KR100377356B1 - 대칭구조의 프리앰블을 적용한 직교 주파수 분할 다중전송 방식 신호의 심볼/주파수 동기 방법 - Google Patents

대칭구조의 프리앰블을 적용한 직교 주파수 분할 다중전송 방식 신호의 심볼/주파수 동기 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100377356B1
KR100377356B1 KR10-2000-0026981A KR20000026981A KR100377356B1 KR 100377356 B1 KR100377356 B1 KR 100377356B1 KR 20000026981 A KR20000026981 A KR 20000026981A KR 100377356 B1 KR100377356 B1 KR 100377356B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
symbol
samples
frequency
preamble
sample
Prior art date
Application number
KR10-2000-0026981A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010105898A (ko
Inventor
박현철
강창언
홍대식
조남신
조재희
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR10-2000-0026981A priority Critical patent/KR100377356B1/ko
Priority to JP2000150438A priority patent/JP3437528B2/ja
Publication of KR20010105898A publication Critical patent/KR20010105898A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100377356B1 publication Critical patent/KR100377356B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/041Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • H04L27/2689Link with other circuits, i.e. special connections between synchronisation arrangements and other circuits for achieving synchronisation
    • H04L27/2692Link with other circuits, i.e. special connections between synchronisation arrangements and other circuits for achieving synchronisation with preamble design, i.e. with negotiation of the synchronisation sequence with transmitter or sequence linked to the algorithm used at the receiver
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003Two-dimensional division
    • H04L5/0005Time-frequency
    • H04L5/0007Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

대칭구조의 프리앰블을 이용한 직교 주파수 분할 다중전송방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexed: OFDM) 신호의 심볼/주파수 동기 방법을 개시한다. 프리엠블은 두 개의 대칭부분으로 구성되어 있으며, 두 개의 대칭 부분에서 동일한 심볼열 사이의 상관값을 구해 최대가 되는 점을 OFDM 심볼의 시작점으로 찾는다. 동일한 신호열 사이의 상관값들은 서로 뚜렷한 차이를 보이므로 OFDM 심볼의 시작점을 정확히 추정할 수 있다. 대칭구조의 프리엠블을 사용하면 소수배 주파수 오차뿐만 아니라 정수배 주파수 오차 추정이 가능하며, 샘플간의 거리에 따라 가중치를 적용함으로써 주파수 동기의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

대칭구조의 프리앰블을 적용한 직교 주파수 분할 다중 전송 방식 신호의 심볼/주파수 동기 방법{Symbol and/or frequency Synchronization of Orthogonal Frequency Division Multiplexed signals}
본 발명은 직교 주파수 분할 다중 전송 방식(OFDM) 신호의 심볼/주파수 동기 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대칭구조의 프리앰블을 이용하여 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기를 획득하는 대칭구조의 프리앰블을 적용한 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법에 관한 것이다.
직교 주파수 분할 다중 접속 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: 이하, OFDM이라 함)은 데이터를 채널을 통해 효과적으로 전송하는데 강하다. OFDM은 데이터를 전송하기 위하여 채널 대역폭 내에서 다수의 부반송파 주파수(sub-carrier frequency)를 사용한다. 이들 부반송파들은, 주파수 분할 다중 접속 방식(frequency division multiplexing: FDM)과 같은, 종래의 전송 방법들에 비하여 대역폭 효율을 최적화하도록 배치되므로, 반송파간 간섭(inter-carrier interference: ICI)을 피할 수 있다. 또한, OFDM 부반송파에 데이터를 코딩하는 것은 주파수-선택 페이딩(frequency-selective fading)으로 인한 손실을 완화시키도록 주파수 다이버시티 이점을 얻을 수 있다.
OFDM 시스템의 경우, 송신 신호를 정확히 복조하기 위해서는 주파수 오차와 심볼 동기를 고려하여야 한다. 심볼 시작점을 제대로 찾지 못하면 심볼간 간섭(inter-symbol interference: ISI)이 발생하여 전송신호를 올바르게 복원할 수 없다. 일반적으로 수신 신호열들 사이의 상관값을 이용하여 심볼의 시작점을 찾는다. 상관값을 구하기 위하여 특정한 프리앰블의 신호열을 사용한다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 종래 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기방법을 설명한다. 도 1은 종래 OFDM 신호 수신장치의 블록도이고, 도 2는 종래 OFDM 신호의 프리앰블 구조를 도시한 도면이며, 도 3은 종래 자기상관부의 상세 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 종래 프리앰블 구조에 의한 상관값을 도시한 그래프이다.
OFDM 신호를 수신하여 베이스밴드 데이터 비트를 복구하기 위하여, OFDM 수신기는 RF(radio frequency) 수신기(도시않음)를 통해 데이터 r(n)를 수신한다. 자기상관부(20)는 수신된 데이터 r(n)를 심볼 길이(N)의 반(N/2)만큼 지연시키고, 지연된 신호 r*(k-D)와 수신된 신호 r(n)의 자기상관값을 구한다. 피크(peak) 검출부(40)는 구해진 N/2개의 자기상관값들의 평균을 구하고, 각 샘플별로 구해진 평균값들 중 최대값을 검출한다. 시간/주파수 동기부(50)는 검출된 최대값을 이용하여 샘플들간의 시간영역 동기를 획득한다. 시간 영역에서 심볼 동기를 정확히 찾은 후에는 주파수 오차(offset) 문제를 해결해야 한다. 주파수 오차는 수신기의 발진기가 부정확한 경우에 발생한다. 주파수 오차는 복조된 신호의 진폭과 위상을 왜곡시키고 부채널간 간섭을 발생시켜 OFDM 시스템의 전체적인 성능을 떨어뜨린다. 일반적으로 주파수 오차는 정수배 주파수 오차와 소수배 주파수 오차로 구분된다. 시간/주파수 동기부(50)는 시간 영역에서 보호 구간을 이용하여 부반송파의 소수배 주파수 오차를 추정하여 보상한다. 정수배 주파수를 보상하기 위하여, 부반송파의 소수배 주파수 오차가 보상된 신호와 수신된 신호 r(n)은 IFFT(inverse fast fourier transform)부(60)에서 역 푸리에 변환된다. 상기 역변환된 신호와 N개의차동신호 v(k) 사이의 상호 상관값들을 계산하고, 이 상호 상관값들의 평균을 구하여, 샘플별로 상호 상관값들의 최대치를 검출한다. 정수배 주파수 동기부(80)에서는 검출된 최대치로부터 정수배 주파수 동기를 획득한다.
도 2를 참조하면, 종래의 OFDM 신호의 프리앰블은 시간 영역에서 두 개의 구간으로 나누어 똑같은 신호열을 갖도록 만든다. 즉, 프리앰블은 N/2 만큼의 거리를 두고 동일한 샘플열이 반복된 구조로서, 동일한 샘플들 사이의 거리는 모두 N/2로 균일하다. 도 3에는 도 1의 시스템에 도 2의 프리앰블을 가진 수신 신호 r(n)을 적용하여 자기상관값을 구하는 방법이 도식적으로 설명되어 있다. 수신 신호 r(n)의 프리앰블은 N/2 길이마다 동일한 샘플열이 반복되어 N개의 샘플로 구성된다. 따라서, 자기상관부(20)는 각 샘플별로 N/2만큼 지연된 신호와 자기상관값을 구하여 피크 검출부(40)로 전달한다.
도 4의 그래프의 세로축은 자기 상관값들을 나타내고, 가로축은 샘플번호이다. 도시된 그래프의 실험조건은 부반송파의 개수가 64이며, 에디티브 백색 가우시안 잡음(additive white gaussian noise: AWGN) 환경에서 5dB로 실험한 결과이다. 64번째 샘플에서 최대값을 가져야 하지만, 64번째 샘플 주변에서 더 큰 상관값이 생긴 것을 볼 수 있다. 이는 잡음과 채널의 영향으로 본래 최대값이 되어야 할 샘플 주변에서 심볼 시간 동기에 오류가 생길 확률이 높아지는 것을 의미한다. 상관값 계산식에서 m이 0인 경우를 정확한 심볼의 시작점이라고 가정하면 d개의 샘플이 벗어났을 경우 다음과 같이 표현할 수 있다.
(수식 1)
수신 신호 r(n+d)와는 서로 다른 심볼에 속한 신호이므로 상관성이 없어야 하지만, 상기 식 (1)에서 r(n+d)와는 여전히 서로 상관성을 갖고 있다. 따라서 벗어난 샘플의 개수가 적은 경우에는 정확한 심볼 시작점과의 상관값 차이를 뚜렷이 나타낼 수 없다. 절대값 기호가 쓰이므로 벗어난 샘플에 AWGN이 섞일 경우 심볼의 실제 시작점 근처에서 최대의 상관값을 가질 수 있다.
상기한 바와 같은 종래 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법에 따르면, 첫 번째, 종래 OFDM 신호를 복조하기 위하여 사용한 프리앰블은 동기 변복조 방식에서는 사용할 수 없는 단점이 있다. 두 번째, 정확한 심볼의 시작점에서 벗어날 때마다 상관성 없는 신호의 개수가 벗어난 샘플의 수와 일치한다. 이로 인해 원래의 심볼 시작점 근처에서는 잡음과 채널의 영향으로 오류가 생길 확률이 높다. 세 번째, 주파수 오차 추정에 있어 동일한 샘플 사이의 거리가 N/2로 균일하므로 소수배 주파수 오차와 정수배 주파수 오차를 각각 추정하여야 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 첫 번째 목적은 잡음 및 진폭과 위상 왜곡을 야기시키는 다중 경로 채널을 통과한 OFDM 수신 신호의 타이밍 동기와 미세 주파수 동기의 정확도를 높인 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 두 번째 목적은 원래의 심볼 시작점 근처에서 발생할 수 있는 에러 확률을 개선한 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 세 번째 목적은 주파수 오차 추정 범위를 넓힐 수 있는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래 OFDM 신호 수신장치의 블럭도.
도 2는 종래 OFDM 신호의 프리앰블 구조를 도시한 도면.
도 3은 종래 자기상관부의 상세 동작을 설명하기 위한 도면.
도 4는 종래 프리앰블 구조에 의한 상관값을 도시한 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 OFDM 신호 수신장치의 블럭도.
도 6은 본 발명에 따른 프리앰블 구조를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 자기상관부의 상세 동작을 설명하기 위한 도면
도 8은 본 발명에 따른 프리앰블 구조에 의한 상관값을 도시한 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
220 : 상관부 240 : 피크 검출부
260 : 심볼 타이밍/주파수 동기부
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법은 대칭형 구조를 가지는 프리앰블을 적용하여 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기를 획득한다.
상기 프리앰블은 OFDM 심볼 길이 N의 1/2 길이 또는 1/2n(n은 2이상의 정수) 이하의 길이로 대칭으로 구성된다.
본 발명에 따른 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법은 A) 대칭형 구조의 프리앰블을 가진 OFDM 신호를 수신하는 단계, B) 상기 OFDM 신호의 샘플을 얻기 위하여 상기 OFDM 신호를 아날로그신호에서 디지털 신호로 변환하는 단계, C) 상기 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기를 획득하기 위하여 상기 수신된 OFDM 신호로부터 프리앰블을 분리하는 단계, D) 상기 대칭형 프리앰블을 구성하는 동일 샘플들 사이의 상관값을 구하는 단계, 및 E) OFDM 신호의 심볼/주파수 동기를 획득하는 단계로 구성된다.
E) 단계의 심볼 동기 획득 단계는 E1) 대칭형 프리앰블을 구성하는 N개의 샘플들에서 동일한 샘플들 사이의 자기상관값을 구하는 단계, E2) 상기 구해진 자기 상관값들의 합계를 구하는 단계, E3) 상기 상관값들의 합계의 절대값을 취하여 각 샘플별로 할당된 버퍼에 저장하는 단계, 및 E4) 상기 각 샘플에 할당된 버퍼에 저장된 데이터가 최대인 샘플 n을 심볼의 시작점으로 검출하는 단계로 구성된다.
E) 단계의 주파수 동기 획득 단계는 F1) 프리앰블을 구성하는 동일 샘플간의 상관값을 이용하여 위상값을 구하는 단계, F2) F1단계에서 구해진 위상값과 샘플간의 거리를 이용하여 동일 샘플간의 주파수 오차를 계산하는 단계, F3) 동일 샘플간의 주파수 오차를 이용하여 OFDM신호의 주파수 오차를 추정하는 단계로 구성된다.
E) 단계의 주파수 동기 획득시 심볼을 구성하는 상관 샘플간의 거리에 따라 서로 다른 가중치를 적용하여 주파수 오차를 추정할 수 있다.
상기 가중치는 샘플간 거리가 멀어질수록 가중치의 값이 증가된다.
상기 가중치는 샘플간 거리가 멀어질수록 지수함수적으로 증가한다.
상기 가중치는 샘플간 거리가 멀어질수록 정수배로 증가한다.
본 발명에 따른 프리앰블은 두 개의 대칭부분으로 구성되어 있으며, 두 개의 대칭 부분에서 동일한 심볼열 사이의 상관값을 구해 최대가 되는 점을 OFDM 심볼의 시작점으로 찾는다. 동일한 신호열 사이의 상관값들은 서로 뚜렷한 차이를 보이므로 OFDM 심볼의 시작점을 정확히 추정할 수 있다. 따라서, 대칭구조의 프리엠블을 사용하면 소수배 주파수 오차뿐만 아니라 정수배 주파수 오차 추정이 가능하며, 샘플간의 거리에 따라 가중치를 적용함으로써 주파수 동기의 성능을 향상시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 OFDM 신호 수신장치의 블록도이고, 도 6은 본 발명에 따른 프리앰블 구조를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 자기상관부의 상세 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 프리앰블 구조에 의한 상관값을 도시한 그래프이다.
OFDM 신호를 수신하여 베이스밴드 데이터 비트를 복구하기 위하여, OFDM 수신시스템(도시않음)은 RF(radio frequency) 수신기(도시않음)를 통해 OFDM 신호 R(n)을 수신한다(단계 A). OFDM 송신기(도시않음)에서 전송하고자 하는 신호를 s(k)라 하자. 입력신호가 송신기의 IFFT(도시않음)를 거치게 되면 다음과 같이 표현된다.
(수식 2)
전송된 신호는 다경로 채널을 거치고 AWGN이 더해져서 다음과 같이 표현된다.
(수식 3)
여기서, w(n)은 AWGN을 나타내며, h(n-τ)은 채널의 시간 영역 응답 함수를 나타낸다. 수신기에서 발생하는 주파수 오차를 고려하면 수신 신호는 다음과 같이 표현된다.
(수식 4)
여기서, δ는 1/NT에 상수가 곱해진 형태이다. 이는 수신기에서 발생하는 주파수 오차를 모델링한 것이다. N은 FFT의 크기이고, T는 샘플링 주기를 나타낸다. H(k)는 주파수 영역에서 채널 응답 함수를 나타낸다.
수신된 OFDM 신호는 심볼/주파수 동기를 획득하는데 사용될 대칭형 구조의 프리앰블을 포함한다. 프리앰블의 구조는 도 6에 도시되어 있다. OFDM 심볼의 정확한 시작점을 얻기 위한 것으로 OFDM 심볼길이를 N이라 하면, 프리앰블은 길이가 N/2인 샘플열이 대칭 형태로 배열된 구조이다. 즉, 첫 번째 샘플값과 N번째 샘플값이 동일하고, N/2번째 샘플값과 (N/2 +1)번째 샘플값이 동일하다. 따라서, 동일한 샘플들 사이의 거리는 각 샘플마다 다르다. 프리앰블의 샘플열은 1/2n 이하의 길이로 대칭으로 구성될 수 있다. 이때 n은 2 이상의 정수이다.
수신된 OFDM 신호의 샘플을 얻기 위하여 OFDM 신호를 아날로그에서 디지털 신호로 변환한다(단계 B).
OFDM 신호의 심볼/주파수 동기를 획득하기 위하여 OFDM 신호로부터 프리앰블을 분리한다(단계 C).
상관부(220)는 단계 C에서 분리된 대칭형 프리앰블을 가지고 주파수 오차를 계산하기 위하여 대칭형 프리앰블을 구성하는 동일 샘플들 사이의 상관값을 구한다(단계 D). 도 7을 참조하면, 상관값은 거리가 서로 다른 동일 샘플 사이의 상관값을 구하여 심볼 타이밍/주파수 동기부(260)로 넘겨준다.
심볼 타이밍/주파수 동기부(260)는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기를 획득하기 위한 단계 E를 수행한다. 즉, OFDM 신호의 심볼 동기 획득 단계 E는 다음과 같은 세부 단계들을 포함한다. 대칭형 프리앰블을 구성하는 N개의 샘플들에서 동일한 샘플들 사이의 자기상관값을 구한다(단계 E1). E1 단계에서 구해진 자기 상관값들의 합계를 구한다(E2 단계), E2 단계에서 구한 합계의 절대값을 취하여 각 샘플별로 할당된 버퍼에 저장한다(E3 단계). E3단계에서 상기 각 샘플에 할당된 버퍼에 저장된 데이터가 최대인 샘플 n을 심볼의 시작점으로 검출한다(E4 단계).
OFDM 심볼의 시작점 Sstart는 다음식에 의해 구한다.
(수식 5)
심볼의 시작점은 소수배 주파수 오차를 가장 정확히 찾아내는 기준이 된다.
검출된 심볼의 시작점의 위치는 다음 식에 의해 검증된다.
(수식 6)
(수식 7)
여기서, d는 0이 아닌 정수로서 벗어난 샘플의 개수를 나타낸다. 한 샘플이라도 벗어나는 경우에는 상관값 계산 결과가 평균적으로 0이 된다. 이는 서로 곱해지는 신호 성분 사이에 상관성이 없어지게 되기 때문이다. 수신 신호에 AWGN이 부가되더라도 AWGN과 송신 신호 사이에는 상관성이 존재하지 않으므로 아주 작은 값을 갖게 된다.
심볼 타이밍/주파수 동기부(260)는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기를 획득하는 E단계에서, OFDM 신호의 주파수 동기를 획득하기 위하여 주파수 오차를 추정한다. 주파수 동기 획득 단계는 다음과 같은 세부 단계들에 의해 수행된다. 먼저, 프리앰블을 구성하는 동일 샘플간의 상관값을 이용하여 위상값을 구하는 F1단계가 수행된다. 다음으로, F1 단계에서 구해진 위상값과 샘플간의 거리를 이용하여 동일 샘플간의 주파수 오차를 계산한다(F2 단계). 동일 샘플간의 주파수 오차를 이용하여 OFDM 신호의 주파수 오차를 추정한다(F3 단계).
주파수 오차는 다음 식에 의해 구한다.
(수식 8)
여기서,는 오차 추정치이고, N은 심볼의 길이를 나타낸다. 즉, 오차 추정치는 각각의 상관값 계산 결과를 샘플 사이의 거리로 나누어 준 값을 N/2 샘플만큼 가산하여 N/2으로 나누어 주는 것이다.
주파수 오차 추정에서는 두 샘플 사이의 거리에 따라 추정할 수 있는 주파수 오차의 범위가 다르다는 특징이 있다. 일반적으로 각각의 상관값 계산 결과를 샘플 사이의 거리로 나누어 주지 않는 GIB에 의한 두 샘플 사이의 상관 값으로는 소수배의 주파수 오차밖에 추정할 수가 없다. 하지만 두 샘플 사이의 거리가 가까워지면 범위가 넓어져서 정수배의 주파수 오차까지도 추정할 수가 있다. 상관 값을 계산할 경우 샘플 사이의 거리가 가장 가까운 것은 한 샘플 차이가 나는 경우이다. 대칭형 프리앰블 구조는 이러한 조건을 만족한다. 이와 같이 샘플의 거리가 짧은 상관 값들을 사용하면 소수배 주파수 오차뿐만 아니라 정수배 주파수 오차도 추정할 수 있다. 즉, 주파수 오차의 추정 범위가 넓어진다.
그러나, 추정 범위가 넓어지면 그 정확도가 낮아질 수 있으므로, F 단계에서 심볼을 구성하는 상관 샘플간의 거리에 따라 서로 다른 가중치를 적용하여 주파수 오차를 추정할 수 있다. 도 6을 참조하면, N/2번째 샘플과 (N/2 + 1)번째 샘플 사이의 거리 α를 1로 가정하면, 두 번째 샘플과 (N-1)번째 샘플 사이의 거리 β는 (N-3)이 되고, 첫 번째 샘플과 N번째 샘플 사이의 거리 γ는 (N-1)이 된다. 즉, 동일한 샘플들 사이의 거리가 서로 다르다. 이 때, 가중치는 샘플간 거리가 멀어질수록 가중치의 값을 증가시켜 적용할 수 있다. 예를 들면, 가중치는 샘플간의 거리가 멀어질수록 지수함수적으로 증가될 수 있다. 다른 방법으로는 샘플간의 거리가 멀어질수록 가중치를 정수배로 증가시키는 것이다.
도 8에는 제안한 대칭 구조의 프리앰블을 사용한 경우의 상관값이 나타나 있다. 이는 부반송파의 개수가 64개이며 AWGN 환경에서 5dB로 실험한 결과이다. 대칭구조의 프리앰블을 사용한 동기방법은 본래의 심볼 시작점에서 한 샘플만 벗어나더라도 상관성이 전혀 없어지므로 64번째 샘플 이외에서는 모두 작은 상관값을 갖게 된다.
본 발명의 OFDM 신호의 심볼 동기 방법에 따른 효과는 다음과 같다. 첫 번째, 잡음 및 진폭과 위상 왜곡을 야기시키는 다중경로 채널을 통과한 OFDM 수신신호의 타이밍 동기와 미세 주파수 동기의 정확도를 높인 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기가 가능하다. 두 번째, 대칭형 프리앰블을 채용함으로써 비동기 및 동기 변복조 방식 모두에 적용이 가능하다. 세 번째, 원래의 심볼 시작점 근처에서 발생할 수 있는 에러 확률이 개선된다. 네 번째, 주파수 오차 추정 범위가 넓다.
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. OFDM 신호를 수신하여 심볼 길이 N의 프리앰블이 N/2의 길이로 대칭되는 대칭형 구조의 프리앰블을 적용하는 단계;
    상기 프리앰블로부터 동일 샘플들 사이의 상관값을 구하여, 상기 상관값이 가장 최대인 샘플을 심볼의 시작점으로 검출하여 심볼타이밍동기를 얻는 단계;및
    상기 심볼의 시작점으로부터 주파수오차를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 단계 E의 심볼 동기 획득 단계는
    E1) 대칭형 프리앰블을 구성하는 N개의 샘플들에서 동일한 샘플들 사이의 자기상관값을 구하는 단계;
    E2) 상기 구해진 자기 상관값들의 합계를 구하는 단계;
    E3) 상기 상관값들의 합계의 절대값을 취하여 각 샘플별로 할당된 버퍼에 저장하는 단계; 및
    E4) 상기 각 샘플에 할당된 버퍼에 저장된 데이터가 최대인 샘플 n을 심볼의 시작점으로 검출하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 심볼의 시작점은에 의해 구하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 E 단계의 주파수 동기 획득 단계는
    F1) 프리앰블을 구성하는 동일 샘플간의 상관값을 이용하여 위상값을 구하는단계;
    F2) F1단계에서 구해진 위상값과 샘플간의 거리를 이용하여 동일 샘플간의 주파수 오차를 계산하는 단계; 및
    F3) 동일 샘플간의 주파수 오차를 이용하여 OFDM신호의 주파수 오차를 추정하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 주파수 오차에 의해 구하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 주파수 동기 단계는 심볼을 구성하는 상관 샘플간의 거리에 따라 서로 다른 가중치를 적용하여 주파수 오차를 추정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 가중치는 샘플간 거리가 멀어질수록 가중치의 값이 증가되는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 가중치는 샘플간 거리가 멀어질수록 지수함수적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 가중치는 샘플간 거리가 멀어질수록 정수배로 증가 하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법.
  12. 제 5항에 있어서, 상기 심볼의 시작점은
    에 의해 검증되고, 여기서, d는 0이 아닌 정수로서 벗어난 샘플의 갯수를 나타내고, 한 샘플이라도 벗어나는 경우에는 상관값 계산 결과가 평균적으로 0이 되는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법.
  13. 제 3항에 있어서, 상기 주파수 오차는 각각의 상관값 계산결과를 샘플사이의 거리로 나누어 주는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호의 심볼/주파수 동기 방법.
KR10-2000-0026981A 2000-05-19 2000-05-19 대칭구조의 프리앰블을 적용한 직교 주파수 분할 다중전송 방식 신호의 심볼/주파수 동기 방법 KR100377356B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0026981A KR100377356B1 (ko) 2000-05-19 2000-05-19 대칭구조의 프리앰블을 적용한 직교 주파수 분할 다중전송 방식 신호의 심볼/주파수 동기 방법
JP2000150438A JP3437528B2 (ja) 2000-05-19 2000-05-22 対称構造のプリアンブルを適用したofdm信号のシンボル/周波数同期方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0026981A KR100377356B1 (ko) 2000-05-19 2000-05-19 대칭구조의 프리앰블을 적용한 직교 주파수 분할 다중전송 방식 신호의 심볼/주파수 동기 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010105898A KR20010105898A (ko) 2001-11-29
KR100377356B1 true KR100377356B1 (ko) 2003-03-26

Family

ID=19669245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0026981A KR100377356B1 (ko) 2000-05-19 2000-05-19 대칭구조의 프리앰블을 적용한 직교 주파수 분할 다중전송 방식 신호의 심볼/주파수 동기 방법

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3437528B2 (ko)
KR (1) KR100377356B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100625408B1 (ko) 2005-03-23 2006-09-20 삼성탈레스 주식회사 Ofdma/tdd 통신 시스템의 하향링크 프리앰블 검출장치
CN107181710A (zh) * 2016-03-10 2017-09-19 中国科学院上海高等研究院 一种前导信号的发送接收系统及方法

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100655569B1 (ko) * 2000-12-18 2006-12-08 주식회사 케이티 피드포워드 심볼 타이밍 에러 추정 방법
KR100555721B1 (ko) 2001-08-20 2006-03-03 삼성전자주식회사 대칭형 프리앰블 생성방법 및 대칭형 프리앰블을 적용한오에프디엠 신호의 심볼/주파수 동기 방법
KR100464009B1 (ko) * 2002-10-08 2005-01-03 엘지전자 주식회사 오에프디엠 수신기의 심볼 시작점 검출 방법
KR100479864B1 (ko) * 2002-11-26 2005-03-31 학교법인 중앙대학교 이동 통신 시스템에서의 하향링크 신호의 구성 방법과동기화 방법 및 그 장치 그리고 이를 이용한 셀 탐색 방법
KR100574034B1 (ko) * 2004-07-06 2006-04-26 삼성전자주식회사 Dab/dmb 수신기용 동기장치과 그 동기방법
KR100688086B1 (ko) * 2004-12-13 2007-03-02 한국전자통신연구원 상관 계수의 대칭성을 이용한 상관 장치 및 그 방법
KR100585173B1 (ko) 2005-01-26 2006-06-02 삼성전자주식회사 반복적 프리앰블 신호를 갖는 ofdm 신호 수신 방법
KR100729726B1 (ko) 2005-09-14 2007-06-18 한국전자통신연구원 직교 주파수 분할 다중화 방식의 통신 시스템의 타이밍획득 및 반송파 주파수 오차 추정 장치 및 방법
CN101233701B (zh) 2006-01-18 2015-12-02 华为技术有限公司 改进通讯系统中同步和信息传输的方法
JP5008994B2 (ja) * 2007-01-30 2012-08-22 京セラ株式会社 通信システム、基地局、端末及び通信方法
JP5280376B2 (ja) * 2007-05-02 2013-09-04 ファーウェイ テクノロジーズ カンパニー リミテッド 通信システムにおける同期信号を確立する方法および装置
KR100882879B1 (ko) * 2007-08-16 2009-02-10 전자부품연구원 Ofdm 무선통신 시스템의 심볼 동기 장치 및 방법
KR100930720B1 (ko) 2007-11-29 2009-12-09 한국전자통신연구원 신호대잡음비 추정 장치 및 방법
US8588345B1 (en) 2009-06-22 2013-11-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Orthogonal frequency division multiplexing receiver
JP5988622B2 (ja) * 2012-03-08 2016-09-07 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド 通信システム内の同期及び情報送信を改善する方法
JP5875561B2 (ja) * 2013-09-10 2016-03-02 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド 通信システム内の同期及び情報送信を改善する方法
KR101579810B1 (ko) * 2014-06-09 2015-12-24 동국대학교 산학협력단 데이터 심볼을 이용한 주파수 오차 추정 장치 및 방법
KR101637940B1 (ko) * 2015-02-25 2016-07-11 (주)에프씨아이 Ofdm 심볼을 동기화하는 방법
JP6975760B2 (ja) * 2019-11-21 2021-12-01 通研電気工業株式会社 自己相関器および受信機
KR102559777B1 (ko) * 2022-08-12 2023-07-26 한국해양과학기술원 직접수열 확산대역 방식 기반 수중 이동 통신 모뎀 및 그 수신 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980023744A (ko) * 1996-09-30 1998-07-06 배순훈 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 초기 심볼 동기 검출 장치
US5914931A (en) * 1996-03-13 1999-06-22 Agency For Defense Development Method of initial frame synchronization using orthogonal frequency division multiplexing signals
JPH11205278A (ja) * 1998-01-08 1999-07-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Ofdm復調器用自動利得制御回路および自動利得制御方法
JP2000068973A (ja) * 1998-08-19 2000-03-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Ofdm用プリアンブル生成方法及びofdm用変調回路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914931A (en) * 1996-03-13 1999-06-22 Agency For Defense Development Method of initial frame synchronization using orthogonal frequency division multiplexing signals
KR19980023744A (ko) * 1996-09-30 1998-07-06 배순훈 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 초기 심볼 동기 검출 장치
JPH11205278A (ja) * 1998-01-08 1999-07-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Ofdm復調器用自動利得制御回路および自動利得制御方法
JP2000068973A (ja) * 1998-08-19 2000-03-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Ofdm用プリアンブル生成方法及びofdm用変調回路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100625408B1 (ko) 2005-03-23 2006-09-20 삼성탈레스 주식회사 Ofdma/tdd 통신 시스템의 하향링크 프리앰블 검출장치
CN107181710A (zh) * 2016-03-10 2017-09-19 中国科学院上海高等研究院 一种前导信号的发送接收系统及方法
CN107181710B (zh) * 2016-03-10 2019-10-01 中国科学院上海高等研究院 一种前导信号的发送系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010105898A (ko) 2001-11-29
JP2001333041A (ja) 2001-11-30
JP3437528B2 (ja) 2003-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100555721B1 (ko) 대칭형 프리앰블 생성방법 및 대칭형 프리앰블을 적용한오에프디엠 신호의 심볼/주파수 동기 방법
KR100377356B1 (ko) 대칭구조의 프리앰블을 적용한 직교 주파수 분할 다중전송 방식 신호의 심볼/주파수 동기 방법
US7254196B2 (en) Symbol timing for MIMO OFDM and other wireless communication systems
RU2338325C1 (ru) Устройство и способ для синхронизации частоты в системе ofdm
JP4159030B2 (ja) Ofdmを用いる無線ネットワーク用のタイミング同期方法
Mody et al. Synchronization for MIMO OFDM systems
US7539125B2 (en) Method and circuit for frequency offset estimation in frequency domain in the orthogonal frequency division multiplexing baseband receiver for IEEE 802.11A/G wireless LAN standard
KR100865251B1 (ko) 파일럿 신호 전송 방법 및 장치
KR101485780B1 (ko) 무선통신 시스템에서 심볼 타이밍 오프셋 추정 방법 및장치
FI105963B (fi) Menetelmä opetusjakson muodostamiseksi
KR100575959B1 (ko) 다중 반송파 변조 방식을 사용하는 통신 시스템에서파일럿 송수신 장치 및 방법
US8433014B2 (en) Receiving apparatus and receiving method
US20100266078A1 (en) Radio communication device, and reception quality estimation method
KR100723634B1 (ko) Ofdm 시스템에서 pn 수열을 이용한 프리엠블 수열생성 방법과, 시간 동기 및 주파수옵셋 추정 방법
KR100626644B1 (ko) 직교 주파수 분할 다중화 통신시스템에서 주파수 및 시간옵셋 추정 방법과 그를 이용한 장치
KR100998415B1 (ko) 무선 랜 시스템의 심벌 타이밍 동기 방법
KR100664018B1 (ko) 직교주파수 분할다중화 수신기의 동기 검출장치
CN111884978B (zh) 一种基于ofdm抗脉冲噪声的符号同步方法
KR20110135662A (ko) 다중경로 페이딩 채널에서 타이밍 오차 추정이 가능한 ofdm 수신기, 이를 포함하는 ofdm 시스템 및 이들의 타이밍 오차 추정방법
KR101023563B1 (ko) 반복되는 훈련 심벌을 이용한 오에프디엠 주파수 옵셋 추정정확도 분석방법
Prasanna Synchronization of high speed ofdm links using variations of schmidl cox for snr improvement
Xu et al. An efficient timing synchronization scheme for OFDM systems in IEEE 802.16 d
KR20100065077A (ko) 무선 통신 시스템에서 하향 링크 신호에 대한 타이밍 오프셋을 추정하는 방법 및 그 장치
Rathkanthiwar et al. Technical White Paper on “Time and Frequency Synchronization in OFDM”

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080228

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee