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DVB-T 시스템에서 ARMA 추정 기법을 적용한 ICI 감쇄 방법에 관한 연구

A Study on ICI Reduction method using ARMA Modeling for DVB-T System

초록/요약

유럽형 지상파 디지털 방송 표준인 DVB-T(digital video broadcasting–terrestrial) 시스템에서는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 사용하여 신호를 전송하기 때문에 주파수 선택적 페이딩 환경에서도 향상된 성능을 제공할 수 있다. 하지만 이동성을 가정한 시변 채널에서는 도플러 확산으로 인해 OFDM 심볼상에 존재하는 부반송파 사이의 직교성의 파괴, 즉 ICI(inter-carrier interference)가 생기며 이는 심각한 성능 열화를 야기한다. 본 논문에서는 시간 및 주파수 축에서 채널의 특성과 ICI를 분석하고, 시간축에서 ICI 감쇄를 할 수 있는 ARMA(auto-regressive moving average) 시스템 아이덴티피케이션을 적용한 선형 필터링 기법을 제안한다. 단말기의 속도에 따른 제안 기법의 성능을 확인하기 위해 브라질 채널 모델을 적용해 모의 실험을 진행하였고, 기존 기법과의 성능 및 복잡도를 비교 분석하였다. 제안된 ICI 감쇄 기법은 복잡도 비교와 모의 실험 결과 계산량을 크게 줄이면서도 고속 이동 환경에서 기존의 선형 필터링 방법과 거의 동일한 성능을 보임을 확인하였다.

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초록/요약

In digital video broadcasting-terrestrial(DVB-T), which is the European digital terrestrial standard, the orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) has been adopted for signal transmission. The main reason for using OFDM is to increase the robustness against the frequency selective fading. However, Doppler spread causes the destruction of the orthogonality between subcarriers and inter carrier interference(ICI) in time varying channel. Also, ICI increases an error floor in proportional to maximum Doppler spread. For these reason, it causes the deterioration of performance. In this paper, we analyze ICI in both time and frequency domain and propose the linear filtering method that is applied auto-regressive moving average(ARMA) system identification. Brazil channel model is applied for the simulation and we compared between the existing method and the proposed method in complexity. The simulation result shows that the proposed method has less computational complexity and same performance as the existing method in high speed environment.

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