• 제목/요약/키워드: orthogonality error

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OFDM시스템에서 최대 우도 함수를 이용한 개선된 정수 부분 주파수 오프셋 추정 (An Improved Integer Frequency Offset Estimation in OFDM Systems Using Maximum Likelihood Function)

  • 남도원;윤동원;박상규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권2A호
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    • pp.103-109
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    • 2006
  • OFDM 시스템은 전송단과 수신단의 발진기의 불일치로 인해 발생하는 주파수 오프셋의 영향에 민감하다는 단점을 가지고 있다. 주파수 오프셋은 정수 부분과 소수 부분으로 구분할 수 있다. 정수 부분 주파수 오프셋은 부반 송파 사이의 직교성에는 영향을 주지는 않지만, 수신된 데이터 심볼들 간에 순환성 천이를 일으켜 비트 오류 확률이 0.5가 되게 한다. 이 논문에서는 다중 경로 페이딩(multipath fading) 채널 환경에서 학습 심볼 하나 만을 요구하면서 최대 우도(Maximum Likelihood: ML) 함수를 이용한 새로운 정수 부분 주파수 오프셋 추정 방법을 제안한다. 제안한 방법이 학습 심볼의 수를 줄여 줄뿐만 아니라, 복잡성을 늘이지 않으면서 성능이 우수함을 모의 실험을 통해 보인다.

Performance Analysis of Uplink Cognitive Radio Transmission based on Overloaded MC-DS-CDMA

  • Sundararajan, Mohandass;Govindaswamy, Umamaheswari
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제3권4호
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    • pp.181-190
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    • 2014
  • This paper reports a cognitive radio network architecture based on overloaded multicarrier direct sequence code division multiple access (O-MC-DS-CDMA). The O-MC-DSCDMA technique combines CDMA with a multicarrier modulation technique to overcome the channel fading effects. In this technique, secondary users are enabled to share the available bandwidth with the existing primary users. Two sets of orthogonal Gold codes are used to support the primary and secondary users simultaneously. The orthogonality between the spreading codes is lost due to the non-zero cross correlation between the codes and the timing synchronization error in the uplink transmission, which causes interference between primary and secondary users. This paper proposes two modified hybrid parallel/successive interference cancellation techniques for primary and secondary user base station receivers with multiple antennas to suppress the interference among users. Interference among the same group of users is cancelled by parallel interference cancellation and the interference among groups is cancelled using successive interference cancellation. The simulation results confirmed that the proposed modified interference cancellation techniques show better BER performance over conventional interference cancellation techniques.

5GHz대역 고속 무선 LAN 시스템을 위한 동기화 기법 연구 (A Study on the Synchronization Techniques for 5GHz High-speed WLANs)

  • 김인겸
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권6C호
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    • pp.594-601
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    • 2003
  • 5GHz 대역을 사용하는 고속 무선 LAN 시스템은 전송방식으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하고 있다. OFDM 방식은 병렬 전송으로, 타 직렬 전송시스템과 비교하여 채널의 시간적 변화에 강한 특성을 가지고 있다는 여러 장점을 가지고 있다. 그러나 OFDM방식은 다수의 직교 반송파를 사용하기 때문에 부반송파들간의 직교성이 깨질 경우에는 채널간의 간섭이 발생되어 BER(Bit Error Ratio) 성능이 크게 저하된다. 따라서, 본 논문에서는 최대 54Mbps의 전송률을 가지는 5GHz 대역을 사용하는 고속 무선 LAN 시스템에서의 동기화 기법을 제안한다. 제안된 동기화 기법들은 기존의 방식과 비교하여 성능은 유지하면서 복잡도를 줄이는 구조를 가지고 있다.

전기 차량의 민감도 상관관계 (Sensitivity Correlations of Electrical Vehicle)

  • 이정익
    • 한국생산제조학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.337-347
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    • 2009
  • Generally, finite element models used in structural analysis have some uncertainties of the geometric dimensions, applied loads and boundary conditions, as well as in material properties due to the manufacturability of aluminum intensive body. Therefore, it is very important to refine or update a finite element model by correlating it with dynamic and static tests. The structural optimization problems of automotive body are considered for mechanical structures with initial stiffness due to preloading and in operation condition or manufacturing. As the mean compliance and deflection under preloading are chosen as the objective function and constraints, their sensitivities must be derived. The optimization problem is iteratively solved by a sequential convex approximation method in the commercial software. The design variables are corrected by the strain energy scale factor in the element levels. This paper presents an updated method based on the sensitivities of structural responses and the residual error vectors between experimental and simulation models.

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Construction of Orthogonal Basis Functions with Non-Divergent Barotropic Rossby-Haurwitz Waves

  • Cheong, Hyeong-Bin;Jeong, Hanbyeol;Kim, Wonho
    • 한국지구과학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.333-341
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    • 2014
  • A new set of basis functions was constructed using the Rossby-Haurwitz waves, which are the eigenfunctions of nondivergent barotropic vorticity equations on the sphere. The basis functions were designed to be non-separable, that is, not factored into functions of either the longitude or the latitude. Due to this property, the nodal lines of the functions are aligned neither along with the meridian nor the parallel. The basis functions can be categorized into groups of which members have the same degree or the total wavenumber-like index on the sphere. The orthonormality of the basis functions were found to be close to the machine roundoffs, giving the error of $O(10^{-15})$ or $O(10^{-16})$ for double-precision computation (64 bit arithmetic). It was demonstrated through time-stepping procedure that the basis functions were also the eigenfunctions of the non-divergent barotropic vorticity equations. The projection of the basis functions was carried out onto the low-resolution geopotential field of Gaussian bell, and compared with the theory. The same projections were performed for the observed atmospheric-geopotential height field of 500 hPa surface to demonstrate decomposition into the fields that contain disturbance of certain range of horizontal scales. The usefulness of the new basis functions was thus addressed for application to the eigenmode analysis of the atmospheric motions on the global domain.

OFDM 통신 시스템에서 STFBC 기법을 이용한 위상잡음 보상 (Phase Noise Compensation in OFDM Communication System by STFBC Method)

  • 이영선;유흥균;정영호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.1043-1049
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    • 2005
  • 대용량 고속 광대역 전송에 적합한 OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) 통신 시스템에서 위상 잡음에 의해 발생하는 ICI(Inter-Sub-Carrier-Interference)는 부반송파 사이의 직교성을 깨뜨려 시스템 성능을 현저히 저하시킨다. 본 논문에서는 ICI 제거 기 법과 안테나, 시간, 주파수 다이버시티를 혼합한 새로운 STFBC(Space Time Frequency Block Coding) 방법을 이용하여 ICI를 효과적으로 제거한다. 먼저 위상잡음 선형 근사화 기법을 이용하여 제안한 STFBC OFDM 시스템에서 발생하는 CPE(Common Phase Error) 성분과 ICI 성분을 분석하고 PLL(Phase Locked Loop) 위상잡음에 의해 발생하는 시스템 성능 저하를 비교 분석하기 위하여 CIR(Carrier to Interference Ratio), PICR(Peak Interference to Carrier power Ratio) 그리고 BER(Bit Error Rate)을 토론한다. 분석 결과 제안한 STFBC 방법에서는 ICI를 뚜렷이 제거할 뿐만 아니라 기존의 STBC(Space Time Block Coding), SFBC(Space Frequency Block Coding) 등 다이버시티 코딩 기법에서 나타나는 SCI(Self Channel Interference)를 효과적으로 피면할 수 있다.

OFDM 시스템에서 주파수 오프셋 보정에 의한 CIR 성능 향상 (CIR Performance Enhancement by Frequency Offset Estimation in OFDM System)

  • 고성희;최정훈;이동호;김남
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권4C호
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    • pp.446-452
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    • 2009
  • OFDM 시스템은 전송단자 수신단의 오실레이터의 불일치로 인해 발생하는 주파수 오프셋의 영향에 민감하다는 단점이 있다. 또한 주파수 오프셋은 ICI(Inter Carrier Interference) 문제를 발생시키고 부반송파 사이에 직교성을 왜곡한다. 본 논문에서는 ICI 영향을 분석하고, 기존의 SC 기법을 응용하여 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법의 BER(Bit Error Rate)과 신호 품질을 결정짓는 CR(Carrier to Interference Ratio)을 분석하기 위하여 MATLAB 프로그램을 사용한다. 모의실험 결과, 주파수 오프셋이 0.3과 0.5 일 때 $10^{-3}$의 BER에서 BPSK 변조는 0.5dB, 1dB 이상, QPSK 변조는 1.6dB, 1.5dB 이상의 SNR 성능 향상을 보이며, CIR 성능도 최대 15dB 이상 향상 되었다. 결과적으로 제안한 기법이 기존의 기법보다 시스템 성능 향상에 효과적이다.

직교신호를 이용한 간섭 억제회로 설계 (Suppression Circuit Design of interference Using Orthogonal Signal)

  • 윤정식;정정화
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권10A호
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    • pp.969-979
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    • 2002
  • 본 논문에서는 디지털 무선통신에서 데이터 판정 오류의 원인이 되는 송수신 신호의 신호세력 차이에 의한 간섭(Interference)을 최소화시키는 새로운 방법을 제안하였다. 이 방법은 송수신 신호간의 위상차와 신호세력의 차이로 인하여 발생되는 간섭을 억제하기 위해서, 검출된 수신 신호의 위상에 따라 송신신호의 위상을 보상함으로써 송수신 신호가 항상 직교를 유지하도록 하는 방법이다. 수신신호의 위상잡음과 위상지연을 검출하기 위하여 기준 신호원으로 사용도는 VCO는 MOS회로로 구현하였고, 위상지연이 있는 신호를 얻기 위하여 화이트가우시안 노이즈(AWGN)를 통과시킨 신호를 사용하였다. 화이트가우시안 노이즈를 통과한 신호를 송신기의 변조기에서 위상지연과 위상잡음을 보상하였으며, 보상된 신호는 준직접변환 수신기와 QPSK 복조방식을 사용하영 데이터를 복원하였다. 변조기에서 보상된 송신 신호는 항상 수신 신호와 직교가 유지되므로 송수신기간의 간섭을 억제 할 수 있었으며, 또한 데이터의 판정오류 확률을 비교하였고, 모의 실험을 통하여 효용성을 입증하였다.

돌고래 휘슬음을 모방한 frequency shift keying 수중통신기법의 다중경로결합 수신 방법 (Multipath combining method for frequency shift keying underwater communications mimicking dolphin whistle)

  • 안종민;이호준;김용철;김완진;정재학
    • 한국음향학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.404-411
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    • 2018
  • 본 논문은 수중에서 은밀성을 확보하기 위해 FSK(Frequency Shift Keying)를 이용하여 돌고래 휘슬음을 모방하는 통신 기법과 다중경로 결합 이득을 이용하여 BER(Bit Error Rate) 성능을 높이는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 휘슬음을 짧은 시간 구간으로 나누고 그 구간에 심볼의 직교성을 보장하는 FSK 변조신호를 만든다. 그리고 휘슬음을 모방할 때 다중경로 채널에서 심볼간의 ISI(Inter Symbol Interference)가 줄어드는 특징을 이용하여 다중경로 결합 이득을 얻는 방법이다. 제안한 방법의 성능을 보이기 위해 전산모의실험과 실제 호수실험을 진행하였다. 전산모의실험을 통해 다중경로에 의해 추가적인 다중경로 결합 이득이 발생함을 보였다. 호수 실험에서는 제안된 FSK 방법이 20 msec의 심볼 길이와 900 Hz의 변조 대역을 갖는 경우 다중경로 결합 이득을 얻어 0.002의 BER갖고 0.185의 BER을 갖는 CSS(Chirp Spread Spectrum)보다 우수함을 보였다. 그리고 모방한 신호와 실제 휘슬 신호의 시간-주파수 영역에서 평균 상호 상관 값을 통해 모방도를 분석하여 제안된 FSK방법이 CSS방법에 비해 높은 모방도를 보였다.

위상 잡음과 직교 불균형이 있는 OFDM 수신 신호의 보상 (Compensation of OFDM Signal Degraded by Phase Noise and IQ Imbalance)

  • 유상범;김상균;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.1028-1036
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    • 2008
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 직교 불균형 문제는 송수신기의 front-end에서 발생하며, 성상도에 영향을 주게 되어 BER(Bit Error Rate)을 증가시킨다. 또한, 위상 잡음은 송수신시 국부 발진기에서 발생되는 잡음으로 각 부반송파의 직교성을 깨뜨림으로써 시스템 성능을 크게 저하시킨다. 기존 방식인 PNS(Phase Noise Suppression) 알고리즘은 이러한 위상 잡음을 효과적으로 제거하는 방법이지만 직교 불균형 이동시에 적용되면 오히려 성능이 감소된다. 본 논문에서는 OFDM 시스템의 수신기에서 하향 변환 시 발생하는 직교 불균형과 위상 잡음의 영향을 분석하고, 수신기 FFT(Fast Fourier Transform) 후단에서 파일럿 심볼을 사용하여 CPE를 먼저 제거하고 직교 불균형과 위상 잡음의 성분을 검출하여 등화기의 판정 기준으로 사용하여 보상하는 방법을 제시하였다. 또, 다른 기존 방식들은 FFT 후단에서 추정하고 피드백 시키거나 프리엠블과 같은 시퀀스를 사용하는 방식이지만, 본 논문에서는 FFT 후단에서 MMSE 등화기만을 사용하여 제거하므로 기존의 방법보다 복잡도가 줄어든다. 기존의 위상 잡음 제거 방식에 ICI(Inter Carrier Interference) 제거 기능을 추가하고 직교 불균형 성분을 추출하여 MMSE(Minimum Mean Square Error) 과정 중에 적응 forgetting factor를 적용하면 성능 개선과 직교 불균형 성분의 영향이 줄어들며 성능이 개선됨을 보인다.