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OFDM 시스템에서의 비선형 왜곡 보상을 위한 적응 데이터 사전 보상기
전원기,장경희,조용수 한국통신학회 1997 韓國通信學會論文誌 Vol.22 No.1
OFDM을 사용하는 지상 중계 시스템은 단일 반송파를 사용하는 중계 시스템보다 고출력 증폭기에서 발생하는 비선형 왜곡에 매우 민감한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 OFDM 시스템의 고출력 증폭기에서 발생하는 비선형 왜곡의 영향을 보상할 수 있는 적응 사전 보상기를 제안한다. 제안된 사전 보상기는 메모리(RAM)에 의해 구현되는 보상 테이블과 "broadcasting" 기법을 사용하여 효율적으로 보상 테이블의 값을 갱신하는 적응 알고리듬으로 구성되어 있다. 제안된 훈련 신호를 사용하여 제안된 적응 사전 보상기의 수렴속도를 향상시킬 수 있음을 부이고, 고출력 증폭기의 비선형 왜곡 영향을 받는 OFDM 시스템의 성능을 향상시킬 수 있음을 컴퓨터 모의 실험을 통해서 확인한다. 통해서 확인한다. It has been known that the OFDM-based terrestrial broadcasting systems are significantly more sensitive to nonlinear distortion in high-power amplifiers (HPA's) than the broadcasting systems using single-carrier modulation technique. In this paper, an adaptive precompensator which can compensate the nonlinear effect of the HPA for OEDM systems is proposed. The proposed precompensator consists of a compensation table, realized by memory (RAM), and an adaptive algorithm which can update the values of the compensation table more efficiently using a
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25 Mbps 무선 ATM 모뎀 설계- OFDM 방식-
전원기,조용수,백종호,조진웅,동용배 에스케이텔레콤 (주) 1998 Telecommunications Review Vol.8 No.4
본 논문에서는 시분할 다중접속(Time Division Multiple Access : TDMA) 기반의 MAC(Medium Access Control) 을 사용하는 Data Link하에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 무선 접속방식을 사용하는 5 GHz 주파수대의 무선 ATM 모뎀을 제안한다. 제안된 무선 ATM 모뎀은 Wireless ATM Working Group(WATM WG) 에서 제안한 무선 물리계층의 규격을 만족하며, 약 18.2MHz의 대역폭을 사용하여 25Mbps로 데이터를 전송한다. 위 규격을 만족하는 두 가지 길쌈부호(convolutional code)를 사용한 OFDM 방식, 즉 1/2의 부호율을 갖는 16-QAM과 2/3의부호율을 갖는 8-PSK의 무선 ATM 모뎀의 파라미터를 설정한 후, 옥외와 옥내의 채널모델을 사용한 모의실험(SPW)을통해 두 방식의 성능을 비교하며, concatenated 부호를 사용한 OFDM 방식과의 비교를 통해 본 논문에서 고려하고 있는시스템 환경에는 길쌈부호를 사용한 16-QAM OFDM 방식과 8-PSK OFDM 방식이 적합함을 보인다. 또한 심볼동기, 반송파 주파수 옵셋을 추정할 수 있는 기법을 제안하고 이 때 필요한 적절한 훈련신호를 제안하며, 단말기의 고출력 증폭기에 의해 발생하는 비선형 왜곡을 보상하기 위한 사전 보상기법에 대하여 논한다.
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전원기,조용수 한국통신학회 1998 韓國通信學會論文誌 Vol.23 No.4
본 논문에서는 고출력 증폭기(HPA: high-power amplifier)를 사용하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서의 비선형 왜곡이 수신단에 미치는 영향에 대해서 분석한다. 메모리 없는 Volterra 시스템으로 모델링 되는 고출력 증폭기는 OFDM 신호를 비선형적으로 왜곡시키므로 각 부채널에서의 OFDM 심볼은 1차의 곱셈 왜곡과 고차의 가산성 비선형 왜곡을 포함하게 된다. 이 비선형 왜곡항은 현재의 부채널에 영향을 미치는 모든 다른 부채널들의 harmonic왜곡과 intermodulation 왜곡으로 구성되어 있기 때문에 이는 비선형 인접 부채널간 간섭(NICI:nonlinear interchannel interference)으로 볼 수 있다. 본 논문에서는 이러한 NICI의 분산을 고출력 증폭기의 Volterra 모델과 입력 신호의 평균 전력을 통해 해석적으로 구하고 이를 이용하여 OFDM 시스템의 비트 오류율 성능을 계산한다. 또한 고출력 증폭기를 갖는 OFDM 시스템의 위상 왜곡을 수신단에서 보상하기 위한 간단한 방법을 제시하고 이 경우의 비트 오류율을 계산한다. 제안된 분석 방법이 타당함을 16-QAM 방식을 사용하는 OFDM 시스템에 대해 컴퓨터 모의 실험을 수행함으로써 입증한다. In this paper, the effect of nonllinear distortion, caused by a high-power amplifier(HPA) in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, on the receiver part is analyzed. Since the HPA, which can be modeled by a memeoryless Volterra system, distorts OFDM signals in a nonlinear fashion, the received signal at each subchannel includes the multiplicative distortion of 1-st order as well as additive nonlinear distortion of high-order. the nonlinear distortion can be viewed as a nonlinear interchannel interference (NICI) since it consists of harmonic distortions and intermodulation distortions, produced by oother subchannels affecting the subchannel of interest. In this paper, we analytically derive the variance of NICI in terms of average input power using the volterra model for HPA, and then calculate the bit-effor rate(BER) performance of an OFDM system. Also, we propose a simple method to compensate for the phase distortion in OFDM system amplified by HPA, OFDM system employing 16-QAM constellation input.
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전원기,조용수 한국통신학회 1999 韓國通信學會論文誌 Vol.24 No.9
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. In an OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) system, the sampling frequency offset between the transmitter and receiver is known to cause the interchannel interference (ICI), resulting in performance degradation. In this paper, we propose two time-domain techniques to estimate the sampling frequency offset, especially for a high data-rate OFDM system. The first technique estimates the sampling frequency offset by using the phase difference between two received samples with a fixed amount of time interval, corresponding to the transmitted training symbol, under the assumption of perfect symbol and carrier offset synchronization. The second technique estimates the sampling frequency offset and carrier frequency offset jointly, when the two offsets exist together, by using two training symbols with different frequency components and using a sample algebraic calculation. The proposed estimation techniques for sampling frequency offset cause no time delay due to all time-domain processing, and have a good performance due to no ICI effect. The performances of the proposed techniques are demonstrated by various simulations.
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시.공간 부호화된 OFDM 시스템의 효율적인 채널추정기법
전원기,백경현,조용수,Jeon, Won-Gi,Baek, Gyeong-Hyeon,Jo, Yong-Su 한국통신학회 2000 韓國通信學會論文誌 Vol.25 No.8
본 논문에서는 송.수신 다이버시티를 갖는 시.공간 부호화된 OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)시스템의 효율적인 채널추정기법을 제안한다 제안된 기법은"comb"형태의 훈련심볼을 사용하여 시.공간부호화된 OFDM 시스템의 복호기에서 필요한 채널의 주파수 응답을 구한다. 제안된 기법은 수신단의 주파수 영역에서 처리되므로 기존의 최소평균제곱오차(Minimum Mean-Squared Error: MMSE)기법에 비해 계산량을 크게 감소시킬 수 있다 또한 제안된 기법의 성능을 향상시키기 위해 랜덤 잡음의 영향을 감소시키고 채널의 변화를 추적할 수 있는 기법도 함께 제안한다 제안된 기법의 성능을 부선 이동 채널에서의 모의 실험을 통해 확인한다.을 통해 확인한다. In this paper, we propose an efficient channel estimation technique for space-time coded orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) systems with transmitter and receiver diversity. The proposed technique estimates uniquely all channel frequency responses needed in a decoder of space-time coded OFDM systems using "comb-type" raining symbols. The computational complexity of the proposed technique is reduced dramatically, compared with the previous minimum mean-squared error (MMSE) technique, due to the processing is made all in the frequency-domain. Also, several other techniques for mitigating random noise effect and tracking channel variation are discussed to further improve the performance of the proposed approach. The performances of the proposed approach are demonstrated by computer simulation for mobile wireless channels. channels.
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