WiBro 단말 모뎀의 채널 추정 성능 향상 방안에 관한 연구 : A Study on Performance Improvement Methods of Channel Estimation for the WiBro Terminal Modem
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 성원진
- 발행년도 2006
- 학위수여년월 200608
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 전자공학
- 식별자(기타) 000000103170
- 본문언어 한국어
초록/요약
본 논문에서는 2.3GHz 주파수 대역에서 OFDMA 방식을 이용한 차세대 휴대 인터넷 시스템인 WiBro 단말 모뎀 설계를 위한 연구를 통하여 모뎀 설계에 필요한 핵심 알고리듬을 제시한다. 이동성이 보장되는 WiBro 단말기의 전송효율을 최적화하기 위하여 이동성에 의해 발생되는 급격한 채널 변화를 optimum filter인 2-D Wiener filtering을 사용하여 추정 성능을 분석한 뒤 단말기에 적합하도록 복잡도를 고려한 비최적의 저복잡도 채널추정방식을 제시한다. 이 때 Wiener 계수 집합의 변화에 따른 채널 추정 성능을 비교 분석함으로써, 본 논문에서 성능 평가에 사용한 채널 자기상관함수의 적용 상의 신뢰성을 검증한다. 또한 시변하는 이동 채널 환경에서의 단말기 모뎀에 적합한 저복잡도의 시간지연 추정(delay estimation) 기법으로서, 수신 신호로부터 채널 정보를 추출하여 특정 구간의 전력 합산만을 이용하는 간단한 방식을 제안하며, 이를 통해 채널 추정 성능을 향상 시키는 방안을 제시하고 실험을 통해 성능을 분석한다. 이 과정에서 통계적인 분석을 위해 채널 전력의 분포 및 다양한 전력 합산 패턴에 대해 이론적인 분포 수식을 유도하고 이를 검증한다. 특히 전력 합산 구간 내의 신호 분산이 다양한 경우, 일반화된 Chi-square 분포 수식을 closed-form으로 유도하고 이를 검증하여 채널 시간지연 추정 성능 분석에 활용한다. 또한 기존의 시간지연 추정 방식과의 성능 비교를 통해 제안하는 저복잡도의 시간지연 추정 방식의 정확도를 평가한다.
more초록/요약
In this thesis, low-complexiy channel estimation and delay estimation methods are proposed for the WiBro (Wireless Broadband) terminal modem using OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) in the 2.3GHz frequency band. We present a Decision-Aided (DA) channel estimation algorithm for the WiBro downlink frame structure for performance improvement, while the complexity increase is maintained within a small value. Performance evaluation is performed for the ITU-R and SUI channel models. We additionally perform the verification of the channel auto-correlation function which is used for calculating Wiener coefficient sets of 2-D Wiener filtering in performance simulations. A low-complexity delay estimation method is proposed for an adaptive OFDM receiver to determine the amount of channel delay spread in fast fading channels. The method is used to identify different classes of dispersive fading channels, and exact error probabilities of false identification are presented by deriving the pdf (probability density function) of the suggested decision variable. The BER (Bit Error Rate) performance of the receiver is evaluated for WiBro downlink frame transmission over the ITU-R and SUI channel models with different delay profiles. It is demonstrated the receiver efficiently adapts to utilize the desired delay parameter for channel estimation, improving the performance of a conventional receiver structure.
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