IBAC(In-Band Adjacent-Channel) 디지털 오디오방송(Digital Audio Broadcasting : DAB) 시스템은 기존 아날로그 라디오방송이 서비스되는 FM 대역(88~108 MHz)에서 CD 음질의 다채널 오디오 및 멀티미디어 데이터 서비스 제공을 목표로 하고 있다. 따라서 기존 아날로그 FM 신호와의 간섭에 따른 혼신 보호비 분석은 두 방식간의 양립성 검증 및 신규 DAB 채널 할당을 위해 반드시 수행되어야 한다. 이를 위해 FM 신호가 DAB 신호에 주는 간섭 영향, DAB 신호가 FM 신호에 주는 간섭 영향, DAB 신호가 DAB 신호에 주는 간섭 영향에 대한 분석이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 FM 간섭원에 대한 모델링과 다중경로 페이딩 채널 환경을 고려한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 상기 간섭조건 중에서 동일채널 FM 간섭원에 대한 IBAC DAB 시스템의 혼신 보호비를 분석하였다. IBAC DAB 시스템은 Eureka 147 시스템에 비해 월등히 높은 수신 감도를 가지며, 1/3 정도 적은 신호 대역폭으로 인해 동일채널 FM 간섭원에 대한 혼신 보호비는 비교적 높은 값을 나타내었다.
IBAC(In-Band Adjacent-Channel) 디지털 오디오방송(Digital Audio Broadcasting : DAB) 시스템은 기존 아날로그 라디오방송이 서비스되는 FM 대역(88~108 MHz)에서 CD 음질의 다채널 오디오 및 멀티미디어 데이터 서비스 제공을 목표로 하고 있다. 따라서 기존 아날로그 FM 신호와의 간섭에 따른 혼신 보호비 분석은 두 방식간의 양립성 검증 및 신규 DAB 채널 할당을 위해 반드시 수행되어야 한다. 이를 위해 FM 신호가 DAB 신호에 주는 간섭 영향, DAB 신호가 FM 신호에 주는 간섭 영향, DAB 신호가 DAB 신호에 주는 간섭 영향에 대한 분석이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 FM 간섭원에 대한 모델링과 다중경로 페이딩 채널 환경을 고려한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 상기 간섭조건 중에서 동일채널 FM 간섭원에 대한 IBAC DAB 시스템의 혼신 보호비를 분석하였다. IBAC DAB 시스템은 Eureka 147 시스템에 비해 월등히 높은 수신 감도를 가지며, 1/3 정도 적은 신호 대역폭으로 인해 동일채널 FM 간섭원에 대한 혼신 보호비는 비교적 높은 값을 나타내었다.
The IBAC (In-Band Adjacent-Channel) DAB (Digital Audio Broadcasting) system is to provide multichannel CD quality audio services and multimedia data services including text and picture in FM band (88~105 MHz). As the FM band is being used by the existing analog radio broadcasting, there must he an a...
The IBAC (In-Band Adjacent-Channel) DAB (Digital Audio Broadcasting) system is to provide multichannel CD quality audio services and multimedia data services including text and picture in FM band (88~105 MHz). As the FM band is being used by the existing analog radio broadcasting, there must he an analysis of the interference effect between IBAC DAB and analog FM signal. Therefore, the protection ratio should be evaluated to verify the system compatibility and allocate the new IBAC DAB channel in FM band. In this paper, among the three types of interferences, FM-to-DAB, DAB-to-FM and DAB-to-DAB, that can be occurred, the Protection ratio of IBAC DAB system for co-channel FM interferer is analyzed by modeling the FM interferer and considering the multipath fading channel. The simulation results show that IBAC DAB system has far better sensitivity than Eureka 147 and needs a relatively high protection ratio for co-channel FM interferer, because of its narrow bandwidth, about one third of that of Eureka 147.
The IBAC (In-Band Adjacent-Channel) DAB (Digital Audio Broadcasting) system is to provide multichannel CD quality audio services and multimedia data services including text and picture in FM band (88~105 MHz). As the FM band is being used by the existing analog radio broadcasting, there must he an analysis of the interference effect between IBAC DAB and analog FM signal. Therefore, the protection ratio should be evaluated to verify the system compatibility and allocate the new IBAC DAB channel in FM band. In this paper, among the three types of interferences, FM-to-DAB, DAB-to-FM and DAB-to-DAB, that can be occurred, the Protection ratio of IBAC DAB system for co-channel FM interferer is analyzed by modeling the FM interferer and considering the multipath fading channel. The simulation results show that IBAC DAB system has far better sensitivity than Eureka 147 and needs a relatively high protection ratio for co-channel FM interferer, because of its narrow bandwidth, about one third of that of Eureka 147.
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문제 정의
이에 본 논문에서는 DAB 시스템과 기존 아날로그 FM 시스템간의 간섭여부를 판단할 수 있는 혼신 보호비에 대한 분석을 위해, FM 간섭 원과 다중경로 페이딩 채널의 모델링 방법을 설명하고, 이를 적용한 동일채널 FM 간섭원에 대한 DAB 시스템의 혼신 보호비를 분석한다. 또한 얻어진 혼신 보호비를 이용하여 FM과 DAB 시스템간의 간섭분석 방법에 대하여 기술한다.
본 논문에서는 IBAC DAB 시스템의 동일채널 FM 간섭 원에 대한 혼신 보호비를 분석하였으며, 얻어진 결과값을 이용한 간섭여부 평가방법에 대해 설명하였다. 제안된 IBAC DAB 시스템은 Eureka 147 시스템에 비해 월등히 높은 수신감도를 가짐으로써 적은 출력으로도 더 넓은 지역을 서비스할 수 있으며, 1/3 정도 작은 신호 대역폭으로 인해 동일채널 FM 간섭원에 대한 혼신 보호비는 비교적 높은 값을 나타내었다.
간섭분석은 매우 중요하다. 이에 본 논문에서는 DAB 시스템과 기존 아날로그 FM 시스템간의 간섭여부를 판단할 수 있는 혼신 보호비에 대한 분석을 위해, FM 간섭 원과 다중경로 페이딩 채널의 모델링 방법을 설명하고, 이를 적용한 동일채널 FM 간섭원에 대한 DAB 시스템의 혼신 보호비를 분석한다. 또한 얻어진 혼신 보호비를 이용하여 FM과 DAB 시스템간의 간섭분석 방법에 대하여 기술한다.
가설 설정
컴퓨터 모의실험에서는 송수신 동기는 완벽하게 일치한 것으로 가정하였으며, 또한 국부 발진기의 phase noise 및 송수신기의 비선형성은 고려하지 않았다. 혼신 보호비 분석을 위해 간섭 원은 triangular 형태의 PSD를 갖도록 모델링 하였다
제안 방법
IBAC DAB 신호의 점유 대역폭은 현재 FM 대역에서 서비스 중인 아날로그 라디오 주파수 배치현황을 조사. 검토하여 512 kHz로 정하였으며, 하나의 OFDM 심벌은 512개의 서브캐리어 신호로 구성된다.
IBAC DAB 신호의 점유 대역폭은 현재 FM 대역에서 서비스 중인 아날로그 라디오 주파수 배치현황을 조사. 검토하여 512 kHz로 정하였으며, 하나의 OFDM 심벌은 512개의 서브캐리어 신호로 구성된다.
위의 관계식을 이용하여 그림 3과 같이 파일럿 심벌의 삽입 이후에, 주어진 D/y비에 해당하는 peak 전력을 갖는 동일채널 FM 간섭원을 주파수 영역에서 더 함으로써 간섭환경을 구현한다.
파일럿 심벌을 이용하여 채널추정/보상(channel estimation/ compensation)부에서 채널 상태를 추정하고, 추정된 채널 상태 정보를 이용하여 손상된 신호를 보상한다. 보상된 신호는 신호 디맵퍼 (signal demapper)와 내디인터리버 (inner deinterleaver)를 통과하여 랜덤 에러에 대한 정정을 위해 비 터 비 복호기(Viterbi decorder)에 입력된다.
비선형성은 고려하지 않았다. 혼신 보호비 분석을 위해 간섭 원은 triangular 형태의 PSD를 갖도록 모델링 하였다
대상 데이터
시작하여. '95년 2월, 표준화 작업을 마무리하고(1) 영국에서 공식적인 첫 시험방송을 실시하였다. 그러나 낮은 수신기 보급률로 인해 현재까지도 DAB 서비스의 대중화가 지연되고 있다.
이론/모형
Rayleigh 페이딩 채널 환경을 모사하기 위해 그림 4의 구조를 갖는 Jakes 모델을 이용한다(6). 그림에서 보는 바와 같이, 도플러 편이(Doppler shift) w„cos , n = 에 해당하는 M개의 주파수 발진기와 3”에 해당하는 주파수 발진기가 필요하다.
합으로 모델링 할 수 있다. 각 독립된 페이딩 채널은 앞서 언급한 Jakes 모델을 이용하여 구성하였으며, 각 독립된 페이딩 채널의 지연시간, 평균 페이딩 크기 및 개수는 EIA(Electronic Industries Association) 의 Rayleigh 다중경로 프로파일을 적용하였다.
주파수 영역에서 FM 신호의 PSD(power spectral density)를 통계 처리하여 얻어진 식 (1)과 같은 삼각함수 (triangular function)로 FM 신호를 모델링 하였으며(4)(5) 이는 USADR의 IBOC DAB 시스템에 대한 FM 간섭분석에 적용되었다.
성능/효과
USADR는 EIA의 다중경로 프로파일을 개발중인 IBOC DAB 시스템의 성능분석을 위한 주파수 선택적 페이딩 채널 모델링을 위해 적용하였으며, 테스트 결과 전형적인 다중경로 환경보다 더 열악한 것으로 나타났다.
스펙트럼을 평균하여 결정된 값이다. 각 송신소의 전송되는 FM 신호는 0.35 ~ 0.38 dB/kHz의 기울기를 갖는 삼각형 형태의 PSD를 나타냈으며, 이들의 평균 기울기 값이 0.36 dB/kHz인 것으로 조사되었다. 이때 사용된 음원은 헤비메탈(heavy metal) 음악부터 대담 프로그램까지 다양하게 선택되었다(4)
제안된 IBAC DAB 시스템은 Eureka 147 시스템에 비해 월등히 높은 수신감도를 가짐으로써 적은 출력으로도 더 넓은 지역을 서비스할 수 있으며, 1/3 정도 작은 신호 대역폭으로 인해 동일채널 FM 간섭원에 대한 혼신 보호비는 비교적 높은 값을 나타내었다. 그러나 동일채널 간섭원인 경우, 두 송신소간의 거리 이격을 둠으로써 간섭 영향을 최소화시킬 수 있으므로 이에 대한 영향은 크지 않을 것으로 여겨진다.
후속연구
향후 FM 대역에서의 신규 IBAC DAB 채널 할당을 위해서는 본 논문의 결과와 더불어 인접채널 FM 신호에 대한 혼신 보호비 분석, IBAC DAB 신호가 FM 신호에 미치는 간섭영향 분석, 그리고 IBAC DAB 신호 상호 간의 간섭 영향에 대한 평가가 요구된다.
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