본 논문에서는 디지털 통신 시스템의 국부발진기의 다양한 주파수 오프셋에서 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), MQAM(M-ary Quadrature Amplitude Modulation), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)-MQAM, OFDM-QPSK, 8-VSB(Vestigial Side Bands) 변조방식에 대한 SER(Symbol Error Rate)의 변화와 위상잡음으로 인해 SER에 미치는 영향을 일반화하여 도출하고 시뮬레이션을 통하여 위상잡음이 없는 이상적인 경우와 비교하였다. 또한 상기 변조방식에 대하여 심벌레이트와 변조 대역폭간의 비 그리고 국부발진기의 다양한 오프셋에서도 SER을 분석하였다. 본 연구를 통하여 위상잡음에 대해 가장 민감한 변조방식은 OFDM-MQAM으로, 상대적으로 민감도가 가장 낮은 변조는 8-VSB임을 확인하였다.
본 논문에서는 디지털 통신 시스템의 국부발진기의 다양한 주파수 오프셋에서 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), MQAM(M-ary Quadrature Amplitude Modulation), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)-MQAM, OFDM-QPSK, 8-VSB(Vestigial Side Bands) 변조방식에 대한 SER(Symbol Error Rate)의 변화와 위상잡음으로 인해 SER에 미치는 영향을 일반화하여 도출하고 시뮬레이션을 통하여 위상잡음이 없는 이상적인 경우와 비교하였다. 또한 상기 변조방식에 대하여 심벌레이트와 변조 대역폭간의 비 그리고 국부발진기의 다양한 오프셋에서도 SER을 분석하였다. 본 연구를 통하여 위상잡음에 대해 가장 민감한 변조방식은 OFDM-MQAM으로, 상대적으로 민감도가 가장 낮은 변조는 8-VSB임을 확인하였다.
In this paper, SER(Symbol Error Rate) variation and effects on SER by phase noise at various frequency offset of the local oscillator in digital communication systems are gerneralyzed for QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), MQAM(M-ary Quadrature Amplitude Modulation), OFDM(Orthogonal Frequency Divi...
In this paper, SER(Symbol Error Rate) variation and effects on SER by phase noise at various frequency offset of the local oscillator in digital communication systems are gerneralyzed for QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), MQAM(M-ary Quadrature Amplitude Modulation), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)-MQAM, OFDM-QPSK and 8-VSB(Vestigal Side Bands) modulation methods and compared those with the ideal cases, which have no phase noise, through the MATLAB simulation. And the ration between modulation bandwidths and the SER on the various frequency offsets on the above modulation methods have been analyzed for the system requirement of minimum phase noise characteristics. From this study, we have confirmed that the most sensitive modulation method on the phase noise is OFDM-MQAM and that the relatively insensitive method 8-VSB.
In this paper, SER(Symbol Error Rate) variation and effects on SER by phase noise at various frequency offset of the local oscillator in digital communication systems are gerneralyzed for QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), MQAM(M-ary Quadrature Amplitude Modulation), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)-MQAM, OFDM-QPSK and 8-VSB(Vestigal Side Bands) modulation methods and compared those with the ideal cases, which have no phase noise, through the MATLAB simulation. And the ration between modulation bandwidths and the SER on the various frequency offsets on the above modulation methods have been analyzed for the system requirement of minimum phase noise characteristics. From this study, we have confirmed that the most sensitive modulation method on the phase noise is OFDM-MQAM and that the relatively insensitive method 8-VSB.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
제안 방법
OFDM-MQAM, OFDM-QPSK, QAM, QPSK 그리고 8-VSB에서의 위상잡음의 영향에 따른 SER의 성능을 각각의 변조에 대해 위상잡음영향을 정량적으로 도출하였다. 시뮬레이션 결과를 토대로 국부 발진기의 위상잡음 특성은 QAM에서는 오프셋 주파수 1 kHz에서 최소 -90dBc이하, QPSK에서는 -77dBc이하, OFDM-QAM에서는 -92dBc이하, OFDM-QPSK에서는 -80dBc 그리고 8-VSB에서는 -70dBc이하가 필요함을 확인할 수 있다.
그리고 8-VSB의 경우 위상잡음의 영향을 [21]에서 보고되었으나 직접 수학적인 관계가 도출되지 않았고, 상기 명기한 다른 네가지 변조방식에 비해 위상잡음이 중요한 변수로 인식되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 다양한 오프셋 주파수 별로 MQAM, QPSK, OFDM-MQAM, OFDM-QPSK, 8VSB변조 방식에서의 국부발진기의 위상잡음에 따른 SER의 변화와 위상잡음이 있는 경우와 없는 경우의 그 차이를 위상 잡음과 E/N비에 따른 SER의 차이 변화를 상기 변조 방식에서의 영향을 종합적으로 비교 연구하였으며, 또한 심벌레이트와 변조대역폭간의 비율에 따라 SER을 MATLAB을 이용하여 계산하였다.
시뮬레이션 결과를 토대로 국부 발진기의 위상잡음 특성은 QAM에서는 오프셋 주파수 1 kHz에서 최소 -90dBc이하, QPSK에서는 -77dBc이하, OFDM-QAM에서는 -92dBc이하, OFDM-QPSK에서는 -80dBc 그리고 8-VSB에서는 -70dBc이하가 필요함을 확인할 수 있다. 위상잡음에 대해 민감도는 OFDM-MQAM, QAM, OFDM-QPSK, QPSK, 8-VSB 순으로 고찰되었으며 본 논문에서는 페이딩영향(Fading Effect)을 고려하지 않았다. 페이딩, 회로의 전달함수, 채널 조건과 코딩에 따라 그 차이는 존재할 것으로 사료되며 좀 더 정확한 해석을 위해 이 부분에 대한 연구가 요구된다.
지금까지 각 변조방식에 대해 4가지 위상잡음에 따른 QAM, QPSK, OFDM-MQAM, OFDM-QPSK에서의 SER의 변화추이를 위상잡음 변화에 따른 SER을 도시하였지만 위상잡음의 변화가 4가지 경우에 대해서 국한되어 있으며, 전체 위상잡음에 대해 그 변화의 정도를 파악하기 어렵기 때문에, 본 절에서는 위상잡음을 고려한 경우와 그렇지 않은 경우의 SER의 차이를 오프셋 주파수 1 kHz에서 위상잡음 특성이 -95~-55dBc/Hz 범위에서 E/N비별로 도시하였다.
성능/효과
그림 4(c)와(d)는 1024 QAM에서 위상잡음이 오프셋 주파수 -87 dBc이상부터는 SER변화량이 훨씬 커졌으며 256QAM에서도 그림 4(d)에서 보는바와 같이 SER 변화량이 커지고 있음을 보여주고 있다. 그러므로 오프셋 주파수 1kHz에서 위상잡음이 -90 dBc 이하일 때는 4, 16, 64, 256, 1024 QAM의 SER은 위상잡음의 영향에 받지 않으나, -89dBc이상부터는 위상잡음에 대한 영향이 1024 QAM에서 민감함을 보여주고 있다. 이는 심벌 수가 증가할수록 위상잡음에 민감하다는 것을 의미한다.
그림 6(c)와(d)는 256QAM과 1024 QAM에서 위상잡음이 오프셋 주파수 -87dBc이상부터는 SER 변화량이 그림 4(c)와(d)에 비해 SER 변화량이 커지고 있음을 보여주고 있다. 그러므로 위상잡음이 오프셋 주파수 1 kHz에서 -92 dBc 이하일 때는 4, 16, 64, 256, 1024 QAM의 SER은 위상잡음의 영향에 받지 않으며, -89dBc이상부터는 위상잡음에 대한 영향이 1024 QAM에서부터는 민감함을 보여주고 있다. 이는 OFDM-MQAM이 MQAM에 비해 위상잡음에 민감하다는 것을 의미한다.
OFDM-MQAM, OFDM-QPSK, QAM, QPSK 그리고 8-VSB에서의 위상잡음의 영향에 따른 SER의 성능을 각각의 변조에 대해 위상잡음영향을 정량적으로 도출하였다. 시뮬레이션 결과를 토대로 국부 발진기의 위상잡음 특성은 QAM에서는 오프셋 주파수 1 kHz에서 최소 -90dBc이하, QPSK에서는 -77dBc이하, OFDM-QAM에서는 -92dBc이하, OFDM-QPSK에서는 -80dBc 그리고 8-VSB에서는 -70dBc이하가 필요함을 확인할 수 있다. 위상잡음에 대해 민감도는 OFDM-MQAM, QAM, OFDM-QPSK, QPSK, 8-VSB 순으로 고찰되었으며 본 논문에서는 페이딩영향(Fading Effect)을 고려하지 않았다.
후속연구
위상잡음에 대해 민감도는 OFDM-MQAM, QAM, OFDM-QPSK, QPSK, 8-VSB 순으로 고찰되었으며 본 논문에서는 페이딩영향(Fading Effect)을 고려하지 않았다. 페이딩, 회로의 전달함수, 채널 조건과 코딩에 따라 그 차이는 존재할 것으로 사료되며 좀 더 정확한 해석을 위해 이 부분에 대한 연구가 요구된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.