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제안 방법
- MMSE 채널추정기의 탭수는 성능과 연산량을 절충하여 몇 차례의 실험을 통하여 설정하였는 데 주파수축에 대하여 MapF =16, 시간축에 대하여 MpT=4 로 설정하였다.
- 따라서 Nf = 2, Nl = 2로 선택하였고 파일럿율이 1/4 이 된다. MMSE 채널추정기의 탭수는 성능과 연산량을 절충하여 몇 차례의 실험을 통하여 설정하였는 데 주파수축에 대하여 NtapF =16, 시간축에 대하여 NtappT=4 로 설정하였다.
- 본 연구에서는 OFDM 을 사용하는 수중음향 통신 신호처리에 다음 두 가지 기법을 도입하여 부반송파 간격을 최소화하고 주파수 효율을 향상시킨다.
- 본 연구에서는 OFDM 을 이용한 수중 데이터 통신 신호처리를 설계하고 해상 시험 결과를 이용하여 BER 성능을 나타내었다. 도플러 편이와 확산에 의한 수신성능의 열화를 효과적으로 개선, 각 부반송파를 최소간격으로 설정하여 약 lbits/Herz 의 주파수효율을 얻었으며 약 200m 수심의 천해에서 7km 거리까지 복호 전 1%이하의 비트 오류를 얻을 수 있었다.
- 이 후 기저대역으로 복소 주파수 변환하고 연속된두개의 파일럿 심볼을 이용하여 동기를 획득한다. 이와 동시에 샘플링 주파수를 48kHz（실수데이터）에서 4kHz（복소데이타）로 변환하고 1024 point FFT 를 이용하여 demultiplexing 한 후 3kHz 전송대역에 해당하는 768 개의 부반송파를 선택한다.
- 이 후 기저대역으로 복소 주파수 변환하고 연속된두개의 파일럿 심볼을 이용하여 동기를 획득한다. 이와 동시에 샘플링 주파수를 48kHz（실수데이터）에서 4kHz（복소데이타）로 변환하고 1024 point FFT 를 이용하여 demultiplexing 한 후 3kHz 전송대역에 해당하는 768 개의 부반송파를 선택한다.
- 주요 수신신호처리는 그림 1 에서와 같이 A/D 변환 후 도플러 편이를 보상하고 FFT 를 이용하여 모든 부반송파를 동시에 demultiplexing 한 후 다중경로와 도플러 확산에 의한 각 부반송파의 위상변화를 보정하는 것이다.
- 파일럿 부반송파를 이용하여 주파수영역과 시간영역에 대하여 2X1D MMSE 방법으로 각 부반송파의 채널을 추정 할 수 있는데, 주파수 영역 파일럿 부반송파의 간격 心 와 시간영역 파일럿 부반송파의 간격 N, 는 샘플링 이론에 따라 각각 채널의 최대 지연확산 Tmax 및 최대 도플러 확산 eDmax 와 다음의 관계를 만족하여 야 한다.
대상 데이터
- 이와 동시에 샘플링 주파수를 48kHz（실수데이터）에서 4kHz（복소데이타）로 변환하고 1024 point FFT 를 이용하여 demultiplexing 한 후 3kHz 전송대역에 해당하는 768 개의 부반송파를 선택한다. 768 개의 부반송파에는 비통신용 및 파일럿을 포함한 채널 추정용 부반송파가 있어서 실제 데이터 전송에 사용되 는 부반송파는 539 개 이다.
- 이와 동시에 샘플링 주파수를 48kHz（실수데이터）에서 4kHz（복소데이타）로 변환하고 1024 point FFT 를 이용하여 demultiplexing 한 후 3kHz 전송대역에 해당하는 768 개의 부반송파를 선택한다. 768 개의 부반송파에는 비통신용 및 파일럿을 포함한 채널 추정용 부반송파가 있어서 실제 데이터 전송에 사용되 는 부반송파는 539 개 이다.
- 본 시험은 2000 년 5 월 23 일부터 25 일까지 미국 캘리포니아주 포인트 로마 서부 해상에서 수행되었는데 수신기는 수심 약 200m 바닥에 설치 되었으며 송신기는 수면으로부터 약 10~30m 수중에 설치되었다. 송신소자와 수신소자의 거리는 3km, 5km 그리고 7km 이었는데 본 논문에서는 7km 의 경우를 중심으로 나타낸다.
- 본 시험은 2000 년 5 월 23 일부터 25 일까지 미국 캘리포니아주 포인트 로마 서부 해상에서 수행되었는데 수신기는 수심 약 200m 바닥에 설치 되었으며 송신기는 수면으로부터 약 10~30m 수중에 설치되었다. 송신소자와 수신소자의 거리는 3km, 5km 그리고 7km 이었는데 본 논문에서는 7km 의 경우를 중심으로 나타낸다.
- 이와 동시에 샘플링 주파수를 48kHz(실수데이터)에서 4kHz (복소데이타)로 변환하고 1024 point FFT 를 이용하여 demultiplexing 한 후 3kHz 전송대역에 해당하는 768 개의 부반송파를 선택한다.
- 이 후 기저대역으로 복소 주파수 변환하고 연속된두개의 파일럿 심볼을 이용하여 동기를 획득한다. 이와 동시에 샘플링 주파수를 48kHz（실수데이터）에서 4kHz（복소데이타）로 변환하고 1024 point FFT 를 이용하여 demultiplexing 한 후 3kHz 전송대역에 해당하는 768 개의 부반송파를 선택한다. 768 개의 부반송파에는 비통신용 및 파일럿을 포함한 채널 추정용 부반송파가 있어서 실제 데이터 전송에 사용되 는 부반송파는 539 개 이다.
이론/모형
- - 주파수-시간 서브심볼 평면상에 2D pilot 을 배열하고 2X1D MMSE 채널추정기법 [5]을 적용함으로써 Doppler 확산의 영향을 완화한다.
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