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Implementation of WLAN Baseband Processor Based on Space-Frequency OFDM Transmit Diversity Scheme
정윤호,노승표,윤홍일,김재석,Jung Yunho,Noh Seungpyo,Yoon Hongil,Kim Jaeseok The Institute of Electronics and Information Engin 2005 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.42 No.5
본 논문에서는 공간-주파수 OFDM (SF-OFDM) 기법을 위한 효율적인 심볼 검출 알고리즘이 제안되고, 이를 기반으로 하는 SF-OFDM 무선 LAN 기저대역 프로세서의 구현 결과가 제시된다. SF-OFDM 기법에서 부반송파의 개수가 적은 경우 부채널간 간섭이 발생하게 되며, 이러한 간섭은 다이버시티 시스템의 성능을 크게 저하시킨다. 제안된 알고리즘은 부채널간 간섭을 병렬적으로 제거함으로써 기존 알고리즘에 비해 큰 성능 이득을 얻는다. 컴퓨터 모의실험을 통한 비트오류율 (BER) 성능 평가 결과 두개의 송${\cdot}$수신 안테나를 사용하는 경우 10-4의 BER에서 기존 알고리즘에 비해 약 3 dB의 성능이득을 얻음을 확인하였다. 제안된 심볼 검출 알고리즘이 적용된 SF-OFDM 무선 LAN 시스템의 패킷오류율 (PER), link throughput 및 coverage 성능이 분석되었다. 최대 전송률의 $80\%$를 목표 throughput으로 설정 했을 때, SF-OFDM 기반 무선 LAN 시스템은 기존의 IEEE 802.11a 무선 LAN 시스템에 비해 약 5.95 dB의 SNR 이득과 3.98 미터의 coverage 이득을 얻을 수 있었다. 제안된 알고리즘이 적용된 SF-OFDM 무선 LAN 기저대역 프로세서는 하드웨어 설계 언어를 통해 설계되었으며, 0.18um 1.8V CMOS 표준 셀 라이브러리를 통해 합성되었다. 제시된 division-free 하드웨어 구조와 함께, 구현된 프로세서의 총 게이트 수는 약 945K개였으며, FPGA 테스트 시스템을 통해 실시간 검증 및 평가되었다. In this paper, we propose an efficient symbol detection algorithm for space-frequency OFDM (SF-OFDM) transmit diversity scheme and present the implementation results of the SF-OFDM WLAN baseband processor with the proposed algorithm. When the number of sub-carriers in SF-OFDM scheme is small, the interference between adjacent sub-carriers may be generated. The proposed algorithm eliminates this interference in a parallel manner and obtains a considerable performance improvement over the conventional detection algorithm. The bit error rate (BER) performance of the proposed detection algorithm is evaluated by the simulation. In the case of 2 transmit and 2 receive antennas, at $BER=10^{-4}$ the proposed algorithm obtains about 3 dB gain over the conventional detection algorithm. The packet error rate (PER), link throughput, and coverage performance of the SF-OFDM WLAN with the proposed detection algorithm are also estimated. For the target throughput at $80\%$ of the peak data rate, the SF-OFDM WLAN achieves the average SNR gain of about 5.95 dB and the average coverage gain of 3.98 meter. The SF-OFDM WLAN baseband processor with the proposed algorithm was designed in a hardware description language and synthesized to gate-level circuits using 0.18um 1.8V CMOS standard cell library. With the division-free architecture, the total logic gate count for the processor is 945K. The real-time operation is verified and evaluated using a FPGA test system.
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단위 셀 Reference 저항을 사용한 ReRAM용 Multi-Level Sense Amplifier
조문성(Moonsung Jo),윤홍일(Hongil Yoon) 대한전자공학회 2010 대한전자공학회 학술대회 Vol.2010 No.6
A novel reference resistor scheme is proposed for ReRAM multi-level sense amplifier. Only one ReRAM cell is used as a reference resistor instead of four ReRAM cells. Compared to the conventional scheme, the implementations using the proposed scheme achieve 34% power savings without the increase of read time. Also, the proposed scheme enhances tolerance for the variation of voltage sources, capacitors, and cell resistance.
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