• 제목/요약/키워드: pilot symbols

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OFDM 시스템에서 효율적인 샘플링 주파수 옵셋 추정 기법에 관한 연구 (Study of efficient sampling frequency offset estimation schemes for OFDM system)

  • 왕도휘;윤은철;김준태
    • 방송공학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.357-365
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    • 2009
  • OFDM 시스템에서 송수신단의 샘플링 주파수가 정확하지 않을 경우 샘플링 주파수 옵셋으로 인한 ICI(Inter-Carrier Interference) 현상이 발생하여 수신 성능의 열화를 초래한다. 일반적으로 샘플링 주파수 옵셋은 주파수 영역에서 2개의 인접한 OFDM 심볼의 동일한 파일럿 위치에서의 부반송파간 상관을 통해 추정하게 되는데, 본 논문에서는 인접한 심볼뿐만 아니라 더 많은 연속된 심볼들 간의 다양한 조합을 통한 상관을 이용하여 샘플링 주파수 옵셋을 추정하는 기법을 제안한다. 제안된 방법을 DVB-T(2K 모드) 시스템에 적용하여 모의실험을 진행하고, 이를 통해 AWGN 채널 환경에서 심볼들 사이의 잡음의 영향을 줄임으로써 샘플링 주파수 옵셋 추정 성능을 향상시킬 수 있음을 확인한다.

Design of Low Update Rate Phase Locked Loops with Application to Carrier Tracking in OFDM Systems

  • Raphaeli Dan;Yaniv Oded
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제7권3호
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    • pp.248-257
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    • 2005
  • In this paper, we develop design procedures for carrier tracking loop for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems or other systems of blocked data. In such communication systems, phase error measurements are made infrequent enough to invalidate the traditional loop design methodology which is based on analog loop design. We analyze the degradation in the OFDM schemes caused by the tracking loop and show how the performance is dependent on the rms phase error, where we distinguished between the effect of the variance in the average phase over the symbol and the effect of the phase change over the symbol. We derive the optimal tracking loop including optional delay in the loop caused by processing time. Our solution is general and includes arbitrary phase noise apd additive noise spectrums. In order to guarantee a well behaved solution, we have to check the design against margin constraints subject to uncertainties. In case the optimal loop does not meet the required margin constraints subjected to uncertainties, it is shown how to apply a method taken from control theory to find a controller. Alternatively, if we restrict the solution to first or second order loops, we give a simple loop design procedure which may be sufficient in many cases. Extensions of the method are shown for using both pilot symbols and data symbols in the OFDM receiver for phase tracking. We compare our results to other methods commonly used in OFDM receivers and we show that a large improvement can be gained.

OFDM 시스템에서 주파수 선택적 페이딩 채널과 RF 불완전 변환 극복을 위한 기저대역 신호보상 기법 (Baseband Signal Compensation Scheme for Frequency Selective Fading Channel and RF Impairments in OFDM System)

  • 김재길;김정빈;황진용;신동철;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1C호
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    • pp.55-64
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    • 2010
  • 본 논문에서는 직접변환 RF 송수신기를 채용하는 직교주파수분할다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 송수신기의 IQ 불균형과 수신기의 위상잡음, 그리고 주파수 선택적 페이딩에 의한 채널 왜곡을 종합적으로 분석하여 기저대역에서 이들 왜곡을 보상하는 보상기법을 제안한다. 제안된 보상기법은 훈련심벌을 이용하여 합성 왜곡성분을 추정하는 초기 왜곡추정과 데이터 심벌에 포함되는 파일럿 심벌을 이용한 잔여 왜곡성분 추정과정을 포함하고 있으며 이들을 종합하여 합성왜곡성분을 제거한다. 시뮬레이션 결과로부터 제안된 보상기법은 IQ 불균형, 위상잡음과 주파수 선택적 페이딩 채널이 혼합된 신호왜곡을 동시에 보상할 수 있음을 확인하였다.

CDMA Digital Mobile Communications and Message Security

  • 이만영
    • 정보보호학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.3-38
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    • 1996
  • The mobile station shall convolutionally encode the data transmitted on the reverse traffic channel and the access channel prior to interleaving. Code symbols output from the convolutional encoder are repeated before being interleaved except the 9600 bps data rate. All the symbols are then interleaved, 64-ary orthogonal modulation, direct-sequence spreading, quadrature spreading, baseband filtering and QPSK transmission. The sync, paging, and forward traffic channel except the pilot channel in the forward CDMA channel are convolutionally encoded, block interleaved, spread with Walsh function at a fixed chip rate of 1.2288 Mcps to provide orthogonal channelization among all code channels. Following the spreading operation, the I and Q impulses are applied to respective baseband filters. After that, these impulses shall be transmitted by QPSK. Authentication in the CDMA system is the process for confirming the identity of the mobile station by exchanging information between a mobile station and the base station. The authentication scheme is to generate a 18-bit hash code from the 152-bit message length appended with 24-bit or 40-bit padding. Several techniques are proposed for the authentication data computation in this paper. To protect sensitive subscriber information, it shall be required enciphering ceratin fields of selected traffic channel signaling messages. The message encryption can be accomplished in two ways, i.e., external encryption and internal encryption.

Spectral encapsulation of OFDM systems based on orthogonalization for short packet transmission

  • Kim, Myungsup;Kwak, Do Young;Kim, Ki-Man;Kim, Wan-Jin
    • ETRI Journal
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    • 제42권6호
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    • pp.859-871
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    • 2020
  • A spectrally encapsulated (SE) orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) precoding scheme for wireless short packet transmission, which can suppress the out-of-band emission (OoBE) while maintaining the advantage of the cyclic prefix (CP)-OFDM, is proposed. The SE-OFDM symbol consists of a prefix, an inverse fast Fourier transform (IFFT) symbol, and a suffix generated by the head, center, and tail matrices, respectively. The prefix and suffix play the roles of a guard interval and suppress the OoBE, and the IFFT symbol has the same size as the discrete Fourier transform symbol in the CP-OFDM symbol and serves as an information field. Specifically, as the center matrix generating the IFFT symbol is orthogonal, data and pilot symbols can be allocated to any subcarrier without distinction. Even if the proposed precoder is required to generate OFDM symbols with spectral efficiency in the transmitter, a corresponding decoder is not required in the receiver. The proposed scheme is compared with CP-OFDM in terms of spectrum, OoBE, and bit-error rate.

수정된 ATSC 전송 시스템을 위한 반송파 주파수 동기부 설계에 관한 연구 (A Carrier Frequency Synchronization Scheme for modified ATSC Systems)

  • 전영곤;김준태
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.96-107
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    • 2011
  • 최근 들어 3D HDTV (3-Dimensional High Definition Television)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 3D HDTV 방송 서비스를 위하여 기존의 HDTV 전송 방식인 ATSC (Advanced Television Systems Committee) 8-VSB (8-Vestigial Side Band) 시스템을 수정하려는 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 프레임헤더에 PN (Pseudo-Noise)심볼을 삽입하여 반송파 주파수 오차와 반송파 위상 오차 복구를 이루도록 하는 프레임 구조와 VSB 변조방식을 채택하고자 한다. 본 논문에서는 이 시스템을 수정된 ATSC 전송시스템이라 부르려 한다. 수정된 ATSC 전송시스템의 수신기는 방송 신호의 원활한 수신을 위하여 반송파 주파수 오차(심볼속도 대비 최대 1%)를 정확하게 추정하고 복구하여야 한다. 기존 ATSC 시스템이 파일럿 신호를 삽입하여 반송파 주파수 오차를 복구 하였다면, 수정된 ATSC 시스템은 별도의 파일럿 신호 첨가 없이 PN심볼을 이용하게 된다. 본 논문에서는 수정된 ATSC 전송 시스템에 적용 가능한 반송파 주파수 복구 방식을 소개한다. 제안된 방식은 Fitz 알고리즘을 이용한 거친 반송파 주파수 오차 복구부과 간단한 PN심볼 상관 알고리즘을 이용한 미세 반송파 주파수 오차 복구부를 가진다. 그리고 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 변조된 신호는 심볼 정보가 동위상 채널과 직각위상 채널에 존재하는 반면 VSB 변조된 신호는 심볼 정보가 동위상 채널에만 존재하고 직각위상 채널은 단지 동위상 채널의 힐버트 변환된 값이다. 그러므로 VSB 변조된 신호는 QAM 변조된 신호와 같은 고정된 위상을 가지지 못하고, 반송파 주파수 옵셋에 더욱 민감하게 된다. 이 같은 문제를 해결하고 성능을 향상시키기 위하여 이상적인 송수신 시스템에서 수신된 PN 심볼을 이용한 수신된 신호의 위상보정 과정을 수행하게 된다.

OFDM 기반의 유비쿼터스 광대역 접속을 위한 단일화 시간영역 채널 추정기 (A Unified Time-domain Channel Estimator for OFDM based Ubiquitous Broadband Access)

  • 서정욱;곽재민;김동구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권1호
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    • pp.19-24
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    • 2010
  • 본 논문에서는 OFDM 시스템 기반의 유비쿼터스 무선 광대역 억세스를 위한 단일화된 시간영역 채널추정기(UTD-CE)를 제안하였다. 유비쿼터스 서비스를 위한 소프트웨어 라디오 플랫폼(Software Radio platform)의 요소기술로서, 제안된 UTD-CE는 IEEE802.11x WiFi, IEEE802.16x WiMAX, DMB, MediaFLO, DVB-H 등의 시스템 규격에 따라 다르게 적용되는 파일럿 심볼과 파일럿 부반송파의 할당을 주요가변 파라미터로 사용한다. 파일럿 정보가 주어지면 데이터 부반송파들의 채널 주파수 응답은 UTD-CE에서 위너 필터링과 DFT기반의 인터폴레이션에 의해 유사한 방법으로 예측된다. 시뮬레이션 결과, 파일럿 정보가 변할 때, 제안한 기법이 기존의 시간영역 채널추정기에 비해 성능이 우수함을 알 수 있다.

주파수 선택적 시변 채널 OFDM 시스템에서의 파일럿 심볼을 이용한 채널 예측 및 등화 (Pilot Symbol Assisted Channel Estimation and Equalization for OFDM Systems in Doubly Selective Channels)

  • 임동민
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.1408-1418
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    • 2007
  • 본 논문에서는 주파수 선택적 시변 채널 OFDM 시스템에서 파일럿 심볼을 이용하는 채널 예측 및 등화 방식의 성능을 분석하고 문제점 및 개선 방안을 제시한다. 주파수 영역 채널 행렬의 대역폭을 제한하기 위하여 시간 영역 윈도우를 도입하며, 채널 예측에 LS(Least Square) 및 선형 MMSE(Minimum Mean Square Error) 예측 방식을 이용한다. 채널 등화에는 채널 예측에 이용되는 파일럿 심볼의 존재가 고려된 선형 MMSE 및 결정 귀환 등화 방식을 이용한다. 계산량을 감소시키기 위하여 채널 등화 알고리즘에 요구되는 선형 연립 방정식의 풀이에 band LU 행렬 분해 알고리즘을 도입하며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 기존 방식과의 성능을 비교한다. 결정 귀환 등화 방식에 시간 영역 윈도우를 적용하는 경우, 결정 귀환 관련 행렬의 대역폭이 제한되지 않아 성능이 저하되는 문제점을 분석하였다.

IEEE 802.11p에서 파일럿 부반송파를 이용한 채널추정 기법 (Pilot Subcarrier Based Channel Estimation Scheme in IEEE 802.11p Systems)

  • ;박동찬;김석찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권5호
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    • pp.791-798
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    • 2015
  • 이동 중의 차량에서 멀티 서비스를 지원받고자 하는 수요가 증가함에 따라 통신시스템과 차량산업을 융합하는 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 서비스가 성공적으로 수행되기 위해서는 신뢰성 있는 정보의 전달과 우수한 수신성공률이 보장되어야 한다. 따라서 정확한 채널 값을 추정 할 수 있는 기법이 필요하다. 이 논문은 고속주행 환경에서 동작하는 차량용 통신 규격인 IEEE 802.11p에서 시변 채널추정을 위한 PTAU(Pilot Tone Aided Update) 결정지향 기법을 제안한다. 기존의 기법들은 시간영역에서 오류전파가 발생하므로 높은 서비스의 질을 제공하기 어렵다. 이 논문에서는 이러한 문제점의 보완을 위해 파일럿 부반송파들을 사용하였고, 주파수 대역에서 일정한 순서에 따라 추정한 값들을 업데이트시킴을 제안한다. PTAU기법은 기존의 기법들에 비해 낮은 비트오류율을 가져 고속채널에서의 추적 성능을 향상시킴을 검증하였다.

고속 이동 전파환경에서 결정지향 채널 추정 기법의 개선 (A Novel Enhanced Decision-Directed Channel Estimation Scheme in High-Speed Mobile Environments)

  • ;박동찬;김석찬
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.29-32
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    • 2015
  • 운전자의 안전과 편의성을 높이기 위해 통신시스템과 자동차와의 융합의 중요성이 부각되고 있다. 질 높은 서비스를 지원하기 위해 선 차량들 간에 정보가 신뢰성 있게 전달되어야 한다. 따라서 고속주행 환경에서는 채널이 급격하게 변하므로 채널 값을 정확히 추정할 수 있는 기법이 중요하다. 이 논문은 차량용 무선 통신 규격인 IEEE 802.11p에서 시변 채널 추정을 위해 개선된 결정지향 기법인 FADP(Frequency Averaging Data Pilot)를 제안한다. 주파수 대역에서 평균화 과정을 거치고 시간 대역에서 데이터 심벌간의 강한 상관관계를 이용하여 좀 더 정확하게 채널 추정 값을 구하였다. 평균 제곱 오차 및 비트 에러율의 관점에서 기존의 기법들과 비교분석하여 FADP의 성능을 검증하였다.