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OFDM 시스템에서 기억성을 갖는 비선형 왜곡의 보상을 위한 참조 테이블 기반의 사전왜곡기
김윤식,신요안,임성빈,문용,Kim, Young-Sik,Shin, Yoan,Im, Sungbin,Moon, Yong 한국통신학회 2001 韓國通信學會論文誌 Vol.26 No.6
본 논문에서는 OFDM 시스템의 송신기에서 사용되는 선형 필터와 고출력 증폭기의 결합에 의한 \"기억성을 갖는 비선형 왜곡\"을 실제 하드웨어 구현에 적합하게 적은 계산량으로 보상할 수 있는 참조 테이블(look up table; LUT) 기반의 사전왜곡기를 제안한다. LUT를 이용하는 사전왜곡기들은 이미 많이 연구되었으나, 본 논문에서는 다중 입력/단일 출력 형태의 기억성을 갖는 비선형 왜곡을 작은 크기의 LUT를 이용하여 효율적으로 보상한다는 점에서 큰 차이가 있다. 제안 방법에서는 먼저 기억성이 없는 고출력 증폭기만이 존재할 때의 사전왜곡기를 우리가 이미 제안한 고정점 반복 사전왜곡기 알고리즘에 기반하여 LUT로 구현하고, 여기에 선형 역 시스템을 결합하여 기억성을 갖는 비선형 왜곡을 보상한다. 실제 구현 가능성 검토를 위해 제안된 사전왜곡기와 16-QAM, 256-IFFT/FFT OFDM 시스템 기저대역 모뎀을 TMS320C30 DSP를 이용하여 구현하였으며, 실험 결과 작은 크기의 LUT를 이용하여도 원래의 고정점 반복 사전왜곡기에 비해 매우 적은 계산량을 요구하면서 동일한 성능을 얻을 수 있음을 확인하였다.있음을 확인하였다.
MC-CDMA 시스템에서 실수 고정점 반복 기반의 전치왜곡기를 이용한 비선형 왜곡 보상
전재현,신요안,임성빈,Jeon, Jae-Hyun,Shin, Yoan-Shin,Im, Sung-Bin 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.37 No.1
본 논문에서는 다중 반송파 부호 분할 다원 접속 (multi-carrier-code division multiple access; MC-CDMA) 시스템 내의 고출력 증폭기에 의해 발생하는 비선형 왜곡의 보상을 위한 전치왜곡기를 제안한다. 제안된 방법은 contraction mapping 정리와 이에 따른 고정점 반복에 기반하고 있다. 우리가 이미 다른 논문에서 제안하였던 고정점 반복 기반의 전치왜곡기가 복소수 변조 신호 자체에 적용되는 것에 반해, 여기서 제안하는 전치왜곡기는 변조 신호의 진폭에 고정점 반복을 적용하여 실수 연산을 수행하므로써 계산량을 감소시킨다. 송신기에서 traveling wave tube amplifier를 고출력 증폭기로 사용하고, BPSK 변조와 64개의 부반송파를 이용하는 동기식 MC-CDMA 기저대역 시스템에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 제안된 전치왜곡기를 사용하는 경우 그렇지 않은 경우에 비해 비트오율 및 total degradation의 측면에서 월등한 성능 향상이 가능함을 알 수 있었다. 또한, 작은 output back-off 레벨에 대해 제안된 전치왜곡기는 복소수 연산을 수행하는 기존의 공점점 반복 기반의 전치왜곡기보다 우수한 성능을 보임을 역시 확인하였다. We propose a predistorter to compensate for nolinear distortion induced by a high power amplifier employed in multi carrier-code division multiple access (MC-CDMA) systems. The proposed scheme rests upon the fixed point iteration (FPI) associated with the contraction mapping theorem. Unlike the predistorter based on the FPI already presented by the authors in other literatures which operates on complex-valued modulation signals, the proposed predistorter in this paper deals with real-valued FPI on modulation signal amplitudes, resulting in less complexity. Simulation results on a BPSK-modulated, 64-subcarrier synchronous MC-CDMA baseband system with a traveling wave tube amplifier in the transmitter, indicate that the proposed predistorter achieves significant improvement in terms of bit error rate and total degradation over those without the predistorter. Moreover, the proposed predistorter outperforms the complex-valued counterpart, in particular, for small output back-off levels.
실내 무선 채널에서 전력검출 기반 Noncoherent OOK UWB 시스템의 성능 분석
오종옥,양석철,신요안,Oh Jongok,Yang Suckchel,Shin Yoan 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.11C
본 논문에서는 향후 유비쿼터스 센서 네트워크 응용 등에 적합하도록 간단한 송수신기 구조를 유지하면서, 실제 데이터를 전송하기 전에 Noise Power Calibration 및 Noise Power Windowing 방법을 통해 잡음의 영향을 고려하여 적응적인 임계값을 결정하고 이를 이용하여 전력검출 (Power Detection)을 수행하여 성능을 향상하는 임펄스 라디오 (Impulse Radio) 형태의 Noncoherent OOK (On-Off Keying) UWB (Ultra Wide Band) 시스템을 제시하고, 전형적인 UWB 실내 무선 채널 모델에서의 성능을 분석하였다. 모의실험 결과 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 채널에서는 Noise Power Calibration 모드를 위한 슬롯수의 증가에 따라 이상적인 Ideal Adaptive Threshold를 사용하는 경우께 근접하는 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었고, 반면 데이터 전송률의 큰 감소를 감수해야 하는 Noise Power Windowing 방법에 의한 성능 개선은 두드러지게 나타나지 않음을 알 수 있었다. 더욱이 IEEE 802.15 Task Group 3a UWB 실내 채널 모델을 이용한 모의실험 결과, Noise Power Calibration 모드가 적용된 Noncoherent OOK UWB 시스템의 성능이 Ideal Adaptive Threshold의 경우와 비트오율 성능이 매우 근접하며, 펄스 반복 전송의 회수의 증가에 따라 비트오율 성능이 향상됨을 확인 할 수 있었다. In this paper, we evaluate the performance of a noncoherent OOK (On-Off Keying) UWB (Ultra Wide Band) system based on power detection with noise power calibration and noise power windowing for ubiquitous sensor network applications in typical indoor wireless channels. Utilizing noise power calibration and noise power windowing, the current noise information can be initially or adaptively provided to determine suitable detection threshold value for signal demodulation. Simulation results show that the noncoherent OOK UWB system using noise power calibration achieves good BER (Bit Error Rate) performance which is favorably comparable to that of the system using the ideal adaptive threshold, while maintaining simple receiver structure. However, despite the serious loss of the data transmission rate, the performance improvement by noise power windowing is not so remarkable. furthermore, these performance results are similarly maintained in BEE 802.15 Task Group 3a UWB indoor channel model, and it is also revealed that the BER performance can be significantly improved by increasing the pulse repetition rate.