• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권9B호
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• pp.1795-1805
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• 1999

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.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권10C호
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• pp.965-975
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• 2005

본 논문에서는 향후 초고속 W-PAN(Wireless Personal Area Network)을 위한 유력한 전송 기술로서 각광받고 있는 MB-OFDM UWB(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra Wide Band) 시스템의 동기화를 위한 효과적인 반송파 및 샘플링 주파수 오프셋 결합 추정 기법을 제시하고 성능을 평가하였다. 이를 위해 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 프리앰블 내의 채널 추정 시퀀스를 이용하고 MB-OFDM UWB 시스템 기술 규격 및 주파수 운용 방식을 고려하였으며, 반송파와 샘플링 주파수 오프셋을 결합 추정하는 방법으로서 먼저 샘플링 주파수 오프셋을 추정하고 추정된 샘플링 주파수 오프셋을 이용하여 반송파 주파수 오프셋을 추정하는 방식을 적용하였다. 또한 추정된 오프셋 값들의 신뢰도 향상을 위해 각 과정에서 가중치 기반의 주파수 오프셋 추정 기법을 사용하였다. IEEE 802.15 Task Group 3a에서 제공하는 4가지 UWB 실내 채널 모델을 이용한 모의실험 결과, 각 부채널에서의 수신 신호 평균 전력을 반영하는 제안된 간단한 형태의 가중치 기반 추정 기법의 성능이 채널의 주파수 응답을 사용하여 완벽한 채널 추정을 필요로 하는 이상적인 방법에 비해 훨씬 낮은 복잡도로 유사한 성능을 얻을 수 있음을 확인 하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권12호
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• pp.61-67
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• 2006

본 논문에서는 고속무선통신에 널리 사용되고 있는 직교 주파수 분할 다중화 데이터 전송시스템에서 반송파주파수 옵셋(Offset)에 의한 잔류 위상 오차와 샘플링 주파수 옵셋에 의한 잔류 오차를 추적하고 보상하는 알고리즘을 제안한다. 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서는 서로 직교성을 가지는 부반송파들이 디지털 데이터에 의해 변조되어 동시에 전송된다 반송파 주파수 옵셋이 존재하는 경우에는 신호 대 잡음비의 감소 그리고 인접 부반송파의 간섭 등이 발생한다. 또한 송신단과 수신단에서의 샘플링 주파수의 차이로 인한 샘플링 시점의 오차도 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 성능저하의 주요한 요인으로 작용한다. 반송파 주파수의 오차와 샘플링 주파수의 오차는 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 중요한 성질중의 하나인 직교성 상실을 초래하며 이는 성능저하의 원인으로 작용하므로 수신단에서는 지속적으로 잔류 오차를 추적하여 보상해 주는 방식의 적용이 필수적이다. 본 논문에서는 주파수 선택적 페이딩 무선 채널 환경에서 파일롯 데이터뿐만 아니라 채널이득 정보 및 페이로드 데이터를 주파수 오차 추정에 반영하여 추정오차를 줄이고 이 추정 값을 주파수 오차 보상에 반영하여 성능 향상을 달성할 수 있는 방식을 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권2호
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• pp.601-617
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• 2014

In digital radio broadcasting systems, long delays are incurred in service start time when tuning to a particular frequency because several synchronization steps, such as symbol timing synchronization, frame synchronization, and carrier frequency offset and sampling frequency offset compensation are necessary. Therefore, the operation of the synchronization blocks causes delays ranging from several hundred milliseconds to a few seconds until the start of the radio service after frequency tuning. Furthermore, if spectrum inversed signals are transmitted in digital radio broadcasting systems, the receivers are unable to decode them, even though most receivers can demodulate the spectral inversed signals in analog radio broadcasting systems. Accordingly, fast synchronization techniques and a method for spectral inversion detection are required in digital radio broadcasting systems that are to replace the analog radio systems. This paper presents a joint detection method of frame, integer carrier frequency offset, and spectrum inversion for DRM Plus digital broadcasting systems. The proposed scheme can detect the frame and determine whether the signal is normal or spectral inversed without any carrier frequency offset and sampling frequency offset compensation, enabling fast frame synchronization. The proposed method shows outstanding performance in environments where symbol timing offsets and sampling frequency offsets exist.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권12호
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• pp.3055-3070
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• 2013

This paper proposes an improved carrier frequency offset (CFO) and sampling frequency offset (SFO) estimation scheme for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) based broadcasting system with cyclic delay diversity (CDD) antenna. By exploiting a periodic nature of channel transfer function, cyclic delay and pilot pattern with a maximum channel power are carefully chosen, which helps to enable a robust estimation of CFO and SFO against the frequency selectivity of the channel. As a performance measure, a closed-form expression for the achievable mean square error of the proposed scheme is derived and is verified through simulations using the parameters of the digital radio mondiale standard. The comparison results show that the proposed frequency estimator is shown to benefit from properly selected delay parameter and pilot pattern, with a performance better than the existing estimator.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권11A호
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• pp.1004-1011
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• 2005

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서는 수신단의 샘플링 주파수가 정확하지 않을 경우 샘플링 주파수 옵셋으로 인한 ICI (Inter-Carrier Interference) 현상이 발생하여 수신 성능의 열화를 초래한다. 일반적으로 샘플링 주파수 옵셋의 추정은 연속된 2개의 OFDM 심볼의 파일럿 신호 또는 약속된 신호간의 상관을 통하여 수행되는데, 이 경우 전송 효율 저하 및 OFDM 시스템의 규격에 따라 적음이 불가능할 수 있다는 단점을 가진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 단일 OFDM 심볼을 이용한 새로운 샘플링 주파수 옵셋추정 기법을 제안한다. 제안된 방식은 단일 OFDM 심볼을 이용하므로 전송 효율의 저하 없이 보다 유연하게 OFDM 기반 시스템 규격에 적용 가능하며, 기존의 주파수 영역에서 샘플링 주파수 옵셋을 추정하는 기법보다 더 많은 관찰을 통한 샘플링 주파수 옵셋 추정의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 제안된 방식의 성능을 다양한 모의 실험을 통해 기존의 기법과 비교 분석하였으며 이를 통하여 제안된 기법 적용한 경우 AWGN 채널 및 페이딩 채널환경에서 샘플링 옵셋 추정 및 보상을 통해 시스템의 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1280-1287
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• 2012

3.2~6.5 GHz 광대역 특성을 갖는 YTO(YIG Tuned Oscillator) 모듈을 설계 및 제작하였다. 위상 잡음 특성을 개선하기 위해 샘플링 믹서를 이용한 offset PLL(Phase Locked Loop) 구조로 설계하였다. 이 방식은 샘플링 믹서, 위상 비교기, 루프 필터, 전류 드라이버 회로, YTO로 구성된다. 측정 결과, 4.5 GHz에서 위상 잡음은 수식으로 도출한 값과 유사한 10 kHz offset 주파수에서 -100 dBc/Hz를 얻었다. 제작된 YTO 모듈의 위상 잡음은 동작 주파수 대역에서 기존 PLL 구조에 비해 10 dB 이상 우수함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.1075-1085
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• 2005

본 논문은 IEEE802.15.3a Alt-PHY로 표준화중인 MB-OFDM WB(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra Wide Band) 시스템 수신기 설계 방안을 제시하고 링크 마진(link margin) 설계를 위해 4 병렬 구조에 의한 구현 손실을 정량적으로 분석하는 것이다. 먼저 MB-OFDM UWB 시스템의 전송 방식을 설명하고, 동기 구조를 완전한 디지털 방식으로 설계하기 위해 반송 주파수 옵셋(carrier frequency offset)과 샘플링 클락옵셋(sampling clock offset)이 MB-OFDM UWB 시스템에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고 이러한 반송 주파수 옵셋과 샘플링 클락 옵셋을 추정하고 보상하기 위한 알고리즘과 VLSI 구현을 위하여 MB-OFDM UWB 시스템의 패킷 전송 구조를 이용한 4 병렬 동기 구조를 제시하였다. 본 논문에서 제시한 시스템 동기를 위한 수신 구조와 단순화된 4 병렬 구조에 의한 구현 손실 값은 UWB-OFDM 시스템 규격에서 제시한 최대 허용 가능한 반송 주파수 옵셋 및 샘플링 클락 옵셋에서 최대 3.08 dB로 시뮬레이션을 통해 분석되었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.53-58
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• 2007

OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)은 페이딩 환경에서 높은 전송율을 가지는 효율적인 전송 기법이다. 그러나 OFDM 프레임의 시작 시점을 정확히 찾지 못하면 주파수 영역에서 위상회전으로 인해 수신 데이터의 비트오율이 높아진다. 그러므로 코히어런트 OFDM 시스템에선 정수배의 샘플 옵셋뿐만 아니라 소수배의 샘플 옵셋까지 동기를 획득해야 한다. 본 논문에서는 코히어런트 OFDM 시스템에서 수신된 훈련 심볼의 상관관계를 이용하여 0.5 샘플 이전과 이후의 충격응답을 각각 구하고 이들의 차를 이용하여 소수배 샘플 동기를 획득하는 알고리듬을 제안한다. 제안한 심볼 타이밍 동기 기법의 성능을 다중경로 채널과 잡음에 대한 모의실험을 통하여 검증한다.