[논문]OFDM 시스템에서 I/O 불평형 추정기의 FPGA 구현

변건식; 김진수

doi:10.6109/jkiice.2009.13.9.1803

초록
AI-Helper

본 논문은 OFDM을 사용하는 DVB-T 시스템에서 발생하는 IQ 불평형 오류를 추정하고 보상하는 문제를 Matlab으로 성능 평가하고, 이 중 IQ 불평형 오류 추정 보상 회로 부분을 Xilinx의 System Generator를 이용하여 FPGA로 설계 구현하여 성능을 비교 평가한 것이다. 모의실험 결과, Matlab 결과와 System Generator 결과 모두 IQ 불평형 오류가 우수하게 추정 보상됨을 확인하였으며, 또한 구현한 FPGA의 성능을 평가하기 위해 Hardware co-simulation 과정을 통해 Xilinx Sparta3 xc3s1000 fg676-4 target Device에 로딩하고, 타이밍 해석과 resource량도 확인함으로서 성능을 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper designed IQ imbalance estimator and compensator to cancel the IQ imbalance error in DVB-T system using OFDM by Matlab. Among Matlab model, we designed and implemented IQ imbalance estimator and compensator by System Generator of Xilinx and Matlab model compared with Xilinx System Generato...

This paper designed IQ imbalance estimator and compensator to cancel the IQ imbalance error in DVB-T system using OFDM by Matlab. Among Matlab model, we designed and implemented IQ imbalance estimator and compensator by System Generator of Xilinx and Matlab model compared with Xilinx System Generator Model for FPGA implementation. As a result of simulation, we confirmed that both model estimated and compensated IQ imbalance error very well. Also, we verified the performance through hardware co-simulation, timing analysis and resource estimation with Xilinx Spartan3 xc3s1000 fg676-4 target Device.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

필요하다는 단점을 가지고 있다. 본 논문은 이와 같은 등화기를 필요로 하지 않는 간단한 방법을 이용하여 시뮬레이션을 통해 상대적으로 큰 IQ 불평 형을 정정할 수 있음을 보여주며 이를 Xili监의 System Gener砒oi를 이용하여 FPGA로 구현하고 co-sim을 이용하여 하드웨어 의 타당성을 입증하는 것 이다. 본 논문의 시뮬레이션에 사용한 OFDM 기반.

가설 설정

절대치이다. 4[, 이, 顼風+ 12], 珥* [一妇, 耳* [一屈 -12]는 잡음이 섞인 파일롯 캐리어라 가정한다. 불평형 계수인 {&妇, 耳妇} 는 如번째와 眞p + 12)번째 파일롯 서브 캐리어 사이에서 주파수 독립임에 유념한다.

제안 방법

먼저 Matlab으로 성능을 평가한 후 이의 결과를 System Generator 회로 출력과 비교한다.
시뮬레이션 모델은 4단으로 구성된다. 먼저 입력 데이 터 를 workspace에 서 읽 고, 첫 단에서 주파수 영 역 해석을 하기 위해 FFT를 실시한다. 그 후IQ불평형 추정기로 들어 가세Q 불평 형 계수를 추정 한 후, 불평 형 보상기에서 식(19)에 의한 IQ 불평형 계수를 보상하여 출력한다.
본 논문에 서 는 DVB-T 시 스템 에 서 발생 하는 IQ 불평 형 계수를 Matlab으로 발생하여 추정 보상한 결과와, Matlab으로 발생하여 System Generator로 설계하여 추정 보상한 결과를 비교 평가하였고, 또한 Hardware co-sim으로 target board에 성 공적 으로 이 식 하였으며, 시뮬레이션 결과 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 그러나 target board 의 문제로 전체적인 모델을 co-sim 하지 못하고 FFT 블록을 제 외 한 추정 기 및 보상기 만을 co-sim 및 타이밍 해석하였으나 이는 앞으로 Spartail을 Virtex board로 교체함으로서 해결될 것으로 사료된다.
생성한 Xilinx 모델이 target board 에 성공적으로 로딩됨을 확인하기 위하여 Hardware co-simulation을 하였다. 그림 12는 2dB 이득 불평형과 10° 위상 불평형의 경우, 생성된 co-sim 블록이며 그림10의 결과와 그림 12의 결과를 확인한바, 그림 13과 같이 성 공적 으로 target board 에 로딩됨을 확인하였다.
여 기 서 불평 형 특성 을 평 가하며 원래의 데이터를 복원하는 것은 다시 Matlab으로 처리한다. 첫 단의 FFT는 잡음이 가미 된 수신 OFDM 신호를 주파수 영 역 으로 해석 하기 위 해 필요하며, 이 는 Xilinx 의 FFT 블록을 이용하였고, 2048점 연산을 하도록 설정하였으며 현재의 FFT 샘플 인덱스를 추적하기 위해 카운터를 연결하여 구성하였다.

대상 데이터

1i를 사용하여 설계하였다. 먼저 Matlab을 이 용하여 DVB-T를 기 반으로 하는 64QAM OFDM 송신기 데이터를 생성하고 AWGN을 추가한 후각각 실수와 허 수에 대 해 불평 형을 추가하고 workspace 에 저장한후 이를시뮬레이션모델의 입력 데이터로 사용하였다. 그림 4는 불평형 이 추가된 OFDM 출력을 입력으로 받아 불평형 추정과 보상 부분을 System Generator로 설계한 모델이 다.
주파수 영역 데이터는IQ불평형 추정기 블록으로 들어가며, 3개의 입력을받는다. 첫 입력은IQ불평형을가진 주파수 영역 신호의 실수 성분, 두 번째는 IQ 불평형을 가진 주파수 영역 신호의 허수 성분, 세 번째 입력은 FFT 단에서 의 2048 카운터 출력 이다.

이론/모형

. DVB-T(Digital Video Broadcasting -tenestrial) 모델을 사용하였다 [3].
본 논문은 이와 같은 등화기를 필요로 하지 않는 간단한 방법을 이용하여 시뮬레이션을 통해 상대적으로 큰 IQ 불평 형을 정정할 수 있음을 보여주며 이를 Xili监의 System Gener砒oi를 이용하여 FPGA로 구현하고 co-sim을 이용하여 하드웨어 의 타당성을 입증하는 것 이다. 본 논문의 시뮬레이션에 사용한 OFDM 기반. 시스템은.

성능/효과

결과적으로 IQ불평형이 확실히 보상됨을 알수 있다.

후속연구

본 논문에 서 는 DVB-T 시 스템 에 서 발생 하는 IQ 불평 형 계수를 Matlab으로 발생하여 추정 보상한 결과와, Matlab으로 발생하여 System Generator로 설계하여 추정 보상한 결과를 비교 평가하였고, 또한 Hardware co-sim으로 target board에 성 공적 으로 이 식 하였으며, 시뮬레이션 결과 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 그러나 target board 의 문제로 전체적인 모델을 co-sim 하지 못하고 FFT 블록을 제 외 한 추정 기 및 보상기 만을 co-sim 및 타이밍 해석하였으나 이는 앞으로 Spartail을 Virtex board로 교체함으로서 해결될 것으로 사료된다.

참고문헌 (6)

DVB Projrct, "DVB Worldwide Adoption Map", September 2006
변건식,"CORDIC을 이용한 도플러 불변 저전력 BFSK 수신기의 FPGA 구현", 한국해양정보통신학회 논문지 제 12권 8호,pp1488-1494,2008

원문보기 상세보기
ETSI, DVB : Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television : EN 300 744 v1.4.1, ETSI, 2001
R.B.palipana and K.Chung,"Frequency Domain IQ Correction in a Direct-conversion receiver for DVB-T", 2005 Asia-pacific Conference on Communications, October,2005,pp 590-594
A.Schchert,R.Hasholzner, and P.Antoine'A Novel IQ Imbalance Compensation Scheme for the Reception of OFDM Signals', IEEE Trans. on Cosumer Electronics, vol.47, pp313-318, Aug ,2001

상세보기
T.M.Ylamurto, "Frequency Domain IQ Imbalance correction Scheme for OFDM Systems", IEEE wireless Communications and Networking, March, 2003

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

OFDM 시스템에서 I/O 불평형 추정기의 FPGA 구현
FPGA Implementation of I/Q Imbalance Estimator in OFDM System 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

참고문헌 (6)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

OFDM 시스템에서 I/O 불평형 추정기의 FPGA 구현 FPGA Implementation of I/Q Imbalance Estimator in OFDM System 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

참고문헌 (6)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

변건식 (32)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

OFDM 시스템에서 I/O 불평형 추정기의 FPGA 구현
FPGA Implementation of I/Q Imbalance Estimator in OFDM System 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper