 2017
  • 본 논문에서는 nonconstant modulus 신호를 대상으로 채널의 찌그러짐을 보상하기 위한 CR-MMA (Constellation Reduction - Multiple Modulus Algorithm)와 RMMA (Region based Multiple Modulus Algorithm) 등화 알고리즘의 성능을 비교하였다. 적응 등화를 위한 오차 신호를 얻기 위하여 CR-MMA에서는 모든 신호점들을 constant modulus를 갖는 신호로 축소하지만, RMMA에서는 모든 신호점들이 존재하는 지역을 4개로 분할한 후 이를 지역 기반으로 축소하게 된다. 이와 같은 축소 원리를 적용하여 적응 등화를 위한 탭 계수 갱신을 수행하게 되지만 이들은 각기 다른 등화 성능을 갖게 되므로, 논문에서는 이들의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다. 시뮬레이션 결과 RMMA는 출력 신호 성상도와 잔류 isi 및 최대 찌그러짐과 SER 성능이 CR-MMA보다 우월하지만, 수렴 속도가 늦어졌다.

2차원 QAM 시스템에서 CR-MMA 와 CM-MMA 등화 알고리즘의 성능 비교 (A Performance Comparison of CR-MMA and CM-MMA Equalization Algorithm in 2-dimensional QAM System)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.85-90
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    • 2018
  • 본 논문에서는 2차원 QAM 시스템에서 전송시 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 최소화하기 위한 적응 등화 알고리즘인 CR-MMA와 CM-MMA의 등화 성능을 비교하였다. 기존 적응 등화 알고리즘 MMA의 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호를 얻을 때 CR-MMA는 nonconstant modulus 특성을 갖는 고차 2차원 QAM 신호를 constant modulus 신호로 변환하는 constellation reduction 개념을 이용하며, CM-MMA는 등화기 출력과 송신 신호점의 2차와 4차 cumulant를 강제로 일치시키기 위한 constellation matching error 개념을 이용한다. 서로 상이한 오차 신호를 얻는 과정을 거쳐 이들은 기존 방식보다 개선된 등화 성능을 얻을 수 있게 되므로, 논문에서는 이들을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 등화 성능을 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 등화기 내부의 성능에서는 CM-MMA가 CR-MMA보다 우월하였지만, 외부 성능에서는 CR-MMA가 CM-MMA보다 우월함을 확인하였다.

Adaptive Varying Modulus를 이용한 SE-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 개선 (A Performance Improvement of SE-MMA Adaptive Equalization Algorithm using Adaptive Varying Modulus)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권1호
    • /
    • pp.79-84
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    • 2018
  • 본 논문은 16-QAM nonconstant modulus 특성을 갖는 신호 전송시 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 줄일 수 있는 적응 등화 알고리즘인 SE-MMA (Signed Error - Multiple Modulus Algorithm) 성능의 개선에 관한 것이다. 기존 MMA에서는 송신 신호의 2차 통계치인 modulus를 고정적으로 사용하며 이의 연산량의 간소화를 위하여 SE-MMA가 등장하였다. SE-MMA는 수렴 속도에서는 MMA보다 빨라지만 연산량의 간소화로 인하여 정상 상태에서 등화 성능이 열화되는 문제점이 있으므로, 논문에서는 SE-MMA의 특징을 살리면서 adaptive varying modulus에 의한 오차 신호를 이용하여 적응 등화 필터 계수를 얻음으로서 개선된 등화 성능을 얻을 수 있는 새로운 알고리즘인 AV-SE-MMA를 제안하며 이의 성능을 시뮬레이션으로 확인하였다. 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, MD 및 잡음에 대한 robustness를 확인하기 위하여 SER를 사용하였다. 성능의 비교 결과 출력 신호 성상도, 잔류 isi 및 MD에서는 제안 방식인 AV-SE-MMA가 SE-MMA보다 우월하였지만 잡음에 대한 robustness를 나타내는 SER 성능에서는 동등함을 알 수 있었다.