Block Type 파일럿 배치를 적용한 OFDM 시스템의 등화 기법 개선

김환우,김지헌,Kim Whan-Woo,Kim Ji-Heon 한국음향학회 2006 韓國音響學會誌 Vol.25 No.3

This paper is concerned with a equalization technique for Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) systems based on a block type pilot arrangement over slow fading channels. The bit rates obtained in underwater channels are relatively modest compared to some other communication channels such as cellular phones or indoor wireless systems. Consequently. the Doppler effect is the important parameter in tracking a channel. In case of a coherent demodulation scheme, the residual mean phase errors due to Doppler frequency may be fatal for the performance of the system. The equalizer could not solely handle mean Doppler shift. To account for the common Doppler effect a phase error tracking loop is used with the frequency equalizer. so that the rotation errors are avoided. Furthermore. simulations show that we can reduce the computational load of the tracking loop with negligible effect on performance. 본 논문은 slow 페이딩 채널에서 block type 파일럿 배치에 기반한 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 등화 기법을 다루고 있다. 수중 채널에서 얻을 수 있는 비트 속도는 셀룰러 폰이나 실내 무선 시스템과 같은 여타 통신 채널에 비해 상대적으로 낮은 편이며, 따라서 채널 추적시 도플러 효과가 중요한 파라미터가 된다. Coherent 복조 방식의 경우 도플러 주파수에 의한 잔여 평균위상에러는 시스템 성능에 치명적으로 작용할 수 있으며, 등화기만으로는 평균 도플러 쉬프트 효과에 대처하지 못할 수 있다. 공통 도플러 효과에 대처하기 위해 주파수 등화기와 더불어 위상에러 추적회로를 사용하여 회전 에러를 배제할 수 있다. 아울러 성능 저하를 최소화하는 수준에서 추적회로의 연산 부담을 줄일 수 있음을 시뮬레이션을 통해 증명하였다.

레이더의 원형 스캔에 따른 ES 탐지손실 분석

류영진,김환우,Ryoo, Young-Jin,Kim, Whan-Woo 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.6

The pulse amplitude of a search radar signal received by an ES system is not constant pulse by pulse because of the radar's scan characteristics. The variation of the pulse amplitude causes the ES detection loss in the ES system. Therefore, the ES detection range equation should consider the ES detection loss caused by the search radar's scan characteristics. In this paper, we theoretically analyze the ES detection loss for the circular scar and propose the model to evaluate it quantitatively. The experiment results for the real search radar signals demonstrate that the proposed model is suitable for the evaluation model of the ES detection loss related to the circular scan of radars. 레이더의 스캔특성에 의해 ES 시스템에 수신된 탐색 레이더 신호의 펄스세기는 펄스마다 일정하지 않다. 이러한 펄스세기의 변화는 ES 탐지손실을 유발하므로 스캔에 따른 탐지손실을 ES 탐지거리 방정식에 고려하여야 한다. 본 논문에서는 원형스캔에 대하여 ES 탐지손실을 이론적으로 분석하고, 정량적으로 예측할 수 있는 모델을 제안하였다. 실제 레이더에 대해 탐지손실을 측정한 결과, 제안된 모델이 원형 스캔에 관계된 ES 탐지손실 모델로 적합함을 알 수 있었다.

OFDMA 시스템에서 단말기의 위치정보를 이용한 상향링크 전력제어 및 부채널 할당

김대호,김환우,Kim, Dae-Ho,Kim, Whan-Woo 한국정보통신학회 2006 한국정보통신학회논문지 Vol.10 No.1

OFDMA 시스템에서 단말기는 기지국과 같이 최소 1개부터 최대일 때 부채널 전부를 사용할 수 있지만 단말기의 송신전력은 기지국보다 낮게 설계되기 때문에 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리(FLR : full loading range)의 제한이 생기고 FLR 외부에 위치한 단말은 기존의 개방루프 전력제어 방식을 사용할 수 없는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 OFDMA 시 스템의 ranging 정보를 이용하여 단말기의 위치를 파악하고 단말기의 위치에 따라서 사용가능한 부채널수를 제한하고 PCG(power concentration gain)를 인가하는 방식을 제안하였다. 시뮬레이션을 통한 실험 결과에서 제안된 방식은 단말기의 위치에 따라서 상향링크 무선자원의 최적 활용을 가능하게 하며 FLR 외부에서 개방루프 전력 제어가 별도의 하드웨어 없이 가능함을 확인하였다. In OFDMA system, even if the number of allocated sub-channel in mobile station varies from one to the whole sub-channel as in base station, while because of mobile station's transmit power is lower than that of base station, therefore full loading range(FLR) constraint occurs where whole sub-channel can be used and the conventional open-loop power control scheme can not be used beyond FLR. We propose a new scheme that limits the maximum sub-channel allocation number and uses power concentration gain(PCG) depending on location of mobile station, which is based on ranging in OFDMA system. Simulation results show that the proposed scheme provides solutions for optimum utilization of radio resource depending on the location of mobile station and enables open-loop power control beyond FLR without extra hardware complexity.

LVDT 출력 분기에 따른 신호 감쇠 현상 연구

권종광,김환우,Kwon, Jong-Kwang,Kim, Whan-Woo 한국군사과학기술학회 2006 한국군사과학기술학회지 Vol.9 No.1

This paper describes signal attenuation characteristics as splicing the output on LVDT for stability and reliability of switching mechanism, which is developed to use common signal between FLCC and EDFLCC, on T-50 aircraft. The method of test is classified a Pspice simulation and an actual hardware evaluation. The difference of error margin for two methods is 10times, the latter higher. The result in this experiment shows that the signal attenuation as splicing the output on LVDT doesn't affect and the static error margin is 53% for develope the EDFLCC.

부호분할다중화 전송방식의 대전자전 능력 분석

이성민,김환우,Lee, Seong-Min,Kim, Whan-Woo 한국군사과학기술학회 2008 한국군사과학기술학회지 Vol.11 No.5

In this paper, we have introduced a Code Division Multiplexing transmission method which is similar to OFDM and analyze ECCM performances. We have verified CDM transmission method has a good LPI performance and a feasible ECCM performance. This capability could be useful for reduction of RF interference which occurs when many equipments operate densely in small area. The equipment that uses CDM transmission method supports variable transmission rate and order-wire effectively and conveniently to user. This CDM method has similar ECCM performance comparing to serial DS method. CDM method has good multi-path signal processing capability and could be useful for mobile communication environment.

예측디콘볼루션에 의한 볼트 나삿니의 미세 균열 검출

서동만,김환우,Suh, Dong-Man,Kim, Whan-Woo 한국음향학회 1997 韓國音響學會誌 Vol.16 No.1

스터드 볼트에 존재하는 작은 결함은 초기에 발견되지 않으면 작은 결함이라도 결함 크기가 급진전되어 전체적인 파손에 이른다. 그러나 이러한 나삿니의 응력부식결함이나 부식 찌꺼기와 같은 것은 가동중검사에서 일반적인 초음파 검사로써는 검출이 어렵다. 본 연구에서는 디지탈신호처리에 의한 결함 검출 방법을 보인다. 초음파가 나삿니에 평행하게 입사된다면 연속적인 나삿니로부터 발생되는 신호는 거의 일정한 시간 간격을 가지고 있다. 이러한 연속적인 나삿니신호는 예측 간격에 의해 처음 신호를 기초로 다음 신호를 추측할 수 있는 데 여기서 최적 연산자를 사용해 예측되는 연속적인 나삿니신호를 제거하여 결함 신호를 검출할 수 있다. If small cracks in stud bolts are not detected early enough, they grow rapidly and cause total fracture. It is difficult to detect, prior to failure, flaws such as stress-corrosion cracking in thread roots and corrosion wastages using conventional ultrasonic testing methods during inservice inspection. This study show a method of detecting a small crack by digital signal processing. When ultrasonic beams travels into threads in parallel way, the echoes from each successive threads has almost the same intervals between any two signals. We can estimate the next thread signal based on previous thread signal by the predictive distance. The optimized operator is used to remove the predicted successive thread signals so that a small crack signal can be detected.

휴대인터넷 시스템의 레인징 정보를 이용한 상향링크 부채널 할당 및 전력제어 알고리즘

김대호,김환우,Kim, Dae-Ho,Kim, Whan-Woo 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.9a

본 논문에서는 OFDMA/TDD 방식을 사용하는 휴대 인터넷 시스템에서 상향링크 부채널 할당 및 전력제어 알고리즘의 설계 및 구현에 대하여 살펴보았다. OFDMA 시스템에서 단말기의 송신전력은 기지국보다 낮게 설계되지만 단말기는 기지국과 같이 최소 1개부터 최대일 때 부채널 전부를 사용할 수 있기 때문에 부채널 전부를 사용할 수 있는 거리(FLR : full loading range)의 제한이 생기고 FLR 바깥에 위치한 단말은 기존의 개방루프 전력제어 방식을 사용할 수 없는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 OFDMA 시스템의 ranging 정보를 이용하여 단말기의 위치를 파악하고 단말기의 위치에 따라서 사용가능한 부채널수를 제한하고 PCG(power concentration gain)를 인가하는 방식을 제안하였다. 시뮬레이션을 통한 실험결과에서 제안된 방식은 상향링크 통화반경을 셀 경계지역까지 확보하면서 무선자원의 최적 활용이 가능하며 FLR 바깥에서 상향링크 전력제어가 별도의 하드웨어 없이 가능함을 확인하였다. In this paper, we introduce a new approach for the design of uplink sub-channel allocation and power control in the High-speed Portable Internet system that is based on OmMAnDD scheme. In OFDMA system, because the number of allocated sub-channel in mobile station varies from one to the whole sub-channel as in base station while mobile station's transmit power is lower than that of base station, full loading range(FLR) constraint occurs where whole sub-channel can be used and the conventional open-loop power control scheme can not be used beyond FLR. We propose a new scheme that limits the maximum sub-channel allocation number and uses power concentration gain(PCG) depending on location of mobile station, which is based on ranging in OfDMA system. Simulation results show that the proposed scheme extends the uplink coverage to the entire cell service coverage area, provides solutions for optimum utilization of radio resource and enables open-loop power control beyond FLR without extra hardware complexity.

Cdma2000 3X 다중 반송파 채널 분리용 수치 제어 발진기

임인기,김환우,Lim In-Gi,Kim Whan-Woo 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.11A

We propose a foe phase tuner and a rounding processor for a numerically controlled oscillator (NCO), yielding a reduced phase error in generating a digital sine waveform. By using the fine Phase tuner Presented in this paper, when the ratio of the desired sine wave frequency to the clock frequency is expressed as a fraction, an accurate adjustment in representing the fractional value can be achieved with simple hardware. In addition, the proposed rounding processor reduces the effects of phase truncation on the output spectrum. Logic simulation results of the NCO for multi-carrier channel separation in cdma2000 3X multi-carrier receive system using these techniques show that the noise spectrum and mean square error (MSE) are reduced by 8.68 dB and 5.5 dB, respectively compared to those of truncation method and 2.38 dB and 0.83 dB, respectively, compared to those of Paul's scheme. 본 논문에서는 위상 오차를 개선한 디지털 사인 파형 생성을 위한 수치 제어 발진기 (NCO, Numerically Controlled Oscillator) 내의 세부 위상 조정기와 라운딩 처리기를 제안한다. 본 논문에서 제안된 세부 위상 조정기를 사용함으로써 원하는 사인 파형 출력 주파수와 클록 주파수와의 관계가 분수 관계식으로 나타나는 경우, 간단한 하드웨어의 사용으로 세부 조정값 B/A를 정확하게 처리할 수 있다. 또한 제안된 라운딩 처리기는 출력 스펙트럼 상에서 위상 잘라버림의 효과를 감소시킬 수 있다. 제안된 기술들을 cdma2000 3X 다중 반송파 채널 분리용 수치 제어 발진기에 적용하여 모의 실험한 결과 잡음 스펙트럼과 평균 자승 오차가 잘라버림 대비 8.68 dB와 5.5 dB 감소하였고, Paul 구조 대비 2.38 dB와 0.83 dB 감소함을 확인하였다.

Correction of Mean Phase Error for OFDM and SC-CP Systems using Decision-Directed Method

김지헌,김환우,Kim Ji-Heon,Kim Whan-Woo The Institute of Electronics and Information Engin 2005 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.42 No.12

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 및 SC-CP(Single Carrier with Cyclic Prefix) 방식은 문선 분야에서 각기 각광받고 있으며, 두 방식 모두 주파수 영역에서 효율적인 등화를 수행할 수 있는 장점을 지니고 있다. 무선 채널의 도플러 쉬프트 현상이 수반되는 경우 등화기만으로 온전히 왜곡 보상이 여의치 않을 수 있으며, 이에 따라 위상에러 추적회로와 등화기를 연동시켜 성능 향상을 도모할 수 있다. 본 논문에서는 평균위상에러의 효과를 기술하였고, 결정지향 방식의 평균위상 에러 추적회로와 proportional 등화기를 연동한 성능을 설계하였다. 아울러 시뮬레이션 결과를 통해 시스템의 성능 저하를 최소화하면서 추적회로의 연산 부담을 줄일 수 있음을 제시하였다. The orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technique and the single carrier with cyclic prefix (SC-CP) scheme are very attractive solutions for wireless applications, being computationally efficient since equalization is performed in the frequency domain. The equalizer could not entirely handle significant mean. Doppler shift. This motivates the use of a phase error tracking loop that operates jointly with the frequency equalizer. This paper describes the effect of the mean phase error and the performance of the proportional equalizer coupled with a phase error tracking loop based on decision-directed method. Furthermore, simulation results show that we can reduce the computational toad of the tracking loop with minimal performance degradation.

레이더 파형 연구 - 다위상 시퀀스

양진모,김환우,Yang, Jin-Mo,Kim, Whan-Woo 한국군사과학기술학회 2010 한국군사과학기술학회지 Vol.13 No.4

This paper describes and analyzes a various generation methods of the mutually orthogonal polyphase sequences with low cross-correlation peak sidelobe and low autocorrelation peak sidelobe levels. The mutual orthogonality is the key requirement of multi-static or MIMO(Multi-Input Multi-Output) radar systems which provides the good target detection and tracking performance. The polyphase sequences, which are generated by SA(Simulated Annealing) and GA(Genetic Algorithm), have been analyzed with ACF(Autocorrelation Function) PSL(Peak Sidelobe Level) and CCF(Crosscorrelation Function) level at the matched filter output. Also, the ambiguity function has been introduced and simulated for comparing Doppler properties of each sequence. We have suggested the phase selection rule for applying multi-static or MIMO systems.