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비정규 충격성 잡음에서 OFDM 기반 인지 무선 시스템을 위한 주파수 옵셋 추정 기법
송정한(Chonghan Song),이영포(Youngpo Lee),송익호(Iickho Song),윤석호(Seokho Yoon) 한국통신학회 2011 韓國通信學會論文誌 Vol.36 No.1
주파수 부족 문제를 해결하기 위하여 무선 통신 환경을 인지하여 활용할 수 있는 인지 무선 (cognitive radio: CR) 시스템이 크게 주목받고 있다. 이러한 CR 시스템을 위한 변조 기법으로서 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 기술이 가장 유력하게 제안되고 있다. 하지만 CR 시스템이 사용되는 주파수 대역에는 인위적인 충격성 잡음, 간섭 등으로 인한 비정규 잡음이 존재하며, 이로 인해 정규 잡음을 기반으로 하는 OFDM 주파수 옵셋 추정 기법들은 심각한 성능 저하를 겪는다. 본 논문에서는 OFDM 기반 CR 시스템을 위한 최대 우도 주파수 옵셋 추정 기법을 제안하였으며, 또한 적은 개수의 시행 값을 사용함으로써 낮은 복잡도를 갖는 준최적 주파수 옵셋 추정 기법을 제안하였다. 모의실험을 통해 제안한 추정 기법들이 기존 추정 기법보다 비정규 충격성 잡음 환경에서 강인하고, 우수한 성능을 가짐을 확인하였다. Cognitive radio (CR) systems have received significant interest as a promising solution to the spectral shortage problem through efficient use of the frequency spectrum by opportunistically exploiting unlicensed frequency bands. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is widely regarded as a highly promising candidate for CR systems. However, the frequency bands used by CR systems are expected to suffer from non-Gaussian noise, which considerably degrades the performance of the conventional OFDM carrier frequency offset (CFO) estimation schemes. In this paper, robust CFO estimation schemes for OFDM-based CR systems in non-Gaussian channels are proposed. Simulation results demonstrate that the proposed estimators offer robustness and substantial performance improvement over the conventional estimator.
송정한(Chonghan Song),윤석호(Seokho Yoon),이연우(Lee YeonWoo),양해봉(Hye-Bong Yang) 한국통신학회 2009 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11
최근 Ren에 의해 일반화된 직교 주파수 분할 다중 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 시스템을 위한 주파수 옵셋 추정 기법이 제안되었다 [7]. Ren 기법은 훈련 심벌의 구조에 관계없이 주파수 옵셋을 추정할 수 있으며, 추정 정확도 또한 훈련심벌에 좌우되지 않는다. 그러나 Ren의 기법은, 정수 주파수 옵셋의 검파 확률이 소수 주파수 옵셋에 민감하여, 소수 주파수 옵셋에 따라 정수 주파수 옵셋의 검파 확률이 변하는 문제가 있다. 본 논문에서는 정수 주파수 옵셋의 검파를 위하여 새로운 검파 기준을 세우고, 검파 기준과 최대 우도 기법을 (maximum likelihood: ML) 따르는 효율적인 정수 주파수 옵셋 검파 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 소수 주파수 옵셋에 강인하며, 기존 Ren 기법보다 우수한 검파 확률을 가진다. 그리고 모의실험 결과를 통해 기존 기법보다 우수한 성능을 확인할 수 있다.
주기도표를 이용한 새로운 OFDM 주파수 옵셋 추정 알고리즘
안상호(Sangho Ahn),송정한(Chonghan Song),이명수(Myungsoo Lee),이성로(Seong-Ro Lee),정민아(Min-A Jung),최명수(Myeong-soo Choi),이진석(Jin-Seok Lee),윤석호(Seokho Yoon) 한국통신학회 2009 韓國通信學會論文誌 Vol.34 No.2c
본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중화 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 시스템에서 주기도표를 이용한 새로운 주파수 옵셋 추정 기법을 제안하였다. 기존 Ren 기법에서는 잡음이 존재하는 환경에서 실제 주파수 옵셋과 정수 주파수 옵셋 추정치의 차이가 Ren 기법의 소수 및 나머지 주파수 옵셋 추정 단계에서 추정할 수 있는 범위보다 큰 경우가 자주 존재하여, 기법의 성능을 떨어뜨리는 문제점이 있었다. 본 논문에서는 Ren 기법의 소수 주파수 옵셋 추정 단계에서의 보상 범위보다 더 넓은 범위를 보상하는 새로운 주파수 옵셋 추정 기법을 제안하였다. 제안한 주파수 옵셋 추정 기법은 Ren 기법의 소수 주파수 옵셋 추정 단계보다 넓은 추정 범위를 갖기 때문에, 잡음이 있는 환경에서 Ren 기법이 전혀 보상할 수 없었던 주파수 옵셋과 정수 주파수 옵셋 추정치의 차이를 보상할 수 있다. 모의실험 결과, 전체 주파수 옵셋 추정 성능이 Ren 기법보다 우수함을 확인하였다. A novel frequency offset estimation scheme using a periodogram is proposed for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. A conventional scheme proposed by Ren has a problem that the fractional and residual frequency offset estimation steps do not compensate for the difference between the real frequency offset and estimated integer frequency offset in the noise channel. So, the frequency offset estimation performance of Ren's scheme is degraded. In this paper, a frequency offset estimation scheme is proposed, which has a larger estimation range than that of the fractional and residual frequency offset estimation steps in Ren's scheme. The proposed scheme can compensate for the difference between the real frequency offset and estimated integer frequency offset, unlike Ren's scheme. From the simulation results, we can observe that the performance of the proposed scheme is better than that of Ren's scheme.