Equalization of 8-VSB Signals using Complex-Valued Decision Feedback Filter

정원주,Chung, Won-Zoo The Korean Institute of Electrical Engineers 2006 전기학회논문지 D Vol.55 No.7

In this paper, we present an equalization scheme for 8-VSB signals for the ATSC DTV system. We propose a complex feedback filter and complex feedback sample generator for DFE to equalize 8-VSB signals in order to efficiently remove multipath distortions causing leakages from the qudrature component. We show that the proposed structure outperforms the conventional DFE used for the digital VSB which uses a real-valued feedback filter with real-valued decisions.

Complex Infinite Impulse Response Filter Equalization for Digital Vestigial Side Band Signals

정원주,Chung Won-Zoo The Korea Institute of Information and Commucation 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.9C

In this paper, we propose a complex-valued IIR filter for digital VSB signals based on CMA in order to efficiently mitigate multipath distortions, especially the leakage from the quadrature component. The proposed equalizer overcomes the drawback of the conventional real-valued IIR equalizers that it attempts to equalize Hilbert transform of quadrature component. We demonstrate via simulation that the proposed complex IIR filter successfully mitigates the leakages from the quadrature component, while the conventional real IIR filter requires a longer IIR filter to achieve the same performance. We present cost function analysis for a simple two-tap case showing that the proposed IIR equalizer with CMA for VSB signals has a global minimum at the desired location.

Run and Go Algorithm for Blind Equalization

정원주,Chung, Won-Zoo Institute of Korean Electrical and Electronics Eng 2006 전기전자학회논문지 Vol.10 No.1

이 논문은 high order statistics 에 기반을 둔 자력복구 알고리듬과 판정-LMS 를 조합하는 자력복구 적응 채널등화기를 제안한다. 저 신뢰도 신호에 대하여 적응을 멈추는 기존의 "Stop-and-Go" 알고리듬과는 달리 제안된 알고리듬은 저 신뢰도 신호에 대하여 자력복구 알고리듬 적응을 이용하기에 "Run-and-Go"라고 명명하였으며 판정-LMS의 최소 MSE 성능과 자력복구 알고리듬의 신호 획득능력의 시너지 효과를 가진다. 제안된 알고리듬은 신뢰도 구간을 신호의 질에 따라 자동설정 함으로 수렴 속도와 신호 획득 능력을 각각 개선한다. In this paper, we propose an adaptation strategy for blind equalizers, which combines a blind algorithm based on high order statistics and the decision directed LMS algorithm. In contrast to 'Stop-and-Go' algorithm, where adaptation is stopped for unreliable signals, the proposed algorithm applies high order statistics (HOS) blind algorithm to the unreliable signals and applies DD-LMS for the reliable signals. The proposed algorithm, named 'Run-and-Go' algorithm, inherits minimum MSE performance of DD-LMS and acquisition ability of blind algorithms. Furthermore, by updating the reliable signal region according to signal quality in each iteration, the convergence speed and acquisition ability is further improved.

Symbol Detection Methods for DFEs in Trellis Coded Modulation Systems

정원주,Chung, Won-Zoo Institute of Korean Electrical and Electronics Eng 2006 전기전자학회논문지 Vol.10 No.1

이 논문은 Trellis Coded Modulation 시스템에서 궤한 채널 등화기의 성능 향상을 위한 효율적인 심볼 판정 알고리듬을 제안한다. 제안된 심벌 판정기는 Trellis 코드의 구조를 이용하여 심벌 에러율 을 향상시킨다. 예컨대 8-PAM시그널의 경우 20dB SNR에서 기존 강제 심볼 판정기의 에러율 $2.5{\times}10^{-2}$에서 $2{\times}10^{-5}$으로 향상되었다. 이런 판정기의 심벌 에러율 의 개선은 다중경로채널에서의 DFE의 심벌 에러율을 성능을 향상시키는데 본 논문의 시뮬레이션 결과 심벌 에러율 0.26에서 0.01 과 0.005 으로 개선되었음을 확인하였다. In this paper, we present symbol detection methods for decision feedback equalizers (DFE) in trellis coded modulation systems. The proposed symbol detectors improve symbol error rate (SER) by exploiting the coding structure of trellis coded modulation (TCM). For example, for 8-PAM signals the achieved SER with the proposed detection scheme is improved to $2{\times}10^{-5}$ from $2.5{\times}10^{-2}$ of the conventional symbol-by-symbol detector under AWGN channel at 20dB SNR. This SER improvements mitigate error propagation of DFE.and produces significant over-all SER improvement for under multipath channels (for example, from 0.26 to 0.01 and 0.005 under a severe multipath channel 20dB SNR as shown in the simulation result of this paper).

시뮬레이션에 의한 바이스태틱 클러터 구조 분석

전현무(Hyeon-mu Jeon),정용식(Yong-Seek Chung),정원주(Won-zoo Chung),김종만(Jong-mann Kim),양훈기(Hoon-Gee Yang) 한국전자파학회 2016 한국전자파학회논문지 Vol.27 No.1

일반적으로 바이스태틱 클러터는 송신단과 수신단의 독립적인 이동에 의해 모노스태틱 클러터와는 달리 Angle-Doppler 평면에서 비선형적인 클러터 구조을 갖게 된다. 본 논문에서는 시뮬레이션 기법에 의해 Angle-Doppler 평면에서의 바이스태틱 클러터 구조를 이용해서 송신단과 수신단의 이동에 의한 클러터 구조 변화에 대해 분석한다. 또한, 시뮬레이션 결과를 통해 바이스태틱 레이더에서 클러터 공분산 행렬의 Rank가 가장 적게 되기 위한 송 · 수신단의 운용 조건을 보인다. Generally, bistatic clutter, contrary to the monostatic clutter, has nonlinear structure in Angle-Doppler domain due to the noncooperative motion of the transmitter and the receiver. In this paper, we first simulate the bistatic clutter structure resulting from the relative motion of the transmitter and the receiver and then analyze their relations through the bistatic clutter structure in Angle-Doppler domain. Also, we show the operation condition of the transmitter and the receiver leading to low rank of a covariance matrix of the bistatic clutter.

양방향 결정 궤환 동화기를 이용한 MLSD 등화기의 간소화

송준협(Junhyop Song),박장우(Jangwoo Park),정원주(Won zoo Chung) 대한전기학회 2009 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2009 No.10

이 논문은 양방향 결정 궤환 동화기에 바탕을 둔 단순화된 바이너리 MLSD 등화기를 제안한다. 시간의 순방향과 역방향의 다중성을 동시에 이용한 양방향 궤환 등화기는 한 입력 심벌당 두 개의 추정 심벌을 제시하는데 이 두 개의 추정심벌중 최적의 심벌을 추론하는 방법으로 우리는 MLSD 방법을 이용하였다. 여기서 MLSD 알고리즘은 두 개의 추정 심벌이 서로 다를 때만 적용이 되므로 제안된 알고리즘의 복잡성은 일반적인 바이너리 시그날에 대한 복잡성보다 현저히 줄어든다. 결과적으로 시그널 사이즈에 상관없이 제안된 알고리즘은 MLSD의 복잡성을 바이너리 시그널보다 낮추게 된다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 알고리즘은 기존의 양방향 DFE에 기반을 등화알고리즘보다 향상된 성능을 가짐을 보였다.

바이스태틱 레이더에서 아이소레인지-아이소도플러 컨투어 맵을 이용한 이미징 기법

윤재혁(Jae-Hyuk Youn),정용식(Yong-Seek Chung),정원주(Won-zoo Chung),정명득(Myung-Deuk Jeong),양훈기(Hoon-Gee Yang) 한국전자파학회 2014 한국전자파학회논문지 Vol.25 No.2

바이스태틱 레이더 환경에서 지상 표적의 이미징은 수신 데이터 획득 시간 동안에 송신부 및 수신부의 이동에 따른 레인지 및 도플러 정보의 변화가 복잡하여 이에 대한 보상과정, 즉 이미징 과정이 모노스태틱 레이더 환경에 비해 상당히 어렵다. 본 논문에서는 아이소레인지(isorange)와 아이소도플러(isoDoppler) 컨투어 정보를 이용하여 이미징이 가능한 resolution 격자를 추출할 수 있는 바이스태틱 레이더 송수신기 geometry를 제시하고, 고정된 표적을 이미징할 수 있는 알고리즘을 제시한다. 또한, 이때 얻을 수 있는 해상도를 분석하고, 시뮬레이션으로 성능을 검증한다. Imaging in bistatic radar has been known a more difficult task than that in monostatic radar. It is because the behavior of the bistatic range and the bistatic Doppler due to the motion of a transmitter and a receiver is so random that the compensation procedure, which we call an imaging algorithm, is quite complicated. This paper presents a bistatic radar imaging algorithm that can be used in some specific bistatic radar geometry. We show this geometry can present rectangular-like resolution cell on isorange-isoDoppler contours map. We also present the associated resolution and simulation results.

Cell under Test 데이터만을 이용한 사전정보 기반의 클러터 억제 알고리즘

전현무(Hyeonmu Jeon),양동혁(Dong-Hyeuk Yang),정용식(Yong-Seek Chung),정원주(Won-zoo Chung),김종만(Jong-mann Kim),양훈기(Hoon-Gee Yang) 한국전자파학회 2017 한국전자파학회논문지 Vol.28 No.10

실제 레이다가 운용되는 환경에서 발생되는 클러터는 비균질성(heterogeneous)의 특성을 갖는 동시에 바이스태틱 레이다나 모노스태틱 non-sidelooking 레이다 구조인 경우는 클러터의 비정상성(nonstationary) 특성도 갖는다. 이러한 특성에 의해서 클러터 신호를 추정하는데 필요한 IID(Independent Identically Distributed) secondary 데이터 개수에 제약이 따르므로 클러터 억제 성능이 저하된다. 본 논문에서는 바이스태틱 레이다 환경에서 Cell under test에 대한 사전정보만을 이용하여 클러터 신호를 추정함으로써 secondary 데이터 없이 클러터를 억제하는 알고리즘을 제시한다. 바이스태틱 클러터의 angle-Doppler 스펙트럼 상에서 구조 분석을 통해 사전정보로 부터 클러터를 추정하는 것이 가능함을 보이고, 고유치 해석에 의해 클러터 억제 과정을 제시한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 제시하는 클러터 억제 알고리즘의 성능을 보인다. Radar clutter in real environment is in general heterogeneous and especially nonstationary if radar geometry is of non-sidelooking monostatic structure or bistatic structure. These clutter properties lead to the insufficient number of secondary data of IID(Independent identically distributed) property, conclusively deteriorate clutter suppression performance. In this paper, we propose a clutter suppression algorithm that estimates the clutter signal belonging to cull under test via calculation using only prior information, rather than using the secondary data. Through analyzing the angle-Doppler spectrum of the clutter signal, we show the estimation of the clutter signal using prior information only is possible and present the derivation of a clutter suppression algorithm through eigen-value analysis. Finally, we show the performance of the proposed algorithm by simulation.

이동평균과 최소자승을 이용한 무선 센서 네트워크에서 표적의 전송파워와 경로손실지수 추정

강세영(Se-Young Kang),김태현(Tae-Hyun Kim),정원주(Won-Zoo Chung) 한국전자파학회 2020 한국전자파학회논문지 Vol.31 No.9

Wireless sensor networks(WSNs)에서 표적의 위치 추정에 관하여 다양한 기술이 발달하고 있다. 정확도를 높이기 위하여 수신 신호 강도(received signal strength: RSS) 신호와 수신 신호의 방향 정보(angle of arrival: AOA) 신호를 융합하는 hybrid 기법이 개발되고 있는데, 이러한 기법은 정확한 표적의 전송파워(transmit power: TP)와 경로손실지수(path loss exponent: PLE)를 아는 것이 요구된다. 하지만, 실제 응용에서 정확한 전송파워와 경로손실지수를 파악하는 것은 무리한 가정이어서 이론적인 hybrid 표적 위치 추정 기법들이 현실적인 성능향상으로 연결되지 않는 것이 현실이다. 본 논문에서는 극심한 잡음환경에서 정확한 전송파워와 경로손실지수 추정의 정확도를 높이기 위하여 AOA 정보를 사용하여 추정한 임시 표적 위치를 이용하여 RSS의 이동평균 신호에 least squares(LS)를 적용하여 전송파워와 경로손실지수 추정방법을 제안한다. In this paper, we present an estimation scheme for the transmit power(TP) and path loss exponent(PLE) for hybrid target localization in wireless sensor networks. In the absence of knowledge on the TP and PLE, hybrid target localization schemes that utilize both received signal strength (RSS) and angle of arrival(AOA) measurements have significantly reduced performances. To estimate the TP and PLE in the presence of a severe measurement noise, moving-averaged RSS measurements are applied to a least-squares algorithm utilizing a tentatively estimated target position using an AOA-only algorithm.

무선 센서 네트워크에서 다중 표적 위치추정을 위한 미식별 RSS/AOA 측정치 기반의 군집화 기법

강세영(Se-Young Kang),김태현(Tae-Hyun Kim),정원주(Won-Zoo Chung) 한국전자파학회 2021 한국전자파학회논문지 Vol.32 No.9

무선 센서 네트워크(wireless sensor networks: WSNs)에서 표적의 위치를 추정하는 많은 연구가 이루어지고 있다. 높은 정확도를 가지기 위해 수신 신호 강도(received signal strength: RSS)와 신호의 도달 각도(angle of arrival: AOA) 측정치를 융합하는 hybrid 알고리즘이 개발되었다. 무선 센서 네트워크에서 기존의 다중 표적 위치추정 알고리즘들은 각 센서 노드가 수신 데이터의 기원을 알고 있다고 가정하는 협조적인 환경(cooperative environment)에서 다중 표적의 위치를 추정한다. 하지만, 군사 환경과 같은 비협조적인 환경(noncooperative environment)에서 수신 신호들의 정확한 기원을 파악하는 것은 어렵다. 본 논문에서는 군사 환경과 같은 비협조적인 환경에서 각 센서 노드가 다중의 신호들을 수신하였을 때 k-means 알고리즘과 Expectation Maximization(EM) 알고리즘에 기초한 군집화(clustering) 알고리즘을 제안하여 수신 신호들의 기원표적을 분류하고, 기존의 단일 표적 hybrid 표적 추정 알고리즘을 사용하여 다중 표적의 위치를 추정하도록 한다. In this study, we present a novel clustering method for multi-target localization in wireless sensor networks (WSNs) when measurements are not identified with their original targets. Without any knowledge on the origin of measurements, existing hybrid target localization algorithms that utilize both the received signal strength (RSS) and angle of arrival (AOA) measurements are unable to estimate the location of multiple targets. We propose multiple clustering methods based on the k-means and expectation maximization (EM) algorithms to identify the origin of the measurements and, consequently, efficiently estimate the location of multiple targets by applying a single target estimation algorithm multiple times.