오차 제곱 가중치기반 랩 계수 갱신을 적용한 동시 등화기

오길남,Oh, Kil-Nam 한국통신학회 2011 韓國通信學會論文誌 Vol.36 No.3C

동시 등화는 통신 채널을 블라인드 등화 시 수렵 특성 개선에 유용하다. 그러나 동시 등화는 등화기가 정상상태에 수렴한 후에도 동시 적응을 계속함으로써 성능 개선이 제한적이다. 본 논문에서는 동시 등화의 수렴 특성과 함께 정상상태 성능을 개선하기 위해, 가변 수렴상수와 가중치기반의 탭 계수 갱신을 적용하는 새로운 동시 등화 기법을 제안한다. 제안하는 동시 vsCMA+DD 등화는 가변 수렴상수 CMA(variable step-size CMA: vsCMA)와 판정의거 (decision-directed: DD) 알고리즘의 오차 신호를 사용하여 가중치를 산출하고, 이를 이용하여 두 등화기를 각각 가중 갱신한다. 제안 방법은 vsCMA에 의해 CMA의 오차 성능을 개선하고, 가중치기반의 탭 계수 갱신에 의해 수렴 속도와 정상상대 성능을 개선하였다. 모의실험을 통해 제안 방식의 성능 개선을 검증하였다. For blind equalization of communication channels, concurrent equalization is useful to improve convergence characteristics. However, the concurrent equalization will result in limited performance enhancement by continuing concurrent adaptation with two algorithms after the equalizer converges to steady-state. In this paper, to improve the convergence characteristics and steady-state performance of the concurrent equalization, proposed is a new concurrent equalization technique with variable step-size parameter and weight-based tap coefficients update. The proposed concurrent vsCMA+DD equalization calculates weight factors using error signals of the variable step-size CMA (vsCMA) and DD (decision-directed) algorithm, and then updates the two equalizers based on the weights respectively. The proposed method, first, improves the error performance of the CMA by the vsCMA, and enhances the steady-state performance as well as the convergence speed further by the weight-based tap coefficients update. The performance improvement by the proposed scheme is verified through simulations.

계산 복잡성이 단순화된 비선형 추정기를 사용한 Bussgang 블라인드 등화

오길남,Oh, Kil-Nam 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.6

이 논문에서는 계산 복잡성이 단순화된 비선형 추정기를 소개하고, 이를 적용한 Bussgang 블라인드 등화 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 베이즈 추정기가 눈 모형이 닫힌 등화 초기에는 시그모이드 추정기로 잘 근사화되며, 눈 모형이 열린 조건에서는 임계 추정기에 근사화되는 사실을 이용하였다. 제안 방법에서는 매 갱신 마다 채널 왜곡의 정도에 따라 시그모이드 추정기와 임계 추정기를 선택적으로 적용하고, 특히 시그모이드 추정기에 축소 신호점을 도입함으로써 고차 QAM 신호의 블라인드 등화에 적용 시 계산 복잡성을 극히 단순화하는 동시에 블라인드 수렴 특성과 정상상태 성능을 개선할 수 있음을 보인다. This paper introduces nonlinear estimators with reduced complexity, and proposes the Bussgang blind equalization algorithm employing the nonlinear estimators. The proposed algorithm utilized the facts that the Bayesian estimator is well approximated to the sigmoid estimator in initial stage of equalization with closed eye and is well approximated to the threshold estimator under open eye condition. The proposed method adopts selectively one of the two nonlinear estimators, i.e., the sigmoid estimator and the threshold estimator, according to channel distortion level at each iteration. As a result, by using the sigmoid estimator with reduced constellation, the proposed scheme, as it is applied to blind equalization of high-order QAM signals, simplifies the computational complexity extremely, and enhances the blind convergence capability and steady-state performance.

지상파 DMB TPEG의 텔레매틱스 활용 방안

오길남(Oh Kil-Nam),김봉수(Kim Bong-Soo),최완식(Choi Wan-Sik) 한국콘텐츠학회 2005 한국콘텐츠학회 종합학술대회 논문집 Vol.3 No.2

본 논문에서는 지상파 DMB를 텔레매틱스 무선통신 방식으로 활용하는 방안과, 지상파 DMB를 활용한 텔레매틱스 서비스 방안을 조사하고, 특히 지상파 DMB 데이터 방송을 이용한 양방향 TPEG 서비스 제공을 위한 상향 링크 구성 방안을 제시하였다. This paper investigates a method of application of terrestrial DMB(Digital Multimedia Broadcasting) to telematics wireless network, and telematics services using terrestrial DMB(T-DMB). Especially, we introduce a return channel configuration to provide an interactive TPEG service using T-DMB data broadcasting.

저밀도 심볼점과 고밀도 심볼점을 선택적으로 이용하는 블라인드 등화

오길남(Kil Nam Oh) 한국통신학회 2014 韓國通信學會論文誌 Vol.39 No.11(통신이론)

블라인드 등화 시에, 송신된 심볼점과 이로부터 등가적으로 유도된 심볼점을 선택적으로 적용하여 오차를 발생시키고, 이를 이용하여 등화기를 갱신하는 방법을 제안한다. 제안 방법은 심볼 추정의 정확도 향상과 오차 개선에 효과적인 심볼점을 각각 적용하여 등화기 출력의 눈모형을 빠르게 열리게 하면서 동시에 오차 성능을 개선할 수 있음을 보였다. 심볼점을 적용하는 기준으로는 등화기 출력이 형성하는 심볼점들의 분산을 사용하였다. 아울러 등화기 갱신의 정확도를 높이기 위해 현재 및 이전 분산을 활용하여 오차를 조절하였다. 모의실험을 통해 잡음이 부가된 다중경로 채널 하에서 64-QAM에 대해 제안 방식의 등화 성능을 검증하였다. For blind equalization, we propose a method of updating an equalizer, which generates an error from selectively applying a transmitted symbol constellation and that of induced equivalently from the transmitted symbol constellation and updates the equalizer by using this error. The proposed method, by selectively using the symbol constellation effective for improvement of symbol estimation accuracy and that of effective for improvement of error performance, showed that it is possible to improve the error performance at the same time to open the eye diagram of equalizer output quickly. As a criterion applying the symbol constellation, we used the dispersion of symbol points of equalizer output. In addition, to increase the accuracy of updating an equalizer the error was controlled by using current and previous dispersions. By simulation, under multipath channel with additive noise, we verified the equalization performance of the proposed method for 64-QAM.

HSDPA 기반 WCDMA망을 활용한 텔레매틱스 서비스 제공 방안

오길남(Kil Nam Oh),김봉수(Bong Soo Kim),최완식(Wan Sik Choi) 대한전자공학회 2005 대한전자공학회 학술대회 Vol.2005 No.12

심볼기반 기준신호 유형 블라인드 등화의 스타트업 및 수렴 성능 개선

오길남(Kil Nam Oh) 한국정보기술학회 2016 한국정보기술학회논문지 Vol.14 No.5

In blind equalization, setting of reference signals affects convergence property of algorithms. Reduced constellation or constant modulus-based reference signal type equalization has initialization capability, however, its steady-state performance is not satisfactory. Meanwhile, for symbol-based reference signal type equalization, the steady-state error performance is excellent, but the start-up is impossible. Conventional symbol-based algorithms have not been applied to start-up or re-start of equalizer. In this paper, by controlling the error signals of symbol-based algorithms, start-up capability is enhanced. In addition, by controlling its step-size parameter, the steady-state error performance is improved at the same time. As a result, from the beginning of equalization to the steady-state, satisfactory performance is achieved. The proposed method was confirmed of improving the blind start-up capability and the convergence characteristics through simulations for 16/64-QAM under two multipath channels.

CME 오차와 non-CME 오차의 선형 결합에 의해 제어되는 적응 블라인드 등화

오길남(Kil Nam Oh) 대한전자공학회 2015 전자공학회논문지 Vol.52 No.4

이 논문에서는 신호점 매칭 오차(constellation-matched error: CME)와 비 신호점 매칭 오차(non-constellation-matched error: non-CME)를 선형 결합한 오차 신호 기반의 블라인드 등화 알고리즘을 제안한다. 새로운 오차 신호는 초기 수렴을 달성하기 위한 non-CME 항과 출력 신호의 심볼간 간섭(intersymbol interference: ISI) 성능을 개선하기 위한 CME 항을 포함하도록 설계되었고, 결합 인자를 통해 두 오차 항을 제어한다. 오차 항을 제어하여 등화 단계에 적합한 오차 신호를 발생함으로써 기존 알고리즘에 비해 수렴 속도와 심볼간 간섭 제거 성능을 개선하였다. 다중경로 채널에 잡음을 부가한 조건하에서 이루어진 64-QAM과 256-QAM 신호에 대한 모의실험에서 제안 방법이 CMA와 CMA+DD 동시 등화에 비해 우수한 것으로 나타났다. In this paper, we propose a blind equalization algorithm based on the error signal linearly combined a constellation-matched error (CME) and a non-constellation-matched error (non-CME). The new error signal was designed to include the non-CME term for reaching initial convergence and the CME term for improving intersymbol interference (ISI) performance of output signals, and it controls the error terms through a combining factor. By controlling the error terms, it generates an appropriate error signal for equalization process and improves convergence speed and ISI cancellation performance compared to those of conventional algorithms. In the simulation for 64-QAM and 256-QAM signals under the multipath channel and additive noise conditions, the proposed method was superior to CMA and CMA+DD concurrent equalization.

연/경판정에 의한 심벌 판정 기반의 차등 조정 교번 등화기

오길남(Oh, Kil-Nam) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.5

본 논문에서는 새로운 교번 등화기와 이를 조정하기 위한 차등 조정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 교번 등화기는 연판정과 경판정 기반의 심벌 판정을 수행하는 알고리즘을 사용하여 등화기를 번갈아 동작시키는 방식으로 블라인드 등화를 효과적으로 달성한다. 아울러 연판정과 경판정에 의한 심벌 판정의 상대적 신뢰도에 따라 등화기를 차등 조정함으로써 초기 블라인드 수렴 속도와 정상상태 오차 성능을 동시에 개선하는 것이 가능하다. 다중경로 전파 채널과 부가 잡음 조건에서 16/64-QAM 신호점에 대한 모의실험 결과가 제안 방식의 유용성을 뒷받침하는 것을 확인 하였다. In this paper, a new alternating equalizer and its differential adjustment algorithm are proposed. The proposed alternating equalizer achieves equalization effectively using an algorithm performing symbol decisions based on soft/hard decision. In addition, it is possible to improve the initial blind convergence speed and steady-state error performance simultaneously by adjusting the equalizer differentially according to the relative reliability of the symbol decisions by soft/hard decision devices. The simulation results on 16/64-QAM constellations under multipath propagation channel and additive noise conditions confirmed to support usefulness of the proposed method.

등화기 출력 상태에 따른 동적 오차 신호 발생 기반의 적응 블라인드 등화기

오길남(Kil Nam Oh) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.7

이 논문에서는 블라인드 등화에서 등화기 출력 신호를 조사하여 신호 상태에 적합한 오차 신호를 동적으로 발생시키는 방식의 적응 알고리즘을 제안한다. 제안 방식에서는 단일 모듈러스와 다중 모듈러스를 사용하여 각각 등화 초기와 정상상태에서 효과적인 오차 신호를 추정하고, 두 추정 오차로부터 새로운 오차 신호를 생성한다. 이때 두 오차 신호를 가중 결합하여 새로운 오차 신호를 발생시키고 이를 이용하여 등화기를 갱신하는 1-등화기 구조와, 두 오차 신호의 가중치에 따라 두 등화기를 각각 갱신하는 2-등화기 구조를 구현하고 성능을 비교하였다. 제안 방식에서는 초기 수렴 이전과 이후에서 각각 적합한 오차신호를 생성함에 따라 등화기 갱신이 효과적으로 이루어짐을 모의실험을 통하여 확인하였다. This paper proposes an adaptive algorithm based on a method of dynamic error signal generation suitable for signal state by examining the equalizer output signal in blind equalization. In the proposed method, it estimates the error signals using single modulus and multiple modulus each effective to the early stage of equalization or steady-state, and it generates a new error signal from the two error estimates. Two equalizer structures are implemented and their performances are compared: 1-equalizer structure that generates a new error signal by combining the two error estimates weightedly and updates the equalizer using this, and 2-equalizer structure that updates two equalizers respectively depending on the weights of the two error signals. In the proposed method, as the error signals were generated optimally before and after the initial convergence respectively, it was confirmed by computer simulations that the equalizer was updated effectively.

변형된 CMA의 수렴상수 갱신 방법의 성능 비교

오길남(Oh, Kil-Nam) 한국산학기술학회 2011 한국산학기술학회논문지 Vol.12 No.9

변형된 CMA는 CMA에 비해 고차 신호점을 등화 시 보다 적은 수의, 균등한 간격을 갖는 모듈러스를 이용 함으로써 정상상태 성능 개선과 고차 신호점으로의 확장이 용이하다. 본 논문에서는 변형된 CMA에 가변 수렴상수를 적용하여 정상상태 성능을 더욱 개선하여 다른 경판정 알고리즘으로의 전환 없이도 충분히 만족스러운 성능을 달성 할 수 있음을 보인다. 새로운 두 가지 수렴상수 가변 방법을 제안하고, 이를 적용한 변형된 CMA의 성능 개선을 모 의실험을 통해 CMA와 고정 수렴상수의 변형된 CMA에 대해 확인하였다. Compared to the constant modulus algorithm (CMA), the modified CMA (MCMA) is easy not only to improve the steady-state performance but also to be expanded to higher-order constellations by using fewer moduli with evenly spaced. In this paper, it is shown that the MCMA is sufficient to achieve satisfactory steady-state performance by applying a variable step-size to the MCMA without switching to an hard decision-directed algorithm. Two new methods varying the step-size are proposed, and the performance improvement of the MCMA with the new methods of variable step-size is presented as compared to the CMA and the fixed step-size MCMA through computer simulations.