KR101514546B1 - Method for estimating carrier frequency offset in OFMD communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반송파 주파수 오프셋 추정값을 계산하는 방법에 관한 것으로, 보가 구체적으로 현재 수신 신호뿐만 아니라 이전 수신 신호도 고려하여 트레이닝 심볼 중 일부만 사용하더라도 높은 정확도로 반송파 주파수 오프셋 추정할 수 있으며, 트레이닝 심볼 중 일부만을 사용함으로써 하드웨어 구조와 연산량을 줄일 수 있는 반송파 주파수 오프셋 추정값 계산 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for calculating a carrier frequency offset estimation value. More specifically, a beam frequency offset estimation can be performed with high accuracy even if only a part of training symbols are used in consideration of a current reception signal as well as a current reception signal. To a method of calculating a carrier frequency offset estimation value capable of reducing a hardware structure and a calculation amount.
Description
본 발명은 반송파 주파수 오프셋 추정값을 계산하는 방법에 관한 것으로, 보가 구체적으로 현재 수신 신호뿐만 아니라 이전 수신 신호도 고려하여 트레이닝 심볼 중 일부만 사용하더라도 높은 정확도로 반송파 주파수 오프셋 추정할 수 있으며, 트레이닝 심볼 중 일부만을 사용함으로써 하드웨어 구조와 연산량을 줄일 수 있는 반송파 주파수 오프셋 추정값 계산 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for calculating a carrier frequency offset estimation value. More specifically, a beam frequency offset estimation can be performed with high accuracy even if only a part of training symbols are used in consideration of a current reception signal as well as a current reception signal. To a method of calculating a carrier frequency offset estimation value capable of reducing a hardware structure and a calculation amount.
OFDM(orthogonal frequency division multiplex)은 멀티-경로 전파에 강인하므로, IEEE 802.11a/g/n 표준에서 WLAN과 같은 다양한 무선 통신을 위한 효율적인 전송 기술로 사용되고 있다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-OFDM 기술은 높은 데이터 전송율과 멀티-경로 페이딩 채널에서 스펙트럼 효율을 제공하므로 차세대 통신을 위한 가장 유망한 기술로 고려된다. 그러나, OFDM과 MIMO-OFDM 시스템은 동기화 에러에 민감하며, 이러한 동기화 에러는 캐리어간 간섭 및 심볼간 간섭을 야기한다.The orthogonal frequency division multiplex (OFDM) is robust against multi-path propagation and is being used as an efficient transmission technique for various wireless communications such as WLAN in the IEEE 802.11a / g / n standard. Multiple Input Multiple Output (MIMO) -OFDM technology provides spectral efficiency at high data rates and multi-path fading channels, making it the most promising technology for next-generation communications. However, OFDM and MIMO-OFDM systems are sensitive to synchronization errors, and such synchronization errors cause intercarrier interference and intersymbol interference.
MIMO-OFDM 기반 동기화 시스템의 하드웨어 복잡성은 안테나 개수의 증가에 의해 선형적으로 증가된다. 그러므로, 효율적인 동기화 기술은 실제 MIMO-OFDM 송수신기 설계를 위한 주요한 이슈중 하나이다. The hardware complexity of the MIMO-OFDM based synchronization system increases linearly with the increase of the number of antennas. Therefore, efficient synchronization techniques are one of the major issues for real MIMO-OFDM transceiver designs.
도 1은 IEEE802.11a 표준에서 제시된 프리엠블 구조이다. 도 1을 참조하면, t1 내지 t10은 쇼트 트레이닝 심볼(STS;Short Training Symbol)을 의미하고, T1, T2는 롱 트레이닝 심볼(LTS; Long Training Symbol)을 의미한다. 10개의 쇼트 트레이닝 심볼은 심볼 타이밍 동기화 및 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정(Coarse CFO Estimation)에 사용되며, 가드 인터벌(GI2)를 갖는 2개의 롱 트레이닝 심볼은 정밀 반송파 주파수 오프셋 추정 (Fine CFO Estimation) 및 채널 추정에 사용된다.
1 is a preamble structure proposed in the IEEE802.11a standard. Referring to FIG. 1, t 1 to t 10 are short training symbols (STS), and T 1 and T 2 are long training symbols (LTS). The ten short training symbols are used for symbol timing synchronization and coarse CFO Estimation and two long training symbols with guard interval GI2 are used for Fine Carrier Frequency Offset Estimation .
도 2는 종래 기술의 일 예에 따른 반송파 주파수 오프셋 추정을 위한 자기 상관 방법의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of an autocorrelation method for carrier frequency offset estimation according to an example of the prior art.
MIMO-OFDM WLAN 시스템에서, 자기 상관과 반송파 주파수 오프셋 추정은 이하의 [식 1]과 [식 2]로 정의된다.In a MIMO-OFDM WLAN system, autocorrelation and carrier frequency offset estimation are defined by [Equation 1] and [Equation 2] below.
[식 1][Formula 1]
[식 2][Formula 2]
여기서, Nr은 수신기 안테나의 개수, Lx는 쇼트 트레이닝 심볼 또는 롱 트레이닝 심볼 길이로 각각 16 및 64이다. N은 FFT 크기이고, ε은 정규화된 반송파 주파수 오프셋값이다. 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정(16 샘플)과 정밀 반송파 주파수 오프셋 추정(64 샘플)을 위한 지연 레지스터가 효율적인 설계를 위하여 공유되더라도, 실수부 및 허수부 각각 최소한 64개의 지연 레지스터가 필요하다. Where Nr is the number of receiver antennas and Lx is 16 and 64 for the short training symbol or long training symbol length, respectively. N is the FFT size, and [epsilon] is the normalized carrier frequency offset value. Although delay registers for coarse carrier frequency offset estimation (16 samples) and precision carrier frequency offset estimation (64 samples) are shared for efficient design, at least 64 delay registers are required for each of the real and imaginary parts.
도 2에 도시된 바와 같이, 수신 안테나의 개수, Nr이 4일때, 식1의 자기 상관을 수행하기 위하여, IEEE 802.11n 레거시 프리엠블, IEEE 802.11a 프리엠블에서는 256개의 지연 레지스터가 필요하다. 이와 같은 구성에 의하면, MIMO 시스템 내의 수신 안테나의 개수가 증가하면, 각 수신 안테나 브랜치에서의 지연 레지스터 역시 선형적으로 증가하므로, 하드웨어의 복잡도 역시 증가하게 되는 문제점이 발생한다.As shown in FIG. 2, 256 delay registers are required in the IEEE 802.11n preamble and IEEE 802.11a preamble in order to perform the autocorrelation of Equation (1) when the number of receive antennas, Nr is 4. According to such a configuration, if the number of reception antennas in the MIMO system increases, the delay registers in each reception antenna branch linearly increases, which also increases hardware complexity.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 수신된 트레이닝 심볼 전체를 사용하여 반송파 주파수 오프셋 추정을 하는 것이 아니라 수신된 트레이닝 심볼 중 일부만을 샘플 신호로 선택하여 반송파 주파수 오프셋 추정을 수행하는 종래 기술이 제안되었다. 종래 기술에 따른 반송파 주파수 오프셋 추정의 경우 지연 레지스터의 개수를 감소시킴으로서, 하드웨어의 복잡성을 현저히 감소시키는 효과를 얻게 된다.In order to overcome such a problem, a conventional technique has been proposed in which a carrier frequency offset estimation is performed by selecting only a part of received training symbols as a sample signal instead of estimating a carrier frequency offset using the entire training symbols. In the case of the carrier frequency offset estimation according to the prior art, the number of delay registers is reduced, and the effect of reducing hardware complexity is obtained.
그러나 종래 기술의 경우 트레이닝 심볼 중 일부만을 샘플 신호로 선택하여 반송파 주파수 오프셋 추정을 수행함으로써, 반송파 주파수 오프셋 추정이 정확하지 않다는 문제점을 가진다.However, in the conventional technique, carrier frequency offset estimation is performed by selecting only a part of training symbols as a sample signal, thereby causing a problem that the carrier frequency offset estimation is not accurate.
본 발명은 위에서 언급한 종래 기술에 따른 반송파 주파수 오프셋 추정 방법이 가지는 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 현재 수신 신호뿐만 아니라 이전 수신 신호도 고려하여 트레이닝 심볼 중 일부만 사용하더라도 높은 정확도로 반송파 주파수 오프셋을 추정하는 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the carrier frequency offset estimation method according to the prior art mentioned above, and it is an object of the present invention to provide a carrier frequency offset estimation method, To estimate a carrier frequency offset.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 하드웨어 구조와 연산량을 줄이면서 정확도를 높인 반송파 주파수 오프셋 추정 방법을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a method of estimating a carrier frequency offset in which accuracy is improved while reducing hardware structure and computation amount.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른, OFDM 기반의 무선 통신 시스템에서 반송파 주파수 오프셋을 추정하는 방법은 이전 수신 신호를 버퍼링에 저장하는 단계와, 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 트레이닝 심볼에 대한 현재 샘플 신호와 이전 수신 신호의 트레이닝 심볼에 대한 이전 샘플 신호로 이루어진 조합 신호로부터 롱 자기 상관값과 쇼트 자기 상관값을 계산하는 단계와, 롱 자기 상관값으로부터 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)을 계산하는 단계와, 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF), 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC)와 허수부(QC) 크기를 비교하여, 정밀 반송파 오프셋 추정값, 쇼트 자기 상관값의 실수부와 허수부 크기 조건에 상응하는 대략적 반송파 오프셋 추정값(εC)의 정수부를 판단하는 단계와, 정밀 반송파 오프셋 추정값과 대략적 반송파 오프셋 추정값의 정수부로부터 최종 반송파 주파수 오프셋 추정값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of estimating a carrier frequency offset in an OFDM-based wireless communication system, the method comprising: storing a previous received signal in buffering; Calculating a long autocorrelation value and a short autocorrelation value from a combination of a current sample signal for a training symbol of a current received signal and a previous sample signal for a training symbol of a previous received signal, calculating the offset estimated value (ε F), fine carrier offset estimated value (ε F), a short circuit comparing the real part (I C) and an imaginary part (Q C) the size of the auto-correlation value, fine carrier offset estimation value, the short Determining an integer part of a coarse carrier offset estimation value? C corresponding to a real part of an autocorrelation value and an imaginary part size condition; And calculating a final carrier frequency offset estimation value from the integer part of the precise carrier offset estimate and the coarse carrier offset estimate.
본 발명의 일 실시예에 따라 롱 자기 상관값과 쇼트 자기 상관값을 계산하는 단계는 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 생성되는 현재 쇼트 샘플 신호와 이전 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 생성되는 이전 쇼트 샘플 신호로 이루어진 쇼트 조합 신호의 쇼트 자기 상관값을 계산하는 단계와, 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 생성되는 현재 롱 샘플 신호와 이전 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 생성되는 이전 롱 샘플 신호로 이루어진 롱 조합 신호의 롱 자기 상관값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of calculating the long autocorrelation value and the short autocorrelation value according to an embodiment of the present invention includes a step of calculating a short autocorrelation value and a short autocorrelation value of the current received signal, Calculating a short autocorrelation value of a short combination signal made up of a previous short sample signal generated from a symbol of a previous received signal, calculating a short autocorrelation value of a short combination signal of a previous received signal, And calculating a long autocorrelation value of the long combined signal composed of the long long sample signal generated from the long training symbol.
바람직하게, 현재 쇼트 샘플 신호와 이전 쇼트 샘플 신호는 쇼트 트레이닝 심볼에서 선택된 일부 심볼로 이루어지며, 현재 롱 샘플 신호와 이전 롱 샘플 신호는 롱 트레이닝 심볼에서 선택된 일부 심볼로 이루어진 것을 특징으로 한다.Preferably, the current short sample signal and the previous short sample signal are composed of some symbols selected from the short training symbol, and the current long sample signal and the previous long sample signal are composed of some symbols selected from the long training symbol.
여기서 현재 쇼트 샘플 신호, 이전 쇼트 샘플 신호, 현재 롱 샘플 신호 및 이전 롱 샘플 신호의 길이는 수신 안테나의 수에 반비례하는 것을 특징으로 한다.Wherein the length of the current short sample signal, the previous short sample signal, the current long sample signal and the previous long sample signal is inversely proportional to the number of receive antennas.
본 발명의 일 실시예에 따라 대략적 반송파 오프셋 추정값(εC)의 정수부를 판단하는 단계는 계산된 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 절대값의 크기에 따라, 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수부를 도출하기 위한 제1 영역 분리 기법 또는 제2 영역 분리 기법을 선택하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the step of determining the integer part of the coarse carrier offset estimation value? C may further include the step of determining the coarse carrier frequency offset estimation value? C according to the magnitude of the absolute value of the calculated precision carrier offset estimation value? The first region segmentation technique or the second region segmentation technique for deriving the integer portion is selected.
바람직하게, 대략적 반송파 오프셋 추정값(εC)의 정수부를 판단하는 단계는 제1 영역 분리 기법은 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC)와 허수부(QC)간의 크기 조건에 상응하는 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수부를 판단하며, 제2 영역 분리 기법은 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC), 허수부(QC) 및 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 부호 조건에 상응하는 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수부를 판단하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the step of determining the integer part of the coarse carrier offset estimate? C is characterized in that the first domain segmentation scheme is a coarse carrier frequency offset calculation step of estimating the coarse carrier frequency? C corresponding to the magnitude condition between the real part I C and the imaginary part Q c of the short auto- The second domain segmentation technique determines the integer part of the frequency offset estimate epsilon C and the second domain segmentation technique determines the integer part of the frequency offset estimate epsilon C using the sign condition of the real part I c of the short autocorrelation value and the imaginary part Q c and the precision carrier offset estimate f And determines the integer part of the corresponding coarse carrier frequency offset estimation value? C.
본 발명의 일 실시예에 따라 대략적 반송파 오프셋 추정값(εC)의 정수부를 판단하는 단계는 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 절대값의 크기가 0.25보다 작은 경우에는 제1 영역 분리 기법을 선택하고, 절대값의 크기가 0.25보다 큰 경우에는 제2 영역 분리 기법을 선택하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the step of determining the integer part of the coarse carrier offset estimation value? C may be such that the first area separation technique is selected when the absolute value of the fine carrier offset estimation value? F is smaller than 0.25 And if the magnitude of the absolute value is larger than 0.25, the second region segmentation technique is selected.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른, OFDM 기반의 무선 통신 시스템에서 반송파 주파수 오프셋을 추정하는 장치는 이전 수신 신호를 저장하는 버퍼링부와, 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 트레이닝 심볼에 대한 현재 샘플 신호와 이전 수신 신호의 트레이닝 심볼에 대한 이전 샘플 신호로 이루어진 조합 신호로부터 롱 자기 상관값과 쇼트 자기 상관값을 계산하는 자기 상관값 계산부와, 롱 자기 상관값으로부터 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)을 계산하는 정밀 추정값 계산부와, 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF), 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC)와 허수부(QC) 크기를 비교하여, 정밀 반송파 오프셋 추정값, 쇼트 자기 상관값의 실수부와 허수부 크기 조건에 상응하는 대략적 반송파 오프셋 추정값(εC)의 정수부를 판단하는 대략 추정값 판단부와, 정밀 반송파 오프셋 추정값과 대략적 반송파 오프셋 추정값의 정수부로부터 최종 반송파 주파수 오프셋 추정값을 계산하는 추정값 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for estimating a carrier frequency offset in an OFDM-based wireless communication system, comprising: a buffer for storing a previous received signal; An autocorrelation value calculator for calculating a long autocorrelation value and a short autocorrelation value from a combination of the current sample signal for the training symbol of the received signal and the previous sample signal for the training symbol of the previous received signal, and precision estimation value calculation unit for calculating a fine carrier offset estimated value (ε F) from the, as compared to the precision carrier offset estimated value (ε F), the real part of the short self-correlation value (I C) and an imaginary part (Q C) size, of fine carrier offset estimation value, the short real part and an imaginary part corresponding approximately to the carrier offset estimate the size requirements of the auto-correlation value (ε C) In that it comprises approximately the estimated value determining unit for determining the hand, fine carrier offset estimation and coarse carrier offset estimation value estimated integer part for calculating a final carrier frequency offset estimate value calculated from a portion of the features.
여기서 자기 상관값 계산부는 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 생성되는 현재 쇼트 샘플 신호와 이전 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 생성되는 이전 쇼트 샘플 신호로 이루어진 쇼트 조합 신호의 쇼트 자기 상관값을 계산하는 쇼트 계산부와, 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 생성되는 현재 롱 샘플 신호와 이전 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 생성되는 이전 롱 샘플 신호로 이루어진 롱 조합 신호의 롱 자기 상관값을 계산하는 롱 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the autocorrelation value calculator calculates the autocorrelation value of the short-sum sample signal, which is a combination of the current short sample signal generated from the short training symbol of the current received signal next to the previous received signal and the previous short sample signal generated from the short training symbol of the previous received signal, A long calculation section for calculating a correlation value and a long combination of a long long sample signal generated from a long training symbol of a current received signal next received from a previous received signal and a long long sample signal generated from a long training symbol of a previous received signal, And a long calculation section for calculating a long autocorrelation value of the signal.
여기서 쇼트 계산부는 이전 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼과 현재 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 각각 이전 쇼트 샘플 신호와 현재 쇼트 샘플 신호를 생성하는 쇼트 샘플 신호 생성부와, 이전 쇼트 샘플 신호와 현재 쇼트 샘플 신호를 입력받아 이전 쇼트 샘플 신호의 복소 공액과 현재 쇼트 샘플 신호의 복소 공액을 생성하는 쇼트 공액부와, 이전 쇼트 샘플 신호와 이전 쇼트 샘플 신호의 복소 공액, 및 현재 쇼트 샘플 신호와 현재 쇼트 샘플 신호의 복소 공액으로 이루어진 쇼트 조합 신호의 자기 상관 출력을 계산하는 쇼트 복소수 곱셈부와, 일정 주기 동안 쇼트 조합 신호의 자기 상관 출력을 합산하여 쇼트 조합 신호의 쇼트 자기 상관값을 계산하는 쇼트 합산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the short calculation section includes a short sample signal generation section for generating a previous short sample signal and a current short sample signal from the short training symbol of the previous received signal and the short training symbol of the current received signal, A complex conjugate of a previous short sample signal and a complex conjugate of a current short sample signal and a complex conjugate of a previous short sample signal and a previous short sample signal and a complex conjugate of a current short sample signal and a complex conjugate of a current short sample signal, And a short summation unit for calculating a short autocorrelation value of the shot combination signal by summing the autocorrelation outputs of the shot combination signals for a predetermined period. .
여기서 롱 계산부는 이전 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼과 현재 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 각각 이전 롱 샘플 신호와 현재 롱 샘플 신호를 생성하는 롱 샘플 신호 생성부와, 이전 롱 샘플 신호와 현재 롱 샘플 신호를 입력받아 이전 롱 샘플 신호의 복소 공액과 현재 롱 샘플 신호의 복소 공액을 생성하는 롱 공액부와, 이전 롱 샘플 신호와 이전 롱 샘플 신호의 복소 공액, 및 현재 롱 샘플 신호와 현재 롱 샘플 신호의 복소 공액으로 이루어진 롱 조합 신호의 자기 상관 출력을 계산하는 복소수 곱셈부와, 일정 주기 동안 롱 조합 신호의 자기 상관 출력을 합산하여 롱 조합 신호의 롱 자기 상관값을 계산하는 롱 합산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the long calculation section includes a long sample signal generation section for generating a long long sample signal and a long long sample signal from the long training symbol of the previous received signal and the long training symbol of the currently received signal, A complex conjugate of the previous long sample signal and the complex conjugate of the current long sample signal and a complex conjugate of the previous long sample signal and the previous long sample signal and a complex conjugate of the current long sample signal and the complex conjugate of the previous long sample signal, And a long summation unit for calculating a long autocorrelation value of the long combined signal by summing the autocorrelation outputs of the long combined signals for a predetermined period, do.
바람직하게, 현재 쇼트 샘플 신호와 이전 쇼트 샘플 신호는 쇼트 트레이닝 심볼에서 선택된 일부 심볼로 이루어지며, 현재 롱 샘플 신호와 이전 롱 샘플 신호는 롱 트레이닝 심볼에서 선택된 일부 심볼로 이루어진 것을 특징으로 한다.Preferably, the current short sample signal and the previous short sample signal are composed of some symbols selected from the short training symbol, and the current long sample signal and the previous long sample signal are composed of some symbols selected from the long training symbol.
여기서 대략 추정값 계산부는 계산된 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 절대값의 크기에 따라, 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수부를 계산하기 위해 제1 영역 분리 기법 또는 제2 영역 분리 기법 중에서 영역 분리 기법을 선택하는 선택부와, 선택한 영역 분리 기법에서 쇼트 트레이닝 심볼에 대한 자기 상관값의 실수부(IC)와 허수부(QC) 및 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 크기 조건 또는 부호 조건에 상응하는 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수부를 판단하는 정수 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the approximate estimation value calculation section calculates the approximate carrier frequency offset estimation value? C according to the magnitude of the absolute value of the calculated precise carrier offset estimation value? F , from among the first region separation technique or the second region separation technique (I C ), imaginary part (Q C ), and precise carrier offset estimation value (? F ) of the autocorrelation value for the short training symbol in the selected region separation technique, or And an integer determining unit for determining an integer part of the coarse carrier frequency offset estimation value? C corresponding to the code condition.
바람직하게 선택부는 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 절대값의 크기가 0.25보다 작은 경우에는 제1 영역 분리 기법을 선택하고, 절대값의 크기가 0.25보다 큰 경우에는 제2 영역 분리 기법을 선택하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the selecting unit selects the first region segmentation technique when the magnitude of the absolute value of the precise carrier offset estimate value? F is smaller than 0.25, and selects the second region segmentation technique when the magnitude of the absolute value is larger than 0.25 .
바람직하게, 제1 영역 분리 기법은 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC)와 허수부(QC)간의 크기 조건에 상응하는 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단하며, 제2 영역 분리 기법은 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC), 허수부(QC) 및 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 부호 조건에 상응하는 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first domain segmentation technique determines the integer of the coarse carrier frequency offset estimate? C corresponding to the magnitude condition between the real part (I C ) and the imaginary part (Q C ) of the short autocorrelation value, The segmentation technique determines the integer of the coarse carrier frequency offset estimation value? C corresponding to the sign condition of the real part (I C ), the imaginary part (Q C ) and the precision carrier offset estimation value (? F ) .
본 발명에 따른 반송파 주파수 오프셋 추정 방법은 현재 수신 신호뿐만 아니라 이전 수신 신호도 고려함으로써, 트레이닝 심볼 중 일부만 사용하더라도 높은 정확도로 반송파 주파수 오프셋을 추정할 수 있다.The carrier frequency offset estimation method according to the present invention can estimate the carrier frequency offset with high accuracy even if only a part of the training symbols are used by considering the present reception signal as well as the previous reception signal.
또한 본 발명에 따른 반송파 주파수 오프셋 추정 방법은 트레이닝 심볼 중 일부만을 사용함으로써 하드웨어 구조와 연산량을 줄일 수 있으며, 오프셋 추정값 중 정수는 아크탄젠트(arctangent) 연산없이 영역 분리 기법으로 추정함으로써 낮은 연산량으로 반송파 주파수 오프셋 추정할 수 있다.Also, the method of estimating a carrier frequency offset according to the present invention can reduce a hardware structure and an operation amount by using only a part of training symbols, and an integer among offset estimation values can be estimated by an area separation technique without arctangent calculation, Offset can be estimated.
도 1은 IEEE802.11a 표준에서 제시된 프리엠블 구조이다.
도 2는 종래 기술의 일 예에 따른 반송파 주파수 오프셋 추정을 위한 자기 상관 방법의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO-OFDM 기반 무선랜 통신 시스템의 반송파 주파수 오프셋 추정 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오프셋 추정 유닛(30)을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 버퍼링부(100)와 자기 상관 계산부(200)의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 쇼트 계산부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 롱 계산부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른 쇼트 자기 상관값(As(n))을 계산하기 방법의 개념도를 도시하고 있다.
도 9는 본 발명에 따른 대략 추정값 판단부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송파 주파수 오프셋 추정 방법을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 11은 본 발명에서 대략적 반송파 오프셋 추정값(εC)의 정수를 계산하는 단계의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 제1 영역 분리 기법과 제2 영역 분리 기법의 적용 범위를 도식적으로 나타낸 도이다.
도 13은 본 발명에 따른 반송파 주파수 오프셋 추정 방법의 성능을 나타낸 도면이다.1 is a preamble structure proposed in the IEEE802.11a standard.
2 is a conceptual diagram of an autocorrelation method for carrier frequency offset estimation according to an example of the prior art.
3 is a functional block diagram illustrating a carrier frequency offset estimation apparatus of a MIMO-OFDM based WLAN communication system according to an embodiment of the present invention.
4 is a functional block diagram for explaining an
5 is a functional block diagram for explaining an example of the
6 is a functional block diagram for explaining an example of a shot calculation unit according to the present invention.
7 is a functional block diagram for explaining an example of a long calculation unit according to the present invention.
Fig. 8 shows a conceptual diagram of a method of calculating the short autocorrelation value A s (n) according to the present invention.
FIG. 9 is a functional block diagram for explaining an example of a coarse estimation value determining unit according to the present invention.
10 is a functional block diagram illustrating a carrier frequency offset estimation method according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart for explaining an example of a step of calculating an integer of a coarse carrier offset estimation value? C in the present invention.
12 is a diagram schematically illustrating an application range of the first region segmentation technique and the second region segmentation technique.
13 is a diagram illustrating a performance of the carrier frequency offset estimation method according to the present invention.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 반송파 주파수 오프셋 추정 방법 및 그 장치에 대해 구체적으로 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method and an apparatus for estimating a carrier frequency offset according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO-OFDM 기반 무선랜 통신 시스템의 반송파 주파수 오프셋 추정 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.3 is a functional block diagram illustrating a carrier frequency offset estimation apparatus of a MIMO-OFDM based WLAN communication system according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참고로 본 발명의 일 실시예에 따른 반송파 주파수 오프셋 추정 장치는 신호 지연부(10), 시간 다중화부(20) 및 오프셋 추정 유닛(30)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the apparatus for estimating a carrier frequency offset according to an embodiment of the present invention includes a
신호 지연부(10)는 다수의 수신 안테나(RX)로부터 수신된 신호를 소정 주기만큼 지연시켜서, 지연 수신 신호를 출력시킨다. 본 발명의 일 실시예의 경우, 4개의 수신 안테나(RX1, RX2, RX3, RX4)를 사용하며, 신호 지연부(10)도 수신 안테나의 수에 대응되게 제1 신호 지연부 내지 제4 신호 지연부로 구성되며, 각 신호 지연부는 수신 신호의 트레이닝 심벌 중 일부의 샘플 신호의 수에 상응하는 개수의 지연 레지스터로 구성된다. 이는 설명의 편의를 위하여 예로서 설명하는 것으로서, 수신 안테나의 개수나 신호 지연부의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.The
시간 다중화부(20)는 다수의 수신 신호와 지연 수신 신호를 입력 신호로 인가 받아, 다수의 수신 신호 및 지연 수신 신호를 각 수신 안테나별로 서로 상이한 시간 구간으로 분할하여 출력시킨다. The
오프셋 추정 유닛(30)은 시간 다중화부(20)에서 출력된 각 수신 안테나별 현재 수신 신호 및 현재 지연 수신 신호뿐만 아니라, 이전에 수신된 이전 수신 신호 및 이전 지연 수신 신호를 고려하여 반송파 주파수 오프셋의 추정값을 계산한다.
The offset estimating
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오프셋 추정 유닛(30)을 설명하기 위한 기능 블록도이다.4 is a functional block diagram for explaining an offset
도 4를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 버퍼링부(100)는 수신 신호를 수신하는 경우 수신 신호를 저장한다. 자기 상관값 계산부(200)는 버퍼링부(100)에 저장되어 있는 이전 수신 신호의 트레이닝 심볼에 대한 이전 샘플 신호와, 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 트레이닝 심볼에 대한 현재 샘플 신호로 이루어진 조합 신호로부터 롱 자기 상관값과 쇼트 자기 상관값을 계산한다.More specifically, referring to FIG. 4, the
정밀 추정값 계산부(300)는 계산한 롱 자기 상관값으로부터 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)을 계산하며, 대략 추정값 판단부(400)는 정밀 추정값 계산부(300)에서 계산한 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)과 자기 상관값 계산부(200)에서 계산한 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC) 및 허수부(QC) 크기를 비교하여, 정밀 반송파 오프셋 추정값 및 쇼트 자기 상관값의 실수부와 허수부 크기 조건에 일치하는 영역 분리 기법을 제1 영역 분리 기법 또는 제2 영역 분리 기법에서 선택하여 대략적 반송파 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단한다.The approximate estimated
추정값 계산부(500)는 정밀 반송파 오프셋 추정값과 대략적 반송파 오프셋 추정값의 정수를 합하여 최종 반송파 주파수 오프셋 추정값을 계산한다.
The estimation
도 5는 본 발명에 따른 버퍼링부(100)와 자기 상관 계산부(200)의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.5 is a functional block diagram for explaining an example of the
도 5를 참고로 살펴보면, 버퍼링부(100)는 쇼트 버퍼링부(110)와 롱 버퍼링부(120)을 구비하는데, 이전 수신 신호가 수신되는 경우 이전 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼은 쇼트 버퍼링부(110)에 저장되며, 이전 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼은 롱 버퍼링부(120)에 저장된다.5, the
한편, 자기 상관 계산부(200)는 쇼트 자기 상관값을 계산하는 쇼트 계산부(210)와 롱 자기 상관값을 계산하는 롱 계산부(220)을 구비하는데, 쇼트 계산부(210)는 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 생성되는 현재 쇼트 샘플 신호와 쇼트 버퍼링부(110)에 저장된 이전 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 생성되는 이전 쇼트 샘플 신호로 이루어진 쇼트 조합 신호의 쇼트 자기 상관값을 계산하다. 롱 계산부(220)는 현재 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 생성되는 현재 롱 샘플 신호와 롱 버퍼링부(120)에 저장된 이전 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 생성되는 이전 롱 샘플 신호로 이루어진 롱 조합 신호의 롱 자기 상관값을 계산한다.
The
도 6은 본 발명에 따른 쇼트 계산부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이며, 도 7은 본 발명에 따른 롱 계산부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.FIG. 6 is a functional block diagram for explaining an example of a shot calculation unit according to the present invention, and FIG. 7 is a functional block diagram for explaining an example of a long calculation unit according to the present invention.
먼저, 도 6을 참고로 살펴보면, 쇼트 샘플 신호 생성부(211)는 이전 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼과 현재 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 각각 이전 쇼트 샘플 신호와 현재 쇼트 샘플 신호를 생성한다. First, referring to FIG. 6, a short
본 발명에서 반송파 주파수 오프셋을 추정하기 위하여 현재 수신 신호 또는 이전 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼 전체를 사용하는 것이 아니라 현재 쇼트 샘플 신호 또는 이전 쇼트 샘플 신호를 사용하는데, 쇼트 샘플 신호 생성부(211)는 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼 중 일부만을 선택하여 쇼트 샘플 신호를 생성한다. 여기서 샘플 신호의 길이는 '쇼트 트레이닝 심볼의 전체 신호 길이/수신 안테나 개수'로 정해진다. 예를 들어 쇼트 트레이닝 심볼(Short Training Synbol, STS)의 전체 신호 길이는 16 샘플이며, 수신 안테나 개수는 4개인 경우, 쇼트 샘플 신호의 길이는 16/4 = 4가 된다. In the present invention, in order to estimate the carrier frequency offset, the current short signal or the previous short sample signal is used instead of the entire short signal of the current received signal or the previous received signal, Only a part of the short training symbols of the signal is selected to generate a short sample signal. Here, the length of the sample signal is defined as 'total signal length of short training symbol / number of receiving antennas'. For example, if the total signal length of the short training symbol (STS) is 16 samples and the number of receiving antennas is 4, the length of the short sample signal is 16/4 = 4.
쇼트 공액부(213)는 이전 쇼트 샘플 신호와 현재 쇼트 샘플 신호를 입력받아 이전 쇼트 샘플 신호의 복소 공액과 현재 쇼트 샘플 신호의 복소 공액을 생성한다. 쇼트 복소수 곱셈부(215)는 이전 쇼트 샘플 신호와 이전 쇼트 샘플 신호의 복소 공액, 및 현재 쇼트 샘플 신호와 현재 쇼트 샘플 신호의 복소 공액으로 이루어진 쇼트 조합 신호의 자기 상관 출력을 계산한다. 쇼트 합산부(217)는 일정 주기 동안 쇼트 조합 신호의 자기 상관 출력을 합산하여 쇼트 조합 신호의 쇼트 자기 상관값을 계산한다. 여기서 일정 주기란 샘플 신호를 구성하는 심볼의 수에 해당하는 주기를 의미한다.The
도 8을 참고로 쇼트 자기 상관값(As(n))을 계산하기 방법의 개념도를 살펴보면, 수신 안테나의 개수에 상관없이 고정된 지연 레지스터 개수를 사용하는 방식으로서, 이하의 수학식 3과 같이 표현된다.Referring to a conceptual diagram of a method of calculating the short autocorrelation value A s (n) with reference to FIG. 8, a method of using a fixed number of delay registers irrespective of the number of receiving antennas, Is expressed.
[수학식 3]&Quot; (3) "
여기서 Nr은 수신 안테나 개수, Lx는 쇼트 트레이닝 심볼의 전체 신호 길이, rjnow는 현재 쇼트 샘플 신호, rjbe는 이전 쇼트 샘플 신호를 의미한다. 이에 따르면, 각 수신 브랜치의 지연 레지스터의 수는 1/Nr로 감소되며 전체 쇼트 트레이닝 심볼에서 선택된 일부 심볼만이 샘플 신호를 구성한다.Where Nr is the number of receive antennas, Lx is the total signal length of the short training symbol, r jnow is the current short sample signal, and r jbe is the previous short sample signal. According to this, the number of delay registers of each reception branch is reduced to 1 / Nr, and only some symbols selected from the entire short training symbol constitute a sample signal.
다음으로 도 7을 참고로 롱 계산부를 살펴보면, 롱 샘플 신호 생성부(221)는 이전 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼과 현재 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 각각 이전 롱 샘플 신호와 현재 롱 샘플 신호를 생성한다. Referring to FIG. 7, the long
여기서 샘플 신호의 길이는 '롱 트레이닝 심볼의 전체 신호 길이/수신 안테나 개수'로 정해진다. 예를 들어 롱 트레이닝 심볼(Short Training Synbol, STS)의 전체 신호 길이는 64 샘플이며, 수신 안테나 개수는 4개인 경우, 쇼트 샘플 신호의 길이는 64/4 = 16이 된다. Here, the length of the sample signal is defined as "total signal length of long training symbol / number of receiving antennas". For example, if the total signal length of the short training symbol (STS) is 64 samples and the number of receiving antennas is 4, the length of the short sample signal is 64/4 = 16.
롱 공액부(223)는 이전 롱 샘플 신호와 현재 롱 샘플 신호를 입력받아 이전 롱 샘플 신호의 복소 공액과 현재 롱 샘플 신호의 복소 공액을 생성한다. 롱 복소수 곱셈부(225)는 이전 롱 샘플 신호와 이전 롱 샘플 신호의 복소 공액, 및 현재 롱 샘플 신호와 현재 롱 샘플 신호의 복소 공액으로 이루어진 롱 조합 신호의 자기 상관 출력을 계산한다. 롱 합산부(227)는 일정 주기 동안 롱 조합 신호의 자기 상관 출력을 합산하여 롱 조합 신호의 롱 자기 상관값을 계산한다. 여기서 일정 주기란 샘플 신호를 구성하는 심볼의 수에 해당하는 주기를 의미한다. The
여기서 롱 계산부(220)에서 롱 자기 상관값(Al(n))은 아래의 수학식 4와 같이 계산된다.Here, the long autocorrelation value A 1 (n) in the
[수학식 4]&Quot; (4) "
여기서 Nr은 수신 안테나 개수, Ly는 롱 트레이닝 심볼의 전체 신호 길이, rknow는 현재 롱 샘플 신호, rkbe는 이전 롱 샘플 신호를 의미한다. 이에 따르면, 각 수신 브랜치의 지연 레지스터의 수는 1/Nr로 감소되며 전체 롱 트레이닝 심볼에서 선택된 일부 심볼만이 샘플 신호를 구성한다.
Where Nr is the number of receive antennas, Ly is the total signal length of the long training symbol, r know is the current long sample signal, and r kbe is the previous long sample signal. According to this, the number of delay registers in each reception branch is reduced to 1 / Nr, and only some of the symbols selected in the entire long training symbol constitute the sample signal.
도 9는 본 발명에 따른 대략 추정값 판단부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.FIG. 9 is a functional block diagram for explaining an example of a coarse estimation value determining unit according to the present invention.
도 9를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 선택부(410)는 정밀 추정값 계산부(300)에서 계산된 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 절대값의 크기에 따라, 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 계산하기 위해 제1 영역 분리 기법 또는 제2 영역 분리 기법 중에서 영역 분리 기법을 선택한다.9, the
정수 판단부(420)는 선택한 영역 분리 기법에서 쇼트 트레이닝 심볼에 대한 자기 상관값의 실수부(IC)와 허수부(QC) 및 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 크기 조건 또는 부호 조건에 상응하는 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단한다. 즉, 정밀 추정값 계산부(300)은 정밀 반송파 오프셋 추정값을 계산하기 위하여 아크탄젠트 연산을 수행하는 반면, 대략 추정값 계산부(400)는 아크탄제트 연산없이 쇼트 트레이닝 심볼에 대한 자기 상관값의 실수부(IC)와 허수부(QC) 및 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)만을 이용하여 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값의 정수를 판단함으로써, 연산량을 줄일 수 있다.
The
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송파 주파수 오프셋 추정 방법을 설명하기 위한 기능 블록도이다.10 is a functional block diagram illustrating a carrier frequency offset estimation method according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 다수의 수신 안테나를 통해 신호를 수신하며(S110), 수신한 신호를 버퍼링에 저장한다(S120). 여기서 버퍼링에 저장한 수신 신호는 다음으로 수신되는 현재 수신 신호에 대해 이전 수신 신호이다.10, a signal is received through a plurality of reception antennas (S110), and the received signal is buffered (S120). Here, the received signal stored in the buffering is the previous received signal with respect to the next received signal.
이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 생성되는 현재 쇼트 샘플 신호와 이전 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 생성되는 이전 쇼트 샘플 신호로 이루어진 쇼트 조합 신호의 쇼트 자기 상관값을 계산하고(S130), 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 생성되는 현재 롱 샘플 신호와 이전 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 생성되는 이전 롱 샘플 신호로 이루어진 롱 조합 신호의 롱 자기 상관값을 계산한다(S140). Calculating a short autocorrelation value of a short combination signal composed of a current short sample signal generated from a short training symbol of a current reception signal received next to a previous reception signal and a previous short sample signal generated from a short training symbol of a previous reception signal S130), a long autocorrelation value of the long combined signal consisting of the current long sample signal generated from the long training symbol of the current received signal next to the previous received signal and the previous long sample signal generated from the long training symbol of the previous received signal (S140).
여기서 롱 자기 상관값으로부터 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)을 계산하는데, 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)을 계산하는 일 예는 아래의 수학식 5과 같다.Here, an example of calculating the precise carrier offset estimation value (? F ) from the long autocorrelation value and calculating the precise carrier offset estimation value (? F ) is shown in Equation (5) below.
[수학식 5]&Quot; (5) "
여기서 N은 FFT(Fast Fourier Transform) 크기이다.Where N is the FFT (Fast Fourier Transform) size.
먼저 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)에 따라 제1 영역 분리 기법과 제2 영역 분리 기법 중에서 영역 분리 기법을 선택하고, 선택한 영역 분리 기법에서 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF), 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC)와 허수부(QC) 크기에 상응하는 대략적 반송파 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단하는 단계한다(S160).First precision carrier offset estimated value (ε F) the selection of area separation method in the first area separation technique and the second area separation technique in accordance with, and a mistake by the precision carrier offset estimated value (ε F), a short auto-correlation values from the selected domain separation technique An integer of the coarse carrier offset estimation value? C corresponding to the magnitude of the imaginary part I C and the imaginary part Q C is determined (S160).
정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)과 대략적 반송파 오프셋 추정값(εC)의 정수로부터 최종 반송파 주파수 오프셋 추정값을 계산한다(S170).The final carrier frequency offset estimation value is calculated from an integer of the precise carrier offset estimate? F and the approximate carrier offset estimate? C (S170).
바람직하게, 현재 쇼트 샘플 신호, 이전 쇼트 샘플 신호, 현재 롱 샘플 신호 및 이전 롱 샘플 신호의 길이는 수신 안테나의 수에 반비례하는데, 더욱 바람직하게 쇼트 샘플 신호의 길이는 쇼트 트레이닝 심볼/안테나수로 계산되며 롱 샘플 신호의 길이는 롱 트레이닝 심볼/안테나수로 계산된다.
Preferably, the lengths of the current short sample signal, the previous short sample signal, the current long sample signal, and the previous long sample signal are inversely proportional to the number of receive antennas, more preferably the length of the short sample signal is calculated by the number of short training symbols / And the length of the long sample signal is calculated as the number of long training symbols / antennas.
도 11은 본 발명에서 대략적 반송파 오프셋 추정값(εC)의 정수를 계산하는 단계의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이며, 도 12는 제1 영역 분리 기법과 제2 영역 분리 기법의 적용 범위를 도식적으로 나타낸 도이다. 본 발명의 일 실시예는 제1 영역 분리 기법과 제2 영역 분리 기법을 사용하여, 전체 CFO 추정 영역(±1.5)을 2 부분으로 구분하여 수행하는 실시예이다.FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of a step of calculating an integer of a coarse carrier offset estimation value? C in the present invention, and FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of calculating an integer of a carrier- Fig. One embodiment of the present invention is an embodiment in which the entire CFO estimation region (占 .5) is divided into two parts using the first region segmentation technique and the second region segmentation technique.
계산된 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 절대값의 크기가 0.25 이하인지 판단하여, 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 절대값의 크기가 0.25 이하인 경우에는 제1 영역 분리 기법을 선택하고, 절대값의 크기가 0.25보다 큰 경우에는 상기 제2 영역 분리 기법을 선택한다(S161). 이때, 제1 영역 분리 기법은 쇼트 트레이닝 심볼에 대한 자기 상관 출력(As(n))값의 실수부(IC)와 허수부(QC)간의 크기를 비교하고, 그에 상응하는 열악 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단한다(S162 내지 S166). The first region segmentation technique is selected when the magnitude of the absolute value of the calculated precise carrier offset estimate f is less than or equal to 0.25 and the magnitude of the absolute value of the precision carrier offset estimate f is less than or equal to 0.25, If the size of the value is greater than 0.25, the second region segmentation technique is selected (S161). At this time, the first region segmentation technique compares the magnitude between the real part (I C ) and the imaginary part (Q C ) of the autocorrelation output (A s (n)) value for the short training symbol, And determines the integer of the offset estimated value? C (S162 to S166).
한편, 제2 영역 분리 기법은 쇼트 트레이닝 심볼에 대한 자기 상관 출력(As(n))값의 실수부(IC), 허수부(QC) 및 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 부호를 비교하고, 그에 상응하는 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단한다(S167 내지 S177). On the other hand, the second region segmentation technique uses the sign of the real part (I C ), imaginary part (Q C ) and precision carrier offset estimate ( F ) of the autocorrelation output (A s And determines the integer of the coarse carrier frequency offset estimation value? C corresponding thereto (S167 to S177).
그리고 나서, 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)과 판단한 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 조합하여, 최종 반송파 주파수 오프셋 추정값을 계산한다.Then, the final carrier frequency offset estimation value is calculated by combining the precision carrier frequency offset estimation value? F and the determined integer of the estimated carrier frequency offset estimation value? C.
본 발명에서 반송파 주파수 오프셋 추정의 정수값은 낮은 SNR 하에서 경계(ε=±0.5) 근처에서는 오차에 민감할 수 있다. 또한, 본 발명에서 낮은 SNR 하에서 I, Q 축(ε=0 및 ±1.0) 근처에서는 정수값 오차에 민감할 수 있다. 그러므로 두 가지 케이스 즉, 제1 영역 분리 기법과 제2 영역 분리 기법을 사용하여, 전체 CFO 추정 영역(±1.5)을 2 부분으로 구분하여 수행하면, 반송파 주파수 오프셋 추정값의 정수 오차를 감소시킬 수 있다.
In the present invention, the integer value of the carrier frequency offset estimation can be error-sensitive near the boundary (? = ± 0.5) under a low SNR. Also, in the present invention, it is possible to be sensitive to an integer value error near I and Q axes (? = 0 and? 1.0) under a low SNR. Therefore, if the two CFO estimation regions (± 1.5) are divided into two parts using the first and second region segmentation techniques, the integer error of the carrier frequency offset estimation value can be reduced .
도 13은 본 발명에 따른 반송파 주파수 오프셋 추정 방법의 정확도를 나타낸 도면으로, 도 13에 도시되어 있는 바와 같이 전체 트레이닝 심벌을 이용하여 반송파 주파수 오프셋을 추정하는 경우(MIMO without subsample) 가장 정확하지만 연산량이 많다는 문제점을 가진다. 그리고 트레이닝 심벌에서 추출한 샘플 신호를 이용하는 경우(MIMO with subsample) 연산량은 줄어들지만 정확도가 떨어진다는 문제점을 가진다. 그러나 본원발명의 경우(proposed) 샘플 신호를 이용하면서도 정확도가 향상되었음을 확인할 수 있다.
13 shows the accuracy of the carrier frequency offset estimation method according to the present invention. As shown in FIG. 13, when the carrier frequency offset is estimated using the entire training symbols (MIMO without subsample) There are many problems. When the sample signal extracted from the training symbol is used (MIMO with subsample), the amount of computation is reduced but the accuracy is lowered. However, in the case of the present invention, it can be confirmed that the accuracy is improved while using the proposed sample signal.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서 쇼트 트레이닝 심볼(STS)을 사용하여 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정을 위한 자기 상관값의 계산시, 각 수신 안테나는 상이한 시간 구간 동안에 자기 상관 계산을 수행할 수 있다. 즉, 제1 수신 안테나(RX1)는 T1 구간 동안에 자기 상관 계산을 수행하며, 제2 수신 안테나(RX2)는 T2 구간 동안에 자기 상관 계산을 수행하며, 제3 수신 안테나(RX3)는 T3 구간 동안에 자기 상관 계산을 수행하고, 제4 수신 안테나(RX4)는 T4 구간 동안에 자기 상관 계산을 수행한다.Meanwhile, in another embodiment of the present invention, in calculating the autocorrelation value for estimating the coarse carrier frequency offset using short training symbols (STS), each receive antenna may perform autocorrelation calculations for different time intervals. That is, the first reception antenna RX1 performs autocorrelation calculation during the T1 interval, the second reception antenna RX2 performs autocorrelation calculation during the T2 interval, and the third reception antenna RX3 performs the autocorrelation calculation during the interval T3, And the fourth reception antenna RX4 performs autocorrelation calculation during a period T4.
이와 마찬가지로, 롱 트레이닝 심볼(LTS)을 사용하여 정밀 반송파 주파수 오프셋 추정을 위한 자기 상관값을 계산시, 각 수신 안테나는 상이한 시간 구간 동안에 자기 상관 계산을 수행한다. 즉, 제1 수신 안테나(RX1)는 T5 구간 동안에 자기 상관 계산을 수행하며, 제2 수신 안테나(RX2)는 T6 구간 동안에 자기 상관 계산을 수행하며, 제3 수신 안테나(RX3)는 T7 구간 동안에 자기 상관 계산을 수행하고, 제4 수신 안테나(RX4)는 T8 구간 동안에 자기 상관 계산을 수행한다. Similarly, when calculating the autocorrelation value for precise carrier frequency offset estimation using a long training symbol (LTS), each receive antenna performs autocorrelation calculations for different time intervals. That is, the first reception antenna RX1 performs autocorrelation calculation during the interval T5, the second reception antenna RX2 performs autocorrelation calculation during the interval T6, and the third reception antenna RX3 performs the autocorrelation calculation during the interval T7. And the fourth reception antenna RX4 performs autocorrelation calculation during the T8 interval.
각 수신 안테나는 서로 상이한 시간 구간 동안에 순차적으로 자기 상관 계산을 수행함으로써, 다수의 자기 상관 유닛을 필요로 하지 않으며, 단일의 자기 상관 유닛을 공유할 수 있게 되며, 그 결과 자기 상관 유닛의 하드웨어 복잡성을 감소시킬 수 있게 된다.
Each receiving antenna sequentially performs autocorrelation calculations for different time intervals, thereby avoiding the need for multiple autocorrelation units, sharing a single autocorrelation unit, and consequently increasing the hardware complexity of the autocorrelation unit .
한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.The above-described embodiments of the present invention can be embodied in a general-purpose digital computer that can be embodied as a program that can be executed by a computer and operates the program using a computer-readable recording medium.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.
The computer-readable recording medium may be a magnetic storage medium (e.g., ROM, floppy disk, hard disk, etc.), an optical reading medium (e.g. CD ROM, Lt; / RTI > transmission).
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10: 지연부 20: 시간 다중화부
30: 오프셋 추정 유닛 100: 버퍼링부
200: 자기 상관값 계산부 300: 정밀 추정값 계산부
400: 대략 추정값 계산부 500: 추정값 계산부
110: 쇼트 버퍼링부 120: 롱 버퍼링부
210: 쇼트 계산부 220: 롱 계산부
211: 쇼트 샘플 신호 생성부 213: 쇼트 복소수 곱셈부
215: 쇼트 공액부 217: 쇼트 합산부
221: 롱 샘플 신호 생성부 223: 롱 복소수 곱셈부
225: 롱 공액부 227: 롱 합산부
410: 선택부 420: 정수 판단부10: delay unit 20: time multiplexing unit
30: offset estimation unit 100: buffering unit
200: autocorrelation value calculation unit 300: precision estimation value calculation unit
400: approximate estimated value calculation unit 500: estimated value calculation unit
110: short buffering unit 120: long buffering unit
210: Short calculation section 220: Long calculation section
211: short sample signal generator 213: short complex multiplier
215: short conjugate portion 217: short sum portion
221: Long sample signal generator 223: Long complex signal multiplier
225: Long conjugate part 227: Long sum part
410: selection unit 420: constant determination unit
Claims (17)
이전 수신 신호를 버퍼링에 저장하는 단계;
상기 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 트레이닝 심볼에 대한 현재 샘플 신호와 상기 이전 수신 신호의 트레이닝 심볼에 대한 이전 샘플 신호로 이루어진 조합 신호로부터 롱 자기 상관값과 쇼트 자기 상관값을 계산하는 단계;
상기 롱 자기 상관값으로부터 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)을 계산하는 단계;
상기 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF), 상기 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC)와 허수부(QC) 크기를 비교하여, 상기 정밀 반송파 오프셋 추정값, 상기 쇼트 자기 상관값의 실수부와 허수부 크기 조건에 상응하는 대략적 반송파 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단하는 단계; 및
상기 정밀 반송파 오프셋 추정값과 상기 대략적 반송파 오프셋 추정값의 정수로부터 최종 반송파 주파수 오프셋 추정값을 계산하는 단계를 포함하며,
상기 쇼트 자기 상관값(As(n))과 상기 롱 자기 상관값(Al(n))은 각각 아래의 수학식 1과 수학식 2에 의해 계산되며,
[수학식 1]
[수학식 2]
여기서 Nr은 수신 안테나 개수, Lx는 쇼트 트레이닝 심볼의 전체 신호 길이, rjnow는 현재 쇼트 샘플 신호, rjbe는 이전 쇼트 샘플 신호, Ly는 롱 트레이닝 심볼의 전체 신호 길이, rknow는 현재 롱 샘플 신호, rkbe는 이전 롱 샘플 신호를 의미하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 오프셋 추정 방법. A method of estimating a carrier frequency offset in an OFDM-based wireless communication system,
Storing the previous received signal in buffering;
Calculating a long autocorrelation value and a short autocorrelation value from a combination signal consisting of a current sample signal for the training symbol of the current received signal next to the previous received signal and a previous sample signal for the training symbol of the previous received signal ;
Calculating a fine carrier offset estimate (? F ) from the long autocorrelation value;
Wherein the precise carrier offset estimation value? F is calculated by comparing the precise carrier offset estimate? F , the real part I C of the short autocorrelation value with the imaginary part Q C , Determining an integer of the coarse carrier offset estimate (? C ) corresponding to the sub-magnitude condition; And
Calculating a final carrier frequency offset estimate from the precision carrier offset estimate and the integer of the coarse carrier offset estimate,
The short autocorrelation value A s (n) and the long autocorrelation value A l (n) are calculated by the following equations (1) and (2)
[Equation 1]
&Quot; (2) "
R jnow is the current short sample signal, r jbe is the previous short sample signal, Ly is the total signal length of the long training symbol, and r know is the current long sample signal, where rn is the number of receive antennas, Lx is the total signal length of the short training symbol, , and r kbe denotes a previous long sample signal.
상기 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 생성되는 현재 쇼트 샘플 신호와 상기 이전 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 생성되는 이전 쇼트 샘플 신호로 이루어진 쇼트 조합 신호의 쇼트 자기 상관값을 계산하는 단계; 및
상기 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 생성되는 현재 롱 샘플 신호와 상기 이전 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 생성되는 이전 롱 샘플 신호로 이루어진 롱 조합 신호의 롱 자기 상관값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 오프셋 추정 방법.2. The method of claim 1, wherein calculating the long autocorrelation value and the short autocorrelation value comprises:
Calculating a short autocorrelation value of a short combined signal consisting of a current short sample signal generated from a short training symbol of a current received signal next to the previous received signal and a previous short sample signal generated from a short training symbol of the previous received signal; ; And
Calculating a long autocorrelation value of a long combined signal consisting of the current long sample signal generated from the long training symbol of the current received signal next to the previous received signal and the previous long sample signal generated from the long training symbol of the previous received signal And estimating a frequency offset of the carrier frequency.
상기 계산된 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 절대값의 크기에 따라, 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 도출하기 위한 제1 영역 분리 기법 또는 제2 영역 분리 기법을 선택하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 오프셋 추정 방법.3. The method of claim 2, wherein determining the integer of the coarse carrier offset estimate < RTI ID = 0.0 >
The first region segmentation technique or the second region segment technique for deriving an integer of the coarse carrier frequency offset estimation value? C is selected according to the magnitude of the absolute value of the calculated precise carrier offset estimate? Carrier frequency offset estimation method.
상기 제1 영역 분리 기법은 상기 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC)와 허수부(QC)간의 크기 조건에 상응하는 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단하며,
상기 제2 영역 분리 기법은 상기 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC), 허수부(QC) 및 상기 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 부호 조건에 상응하는 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 오프셋 추정 방법.7. The method of claim 6, wherein determining the integer of the coarse carrier offset estimate < RTI ID = 0.0 >
The first region segmentation technique determines an integer of the coarse carrier frequency offset estimation value? C corresponding to a magnitude condition between a real part (I C ) and an imaginary part (Q C ) of the short autocorrelation value,
The second domain separation technique is the real part (I C), the imaginary part (Q C) and the approximate carrier frequency offset estimation value corresponding to the sign condition of the fine carrier offset estimated value (ε F) in the short autocorrelation values (ε C ) Of the carrier frequency offset.
상기 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 절대값의 크기가 0.25보다 작은 경우에는 상기 제1 영역 분리 기법을 선택하고, 상기 절대값의 크기가 0.25보다 큰 경우에는 상기 제2 영역 분리 기법을 선택하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 오프셋 추정 방법.8. The method of claim 7, wherein determining the integer of the coarse carrier offset estimate < RTI ID = 0.0 >
If the magnitude of the absolute value of the precise carrier offset estimation value? F is smaller than 0.25, the first region segmentation technique is selected. If the magnitude of the absolute value is larger than 0.25, the second region segmentation technique is selected And estimating a carrier frequency offset.
이전 수신 신호를 저장하는 버퍼링부;
상기 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 트레이닝 심볼에 대한 현재 샘플 신호와 상기 이전 수신 신호의 트레이닝 심볼에 대한 이전 샘플 신호로 이루어진 조합 신호로부터 롱 자기 상관값과 쇼트 자기 상관값을 계산하는 자기 상관값 계산부;
상기 롱 자기 상관값으로부터 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)을 계산하는 정밀 추정값 계산부;
상기 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF), 상기 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC)와 허수부(QC) 크기를 비교하여, 상기 정밀 반송파 오프셋 추정값, 상기 쇼트 자기 상관값의 실수부와 허수부 크기 조건에 상응하는 대략적 반송파 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단하는 대략 추정값 판단부; 및
상기 정밀 반송파 오프셋 추정값과 상기 대략적 반송파 오프셋 추정값의 정수로부터 최종 반송파 주파수 오프셋 추정값을 계산하는 추정값 계산부를 포함하며,
상기 쇼트 자기 상관값(As(n))과 상기 롱 자기 상관값(Al(n))은 각각 아래의 수학식 3과 수학식 4에 의해 계산되며,
[수학식 3]
[수학식 4]
여기서 Nr은 수신 안테나 개수, Lx는 쇼트 트레이닝 심볼의 전체 신호 길이, rjnow는 현재 쇼트 샘플 신호, rjbe는 이전 쇼트 샘플 신호, Ly는 롱 트레이닝 심볼의 전체 신호 길이, rknow는 현재 롱 샘플 신호, rkbe는 이전 롱 샘플 신호를 의미하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 오프셋 추정 장치. An apparatus for estimating a carrier frequency offset in an OFDM-based wireless communication system,
A buffer for storing previous received signals;
Calculating a long autocorrelation value and a short autocorrelation value from a combination signal consisting of a current sample signal of the training symbol of the current received signal next to the previous received signal and a previous sample signal of the training symbol of the previous received signal, A correlation value calculation unit;
A fine estimation value calculation unit for calculating a fine carrier offset estimation value? F from the long autocorrelation value;
Wherein the precise carrier offset estimation value? F is calculated by comparing the precise carrier offset estimate? F , the real part I C of the short autocorrelation value with the imaginary part Q C , A coarse estimation value determiner for determining an integer of the coarse carrier offset estimation value? C corresponding to the sub-size condition; And
And an estimated value calculation unit for calculating a final carrier frequency offset estimation value from the precision carrier offset estimation value and the integer of the coarse carrier offset estimation value,
The short autocorrelation value A s (n) and the long autocorrelation value A l (n) are calculated by the following equations (3) and (4)
&Quot; (3) "
&Quot; (4) "
R jnow is the current short sample signal, r jbe is the previous short sample signal, Ly is the total signal length of the long training symbol, and r know is the current long sample signal, where rn is the number of receive antennas, Lx is the total signal length of the short training symbol, , and r kbe denotes a previous long sample signal.
상기 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 생성되는 현재 쇼트 샘플 신호와 상기 이전 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 생성되는 이전 쇼트 샘플 신호로 이루어진 쇼트 조합 신호의 쇼트 자기 상관값을 계산하는 쇼트 계산부; 및
상기 이전 수신 신호 다음으로 수신되는 현재 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 생성되는 현재 롱 샘플 신호와 상기 이전 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 생성되는 이전 롱 샘플 신호로 이루어진 롱 조합 신호의 롱 자기 상관값을 계산하는 롱 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 오프셋 추정 장치.10. The apparatus of claim 9, wherein the autocorrelation value calculation unit
Calculating a short autocorrelation value of a short combined signal consisting of a current short sample signal generated from a short training symbol of a current received signal next to the previous received signal and a previous short sample signal generated from a short training symbol of the previous received signal; A short calculation section; And
Calculating a long autocorrelation value of a long combined signal consisting of the current long sample signal generated from the long training symbol of the current received signal next to the previous received signal and the previous long sample signal generated from the long training symbol of the previous received signal And a long calculator for calculating a carrier frequency offset.
상기 이전 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼과 상기 현재 수신 신호의 쇼트 트레이닝 심볼로부터 각각 이전 쇼트 샘플 신호와 현재 쇼트 샘플 신호를 생성하는 쇼트 샘플 신호 생성부;
상기 이전 쇼트 샘플 신호와 상기 현재 쇼트 샘플 신호를 입력받아 상기 이전 쇼트 샘플 신호의 복소 공액과 상기 현재 쇼트 샘플 신호의 복소 공액을 생성하는 쇼트 공액부;
상기 이전 쇼트 샘플 신호와 상기 이전 쇼트 샘플 신호의 복소 공액, 및 상기 현재 쇼트 샘플 신호와 상기 현재 쇼트 샘플 신호의 복소 공액으로 이루어진 쇼트 조합 신호의 자기 상관 출력을 계산하는 쇼트 복소수 곱셈부; 및
일정 주기 동안 상기 쇼트 조합 신호의 자기 상관 출력을 합산하여 상기 쇼트 조합 신호의 쇼트 자기 상관값을 계산하는 쇼트 합산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 오프셋 추정 장치.The apparatus of claim 10, wherein the short calculation unit
A short sample signal generator for generating a previous short sample signal and a current short sample signal from the short training symbol of the previous received signal and the short training symbol of the current received signal, respectively;
A short conjugate unit which receives the previous short sample signal and the current short sample signal and generates a complex conjugate of the complex conjugate of the previous short sample signal and the current short sample signal;
A short complex multiplier for calculating a complex conjugate of the previous short sample signal and the previous short sample signal and an autocorrelation output of a short combination signal composed of a complex conjugate of the current short sample signal and the current short sample signal; And
And a short summation unit for calculating a short autocorrelation value of the shot combination signal by summing the autocorrelation outputs of the shot combination signals for a predetermined period.
상기 이전 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼과 상기 현재 수신 신호의 롱 트레이닝 심볼로부터 각각 이전 롱 샘플 신호와 현재 롱 샘플 신호를 생성하는 롱 샘플 신호 생성부;
상기 이전 롱 샘플 신호와 상기 현재 롱 샘플 신호를 입력받아 상기 이전 롱 샘플 신호의 복소 공액과 상기 현재 롱 샘플 신호의 복소 공액을 생성하는 롱 공액부;
상기 이전 롱 샘플 신호와 상기 이전 롱 샘플 신호의 복소 공액, 및 상기 현재 롱 샘플 신호와 상기 현재 롱 샘플 신호의 복소 공액으로 이루어진 롱 조합 신호의 자기 상관 출력을 계산하는 복소수 곱셈부; 및
일정 주기 동안 상기 롱 조합 신호의 자기 상관 출력을 합산하여 상기 롱 조합 신호의 롱 자기 상관값을 계산하는 롱 합산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 오프셋 추정 장치.11. The apparatus of claim 10, wherein the long calculation unit
A long sample signal generator for generating a previous long sample signal and a current long sample signal from the long training symbol of the previous received signal and the long training symbol of the currently received signal, respectively;
A long conjugate unit that receives the previous long sample signal and the current long sample signal and generates a complex conjugate of the complex conjugate of the previous long sample signal and the current long sample signal;
A complex multiplier for calculating a complex conjugate of the previous long sample signal and the previous long sample signal and an autocorrelation output of a long combination signal consisting of a complex conjugate of the current long sample signal and the current long sample signal; And
And a long summation unit for calculating a long autocorrelation value of the long combined signal by summing the autocorrelation outputs of the long combined signals for a predetermined period.
상기 계산된 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 절대값의 크기에 따라, 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 계산하기 위해 제1 영역 분리 기법 또는 제2 영역 분리 기법 중에서 영역 분리 기법을 선택하는 선택부; 및
선택한 상기 영역 분리 기법에서 상기 쇼트 트레이닝 심볼에 대한 자기 상관값의 실수부(IC)와 허수부(QC) 및 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 크기 조건 또는 부호 조건에 상응하는 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단하는 정수 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 오프셋 추정 장치. 13. The method according to claim 11 or 12, wherein the approximate estimated value determining unit
In order to calculate the integer of the coarse carrier frequency offset estimation value? C according to the magnitude of the absolute value of the calculated precise carrier offset estimate? F , a region separation technique is used among the first region separation technique or the second region separation technique A selection unit for selecting the selection unit; And
Selected approximate carrier frequency in the area separation technique corresponding to the size condition or sign condition of the real part (I C) and an imaginary part (Q C) and fine carrier offset estimated value (ε F) in the auto-correlation values for the short training symbols And an integer determining unit for determining an integer of the offset estimation value? C.
상기 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 절대값의 크기가 0.25보다 작은 경우에는 상기 제1 영역 분리 기법을 선택하고, 상기 절대값의 크기가 0.25보다 큰 경우에는 상기 제2 영역 분리 기법을 선택하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 오프셋 추정 장치.16. The apparatus of claim 15, wherein the selector
If the magnitude of the absolute value of the precise carrier offset estimation value? F is smaller than 0.25, the first region segmentation technique is selected. If the magnitude of the absolute value is larger than 0.25, the second region segmentation technique is selected And estimates the carrier frequency offset.
상기 제1 영역 분리 기법은 상기 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC)와 허수부(QC)간의 크기 조건에 상응하는 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단하며,
상기 제2 영역 분리 기법은 상기 쇼트 자기 상관값의 실수부(IC), 허수부(QC) 및 상기 정밀 반송파 오프셋 추정값(εF)의 부호 조건에 상응하는 대략적 반송파 주파수 오프셋 추정값(εC)의 정수를 판단하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 오프셋 추정 장치.17. The method of claim 16,
The first region segmentation technique determines an integer of the coarse carrier frequency offset estimation value? C corresponding to a magnitude condition between a real part (I C ) and an imaginary part (Q C ) of the short autocorrelation value,
The second domain separation technique is the real part (I C), the imaginary part (Q C) and the approximate carrier frequency offset estimation value corresponding to the sign condition of the fine carrier offset estimated value (ε F) in the short autocorrelation values (ε C ) Of the carrier frequency offset.
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