KR20220078898A - 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법 - Google Patents

프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220078898A
KR20220078898A KR1020200168153A KR20200168153A KR20220078898A KR 20220078898 A KR20220078898 A KR 20220078898A KR 1020200168153 A KR1020200168153 A KR 1020200168153A KR 20200168153 A KR20200168153 A KR 20200168153A KR 20220078898 A KR20220078898 A KR 20220078898A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
equation
frame sync
sync word
bit error
rate ratio
Prior art date
Application number
KR1020200168153A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102513697B1 (ko
Inventor
김석권
김성완
마근수
Original Assignee
한국항공우주연구원
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 한국항공우주연구원 filed Critical 한국항공우주연구원
Priority to KR1020200168153A priority Critical patent/KR102513697B1/ko
Priority to PCT/KR2021/013474 priority patent/WO2022119092A2/ko
Priority to US18/255,555 priority patent/US20240014953A1/en
Publication of KR20220078898A publication Critical patent/KR20220078898A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102513697B1 publication Critical patent/KR102513697B1/ko

Links

Images

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
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/20Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector
    • H04L1/203Details of error rate determination, e.g. BER, FER or WER
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/20Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector
    • 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
    • H04L7/048Speed or phase control by synchronisation signals using the properties of error detecting or error correcting codes, e.g. parity as synchronisation signal

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 연산 복잡도를 낮춰 상대적으로 간단하고 경제적이며 빠른 연산속도로 구현할 수 있는 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법에 관한 것으로, a) 프레임 동기워드의 오류율 비
Figure pat00205
,
Figure pat00206
, …,
Figure pat00207
을 아래 수식 1과 같이 정의하는 단계, b) 상기 a) 단계에서 설정된 상기 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용하여 아래 수식 4와 같이 0보다 크거나 같은 가중치
Figure pat00208
, …,
Figure pat00209
가 있는 최소제곱(Weighted Least Squares, WLS) 형태의 가격함수
Figure pat00210
를 설정하는 단계, d) 상기 수식 3-3과 상기 수식 5-1을 이용해
Figure pat00211
에 따른 비트오류확률 추정값
Figure pat00212
을 아래 수식 5-2로 도출하고, 상기
Figure pat00213
의 평균제곱오차가 작아지도록 가중치
Figure pat00214
를 순차적으로 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법{Bit Error Probability Estimation Method Using Error Rate Ratios of Frame Sync Words}
본 발명은 통신 분야에서 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 프레임 데이터의 비트오류확률 추정방법에 관한 것이다.
텔레메트리(Telemetry, 원격 측정법)는 관측 대상으로부터 이격된 지점에서 센서, 상태 정보(Status of Health) 등 다양한 관측을 수행하고 그 데이터를 취득하는 기술이다. 관측 지점에 상주하기에 물리적, 경제적 또는 안전에 문제가 있거나 관측 대상이 이동하는 경우에 사용되며, 텔레미터링(Telemetering)의 용어를 사용하기도 한다.
텔레메트리 엔코더(Encoder)는 데이터를 프레임(Frame) 단위로 생성할 수 있으며, 각 단위 프레임의 헤더(Header)에는 프레임 동기(Synchronization)를 위한 프레임 동기워드(Frame Syncword, FS)를 포함할 수 있다. 프레임 동기워드는 프레임 동기패턴(Frame Synchronization Pattern), 프리앰블(Preamble) 등의 다른 용어로 칭할 수 있다.
프레임 동기워드는 연속적이고 고정적인 비트열이며, 항공(Aeronautical) 텔레메트리에서 표준인 IRIG(Inter-Range Instrumentation Group) 106에서 프레임 동기워드의 길이 M은 16~33 비트 범위로 주어진다. IRIG 106은 프레임 동기워드의 길이 M에 대하여 권장하는 프레임 동기워드를 제시하고 있다. 예를 들어 프레임 동기워드의 길이 M이 20일 때 프레임 동기워드는 '11101101111000100000'인 비트열이다.
데이터 처리 장비는 프레임 동기워드를 이용하여 수신한 비트열에서 프레임의 시작점을 찾는 프레임 동기 과정을 수행할 수 있다. 통신에서 데이터는 신호 감쇠, 왜곡, 잡음 등으로 인하여 오류가 발생할 수 있다. 데이터 처리 장비는 동기 성능을 향상하기 위해 프레임 동기워드의 비트오류를 일정 한도(Tolerance) 내에서 허용할 수 있도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 오류 한도가 2로 설정되었다면, 데이터 처리 장치는 비트열이 사전에 정의된 프레임 동기워드와 2비트 이하의 차이가 있으면 해당 비트열을 프레임 동기워드로 인식한다. 하지만, 오류 한도를 초과하는 차이가 있으면 해당 비트열을 프레임 동기워드로 인식하지 않는다.
데이터 처리 장치에 설정된 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도를 K라 하면, 데이터 처리 장치는 프레임 동기워드의 비트오류가 0, …, K개 발생한 프레임의 개수
Figure pat00001
을 알 수 있다. 또한, 데이터 처리 장치는 프레임 동기워드의 비트오류가 K개를 초과하여 발생한 프레임의 개수
Figure pat00002
을 알 수 있다. 수신한 프레임의 전체 개수를 N이라 하면,
Figure pat00003
이다.
통신에서 비트오류확률(Bit Error Probability, BEP)은 데이터 품질의 중요한 척도이다. 프레임 데이터의 비트오류확률을 추정하기 위해 프레임 동기워드의 오류 정보를 활용할 수 있다. 비트오류확률을
Figure pat00004
라고 할 때, 길이가 M비트인 프레임 동기워드에서 비트오류가 k개(k=0, 1, 2, ㅇㅇㅇ, K) 발생할 확률은 아래와 같은 수식 a로 나타낼 수 있다.
[수식 a]
Figure pat00005
여기서
Figure pat00006
인 조합(Combination) 식이다. (ㅇ)!는 계승(Factorial)을 의미하며,
Figure pat00007
이다. 수식 a에 따라
Figure pat00008
,
Figure pat00009
, … 이다.
프레임 동기워드의 비트오류가 허용 한도인 K개를 초과할 확률은 아래와 같은 수식 b로 나타낼 수 있다.
[수식 b]
Figure pat00010
Figure pat00011
정보와 수식 a와 b의
Figure pat00012
을 이용하면 우도 함수(likelihood function) L은 아래 수식 c와 같이 다항 분포(multinomial distribution)로 주어진다.
[수식 c]
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
이 주어졌을 때 우도 함수가 최대가 되는
Figure pat00016
을 찾아 이를 비트오류확률로 추정하는 것을 최우추정량(Maximum Likelihood Estimator, MLE)이라 하며, 최우추정량은 점 추정량(point estimator)에서 대표적인 기법이다. 비트오류확률
Figure pat00017
의 추정량을
Figure pat00018
라 하면, 추정량의 평균제곱오차(Mean Squared Error, MSE)는 아래 수식 d와 같이 나타낼 수 있다.
[수식 d]
Figure pat00019
(여기서
Figure pat00020
는 기댓값을 의미함)
최우추정량은 평균제곱오차 특성이 양호한 것으로 알려져 있다. 최우추정량은 수식 c의 우도 함수를
Figure pat00021
에 대해 미분하여 구할 수 있다. 길이가 M비트인 프레임 동기워드의 비트오류가 허용 한도 K개를 초과하여 발생한 프레임의 개수인
Figure pat00022
이 0일 때, 최우추정법에 의한 비트오류확률의 추정량은 아래와 같은 수식 e로 나타낼 수 있다.
[수식 e]
Figure pat00023
수식 e의 분모
Figure pat00024
은 수신한 프레임 동기워드의 총 비트 개수와 동일하며, 수식 e의 분자
Figure pat00025
는 프레임 동기워드의 총 비트오류 개수와 동일하다.
프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K가 0일 때 최우추정법으로 구한 비트오류확률의 추정량은 아래와 같은 수식 f로 나타낼 수 있다.
[수식 f]
Figure pat00026
Figure pat00027
또는 K = 0일 때를 제외하면 일반적으로 최우추정량은 수식적으로 주어지지 않는다. 데이터 처리장치의 프레임 동기성능을 향상하기 위해 프레임 동기워드의 비트오류의 허용 한도인 K는 0보다 큰 값으로 설정할 수 있으며, 프레임 동기워드의 비트오류가 허용 한도 K개를 초과하여 발생한 프레임의 개수인
Figure pat00028
가 0보다 클 수 있다. 이러한 때 최우추정법은 수치해석으로 우도 함수가 최대가 되는 값을 찾아야 하므로 연산 복잡도가 높아지는 문제점이 있다.
한국 등록특허공보 10-1014474
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명에 의한 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법의 목적은 연산 복잡도를 낮춰 상대적으로 간단하고 경제적이며 빠른 연산속도로 구현할 수 있는 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법은, a) 프레임 동기워드의 오류율 비
Figure pat00029
,
Figure pat00030
, …,
Figure pat00031
을 아래 수식 1과 같이 정의하는 단계,
[수식 1]
Figure pat00032
b) 상기 a) 단계에서 설정된 상기 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용하여 아래 수식 4와 같이 0보다 크거나 같은 가중치
Figure pat00033
, …,
Figure pat00034
가 있는 최소제곱(Weighted Least Squares, WLS) 형태의 가격함수
Figure pat00035
를 설정하는 단계,
[수식 4]
Figure pat00036
(수식 4에서의 상수
Figure pat00037
는 아래 수식 3-2로 정의되고,
Figure pat00038
는 아래 수식 3-3으로 정의됨)
[수식 3-2]
Figure pat00039
[수식 3-3]
Figure pat00040
,
Figure pat00041
c) 상기 b) 단계에서 설정된 상기 수식 4의 가격함수
Figure pat00042
를 최소화하는
Figure pat00043
값을 아래 수식 5-1을 통해 구하는 단계 및
[수식 5-1]
Figure pat00044
(수식 5-1에서
Figure pat00045
는 상기 수식 4의
Figure pat00046
를 최소화하는
Figure pat00047
값의 추정값)
d) 상기 수식 3-3과 상기 수식 5-1을 이용해
Figure pat00048
에 따른 비트오류확률 추정값
Figure pat00049
을 아래 수식 5-2로 도출하고, 상기
Figure pat00050
의 평균제곱오차가 작아지도록 가중치
Figure pat00051
를 순차적으로 구하는 단계;
[수식 5-2]
Figure pat00052
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 d) 단계는, 상기
Figure pat00053
를 1로 설정하고, 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K값에 따라 다른 방식으로 비트오류확률을 추정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 d) 단계는, 프레임 동기워드의 비트오류 개수가 허용 한도 K개를 초과한 프레임의 개수인
Figure pat00054
값이 0이 아니고, 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K값이 1일 때, 아래 수식 6을 통해 비트오류확률 추정값인 상기
Figure pat00055
을 구하는 것을 특징으로 한다.
[수식 6]
Figure pat00056
Figure pat00057
또한, 상기 d) 단계는, 프레임 동기워드의 비트오류 개수가 허용 한도 K개를 초과한 프레임의 개수인
Figure pat00058
값이 0이 아니고, 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K값이 2일 때, 아래 수식 7을 통해 비트오류확률 추정값인 상기
Figure pat00059
을 구하는 것을 특징으로 한다.
[수식 7]
Figure pat00060
Figure pat00061
Figure pat00062
(단, 프레임 동기워드의 비트오류 개수가 1인 프레임의 개수
Figure pat00063
이 0일 때, 오류율 비
Figure pat00064
는 정의되지 않고, 상기 수식 7에서 가중치
Figure pat00065
는 0으로 설정되고,
Figure pat00066
은 0으로 연산)
또한, 상기 d) 단계는, 프레임 동기워드의 비트오류 개수가 허용 한도 K개를 초과한 프레임의 개수인
Figure pat00067
값이 0이 아니고, 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K값이 3일 때, 아래 수식 8을 통해 비트오류확률 추정값인 상기
Figure pat00068
을 구하는 것을 특징으로 한다.
[수식 8]
Figure pat00069
Figure pat00070
Figure pat00071
Figure pat00072
(단, 프레임 동기워드의 비트오류 개수가 1인 프레임의 개수
Figure pat00073
이 0일 때, 오류율 비
Figure pat00074
는 정의되지 않고, 상기 수식 8에서 가중치
Figure pat00075
는 0으로 설정되고,
Figure pat00076
은 0으로 연산,
프레임 동기워드의 비트오류 개수가 2인 프레임 개수
Figure pat00077
가 0일 때, 오류율 비
Figure pat00078
는 정의되지 않고, 상기 수식 8에서 가중치
Figure pat00079
는 0으로 설정되고,
Figure pat00080
는 0으로 연산됨)
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법에 의하면, 본 발명에서 제안하는 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법은 기존에 사용하던 최우추정량에 비해 평균제곱오차가 조금밖에 크지 않은데 반해, 연산량은 최우추정량에 비해 상당히 작으므로, 본 발명에 의한 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법을 적용한 기기를 보다 단순하고 경제적으로 구현할 수 있으며, 빠른 속도의 연산이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법의 순서도이다.
도 2는 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K가 1일 때, 오류율 비
Figure pat00081
을 이용하여 상술한 수식 6 추정량의 평균제곱오차와 최우추정법의 평균제곱오차 그래프.
도 3은 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K가 2일 때, 오류율 비
Figure pat00082
,
Figure pat00083
을 이용하여 상술한 수식 7 추정량의 평균제곱오차와 최우추정법의 평균제곱오차 그래프.
도 4는 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K가 3일 때, 오류율 비
Figure pat00084
,
Figure pat00085
,
Figure pat00086
을 이용하여 상술한 수식 8 추정량의 평균제곱오차와 최우추정법의 평균제곱오차 그래프.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법의 순서도이다. 데이터 처리 장치는 길이가 M비트인 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K를 설정할 수 있으며, 데이터 처리 장치는 프레임 동기화를 수행하여 수신한 N개의 프레임 중에서 프레임 동기워드의 비트오류가 0, …, K개 발생한 프레임의 개수
Figure pat00087
을 알고 있다. 또한, 데이터 처리 장치는 프레임 동기워드의 비트오류가 K개를 초과하여 발생한 프레임의 개수
Figure pat00088
을 알고 있으며,
Figure pat00089
이다.
본 발명의 일실시예에 의한 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법은, a) 단계, b) 단계 및 c) 단계를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, a) 단계는 프레임 동기워드의 비트오류 개수가 허용 한도 K개를 초과한 프레임의 개수인
Figure pat00090
값이 0일 때, 배경기술에서 상술한 최우추정량의 수식 e에 따라, 아래 수식 9를 통해 비트오류확률 추정값
Figure pat00091
을 구한다.
[수식 9]
Figure pat00092
b) 단계는
Figure pat00093
값이 0이 아니고 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K가 0일 때, 배경기술에서 상술한 최우추정량의 수식 f에 따라, 아래 수식 10을 통해 비트오류확률 추정값
Figure pat00094
을 구한다.
[수식 10]
Figure pat00095
c) 단계는 데이터 처리 장치의 동기 성능을 향상하기 위해 허용 오류 한도인 K값이 0보다 큰 값으로 설정하고
Figure pat00096
값이 0이 아닐 때, 배경기술에서 설명하였듯이 최우추정량이 수식적으로 주어지지 않고 추정값을 수치해석으로 구해야 할 때, 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 간단한 연산으로 비트오류확률 추정값
Figure pat00097
을 구한다. 프레임 동기워드의 허용 오류 한도인 K값에 따라 다른 방식으로 비트오류확률 추정값
Figure pat00098
을 계산한다.
또한 c) 단계는
Figure pat00099
값이 0이 아니고 K값이 1일 때, 상술한 수식 6을 통해 상수
Figure pat00100
와 프레임 동기워드의 오류율 비
Figure pat00101
을 계산하고 비트오류확률 추정값
Figure pat00102
을 구한다.
[수식 6]
Figure pat00103
Figure pat00104
c) 단계는,
Figure pat00105
값이 0이 아니고 K값이 2일 때, 상술한 수식 7을 통해 상수
Figure pat00106
,
Figure pat00107
와 프레임 동기워드의 오류율 비
Figure pat00108
,
Figure pat00109
을 계산하고 비트오류확률 추정값
Figure pat00110
을 구한다.
[수식 7]
Figure pat00111
Figure pat00112
Figure pat00113
단, 프레임 동기워드의 비트오류가 1개인 프레임의 개수
Figure pat00114
이 0일 때 오류율 비
Figure pat00115
을 구할 수 없으므로, 수식 7에서 이에 대한 가중치
Figure pat00116
는 0으로 설정되고,
Figure pat00117
은 0으로 처리된다.
또한 c) 단계는,
Figure pat00118
값이 0이 아니고 K값이 3일 때, 상술한 수식 8을 통해 상수
Figure pat00119
,
Figure pat00120
,
Figure pat00121
와 프레임 동기워드의 오류율 비
Figure pat00122
,
Figure pat00123
,
Figure pat00124
을 계산하고 비트오류확률 추정값
Figure pat00125
을 구한다.
[수식 8]
Figure pat00126
Figure pat00127
Figure pat00128
Figure pat00129
단, 프레임 동기워드의 비트오류 개수가 1인 프레임의 개수인
Figure pat00130
이 0일 때 오류율 비
Figure pat00131
을 구할 수 없으므로, 수식 8에서 이에 대한 가중치
Figure pat00132
는 0으로 설정되고
Figure pat00133
은 0으로 처리된다. 프레임 동기워드의 비트오류 개수가 2인 프레임의 개수인
Figure pat00134
가 0일 때 오류율 비
Figure pat00135
을 구할 수 없으므로, 수식 8에서 이에 대한 가중치
Figure pat00136
는 0으로 설정되고
Figure pat00137
은 0으로 처리된다.
항공분야의 텔레메트리에서 K가 2인 경우가 많은 것으로 알려져 있다. 항공분야의 텔레메트리에서 K가 4 이상인 경우는 거의 있지 않아 본 출원 명세서에는 기재하지 않으나, K가 4 이상인 경우에도 본 발명의 범위를 확장할 수 있다.
추정량의 평균제곱오차 성능은 몬테카를로(Monte-Carlo) 모의시험(simulation)을 통해 확인할 수 있다. 모의시험에서 프레임 동기워드의 비트열 길이 M은 24이고 데이터 처리 장치에서 수신한 프레임의 전체 개수 N은
Figure pat00138
이다. 모의시험기(simulator)는 프레임 동기워드의 비트오류가 0, …, K개 발생한 프레임의 개수
Figure pat00139
을 알 수 있다. 또한, 모의시험기는 프레임 동기워드의 비트오류가 K를 초과하여 발생한 프레임의 개수
Figure pat00140
을 알 수 있다.
도 2에 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K가 1일 때, 오류율 비
Figure pat00141
을 이용하여 상술한 수식 6 추정량의 평균제곱오차와 최우추정법의 평균제곱오차가 제시되었다. 여기서, 평균제곱오차는 상술한 수식 d에 따라 계산된다.
Figure pat00142
가 0일 때, 최우추정법은 상술한 수식 9에 따라 추정값을 얻는다.
Figure pat00143
가 0이 아닐 때, 최우추정법은 상술한 수식 c의 우도함수가 최대가 되는 값을 수치해석으로 찾는다.
도 3에 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K가 2일 때, 오류율 비
Figure pat00144
,
Figure pat00145
을 이용하여 상술한 수식 7 추정량의 평균제곱오차와 최우추정법의 평균제곱오차가 제시되었다.
Figure pat00146
가 0일 때, 최우추정법은 상술한 수식 9에 따라 추정값을 얻는다.
Figure pat00147
가 0이 아닐 때, 최우추정법은 상술한 수식 c의 우도함수가 최대가 되는 값을 수치해석으로 찾는다.
도 4에 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K가 3일 때, 오류율 비
Figure pat00148
,
Figure pat00149
,
Figure pat00150
을 이용하여 상술한 수식 8 추정량의 평균제곱오차와 최우추정법의 평균제곱오차가 제시되었다.
Figure pat00151
가 0일 때, 최우추정법은 상술한 수식 9에 따라 추정값을 얻는다.
Figure pat00152
가 0이 아닐 때, 최우추정법은 상술한 수식 c의 우도함수가 최대가 되는 값을 수치해석으로 찾는다.
도 2, 3, 4를 통하여 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K값이 1, 2, 3일 때, 종래 사용하던 최우추정량의 평균제곱오차와 오류율 비를 이용한 추정량의 평균제곱오차는 큰 차이가 없음을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

Claims (5)

  1. a) 프레임 동기워드의 오류율 비
    Figure pat00153
    ,
    Figure pat00154
    , …,
    Figure pat00155
    을 아래 수식 1과 같이 정의하는 단계;
    [수식 1]
    Figure pat00156

    b) 상기 a) 단계에서 설정된 상기 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용하여 아래 수식 4와 같이 0보다 크거나 같은 가중치
    Figure pat00157
    , …,
    Figure pat00158
    가 있는 최소제곱(Weighted Least Squares, WLS) 형태의 가격함수
    Figure pat00159
    를 설정하는 단계;
    [수식 4]
    Figure pat00160

    (수식 4에서의 상수
    Figure pat00161
    는 아래 수식 3-2로 정의되고,
    Figure pat00162
    는 아래 수식 3-3으로 정의됨)
    [수식 3-2]
    Figure pat00163

    [수식 3-3]
    Figure pat00164
    ,
    Figure pat00165

    c) 상기 b) 단계에서 설정된 상기 수식 4의 가격함수
    Figure pat00166
    를 최소화하는
    Figure pat00167
    값을 아래 수식 5-1을 통해 구하는 단계; 및
    [수식 5-1]
    Figure pat00168

    (수식 5-1에서
    Figure pat00169
    는 상기 수식 4의
    Figure pat00170
    를 최소화하는
    Figure pat00171
    값의 추정값)
    d) 상기 수식 3-3과 상기 수식 5-1을 이용해
    Figure pat00172
    에 따른 비트오류확률 추정값
    Figure pat00173
    을 아래 수식 5-2로 도출하고, 상기
    Figure pat00174
    의 평균제곱오차가 작아지도록 가중치
    Figure pat00175
    를 순차적으로 구하는 단계;
    [수식 5-2]
    Figure pat00176

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 d) 단계는, 상기
    Figure pat00177
    를 1로 설정하고, 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K값에 따라 다른 방식으로 비트오류확률을 추정하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 d) 단계는, 프레임 동기워드의 비트오류 개수가 허용 한도 K개를 초과한 프레임의 개수인
    Figure pat00178
    값이 0이 아니고, 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K값이 1일 때, 아래 수식 6을 통해 비트오류확률 추정값인 상기
    Figure pat00179
    을 구하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법.
    [수식 6]
    Figure pat00180

    Figure pat00181

  4. 제2항에 있어서,
    상기 d) 단계는, 프레임 동기워드의 비트오류 개수가 허용 한도 K개를 초과한 프레임의 개수인
    Figure pat00182
    값이 0이 아니고, 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K값이 2일 때, 아래 수식 7을 통해 비트오류확률 추정값인 상기
    Figure pat00183
    을 구하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법.
    [수식 7]
    Figure pat00184

    Figure pat00185

    Figure pat00186

    (단, 프레임 동기워드의 비트오류 개수가 1인 프레임의 개수
    Figure pat00187
    이 0일 때, 오류율 비
    Figure pat00188
    는 정의되지 않고, 상기 수식 7에서 가중치
    Figure pat00189
    는 0으로 설정되고,
    Figure pat00190
    은 0으로 연산)
  5. 제2항에 있어서,
    상기 d) 단계는, 프레임 동기워드의 비트오류 개수가 허용 한도 K개를 초과한 프레임의 개수인
    Figure pat00191
    값이 0이 아니고, 프레임 동기워드의 비트오류 허용 한도인 K값이 3일 때, 아래 수식 8을 통해 비트오류확률 추정값인 상기
    Figure pat00192
    을 구하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법.
    [수식 8]
    Figure pat00193

    Figure pat00194

    Figure pat00195

    Figure pat00196

    (단, 프레임 동기워드의 비트오류 개수가 1인 프레임의 개수
    Figure pat00197
    이 0일 때, 오류율 비
    Figure pat00198
    는 정의되지 않고, 상기 수식 8에서 가중치
    Figure pat00199
    는 0으로 설정되고,
    Figure pat00200
    은 0으로 연산,
    프레임 동기워드의 비트오류 개수가 2인 프레임 개수
    Figure pat00201
    가 0일 때, 오류율 비
    Figure pat00202
    는 정의되지 않고, 상기 수식 8에서 가중치
    Figure pat00203
    는 0으로 설정되고,
    Figure pat00204
    는 0으로 연산됨)
KR1020200168153A 2020-12-04 2020-12-04 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법 KR102513697B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200168153A KR102513697B1 (ko) 2020-12-04 2020-12-04 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법
PCT/KR2021/013474 WO2022119092A2 (ko) 2020-12-04 2021-10-01 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법
US18/255,555 US20240014953A1 (en) 2020-12-04 2021-10-01 Method for estimating bit error probability using error rate ratio of frame synchronization word

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200168153A KR102513697B1 (ko) 2020-12-04 2020-12-04 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220078898A true KR20220078898A (ko) 2022-06-13
KR102513697B1 KR102513697B1 (ko) 2023-03-24

Family

ID=81854894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200168153A KR102513697B1 (ko) 2020-12-04 2020-12-04 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240014953A1 (ko)
KR (1) KR102513697B1 (ko)
WO (1) WO2022119092A2 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117671817B (zh) * 2024-01-31 2024-04-16 珠海遥测科技有限公司 基于irig106的信息显示方法、装置、系统、介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010011331A (ko) * 1999-07-27 2001-02-15 구자홍 비트 오류율 측정 장치
KR101014474B1 (ko) 2005-06-22 2011-02-14 콸콤 인코포레이티드 Edge 무선 시스템에서의 비트 오류 확률(bep) 추정

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100805814B1 (ko) * 2006-12-08 2008-02-21 한국전자통신연구원 위성 방송 시스템에서의 프레임 동기 및 구조 검출 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010011331A (ko) * 1999-07-27 2001-02-15 구자홍 비트 오류율 측정 장치
KR101014474B1 (ko) 2005-06-22 2011-02-14 콸콤 인코포레이티드 Edge 무선 시스템에서의 비트 오류 확률(bep) 추정

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
비특허문헌1* *
비특허문헌2* *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022119092A3 (ko) 2022-11-24
WO2022119092A2 (ko) 2022-06-09
KR102513697B1 (ko) 2023-03-24
US20240014953A1 (en) 2024-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106796753B (zh) 用于物联网领域的多传感器变化检测
EP1727375A1 (en) Assessment of perceived quality of a packetized video stream
CN105652300A (zh) 一种基于速度约束的全球卫星定位系统数据的修正方法
US20190121838A1 (en) A dynamically non-gaussian anomaly identification method for structural monitoring data
CN106130939A (zh) 一种迭代的mimo‑ofdm系统中快时变信道估计方法
KR20220078898A (ko) 프레임 동기워드의 오류율 비를 이용한 비트오류확률 추정 방법
CN112468230B (zh) 一种基于深度学习的无线紫外光散射信道估计方法
CN116008976B (zh) 一种用于chirp信号的融合测距方法
CN107564125A (zh) 排水管网巡检处理方法和装置
CN112765550A (zh) 一种基于Wi-Fi信道状态信息的目标行为分割方法
CN108092723A (zh) 基于压缩感知算法的水声双扩展信道环境下的独立路径多普勒补偿与均衡方法
CN106153046B (zh) 一种基于自适应Kalman滤波的陀螺随机噪声AR建模方法
CN110160790A (zh) 一种基于改进k-svd的滚动轴承故障冲击信号提取方法及系统
CN114819398A (zh) 基于灰色马尔可夫链的北斗卫星钟差序列组合预测方法
CN109918734B (zh) 一种基于fir滤波器的水声通信系统故障估计方法
CN115051899A (zh) 频偏估计方法及装置、计算机可读存储介质
KR20140095665A (ko) Ofdm에서 압축 센싱을 이용한 채널 추정 방법
JP2014116771A (ja) 情報処理システム
CN111064682B (zh) 一种基于数据统计的均方根时延扩展估计方法及系统
CN105846956A (zh) 基于滑窗过滤的分组码码重分析识别方法
CN110401813B (zh) 动态信息网络传输机构
CN110852397A (zh) 一种基于相对波动的自适应信号融合方法及系统
CN108881073A (zh) 一种基于5g通信网络的噪声方差估计方法及系统
CN109150489A (zh) 一种通用异步收发器内置传输时钟的校准方法
Rasaki et al. On skew generalized extreme value-ARMA model: An application to average monthly temperature (1901-2016) in Nigeria

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant