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KR101508463B1 - Method and receiver for estimating ofdm frequency offset based on partial periodogram - Google Patents

Method and receiver for estimating ofdm frequency offset based on partial periodogram Download PDF

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KR101508463B1
KR101508463B1 KR20140056596A KR20140056596A KR101508463B1 KR 101508463 B1 KR101508463 B1 KR 101508463B1 KR 20140056596 A KR20140056596 A KR 20140056596A KR 20140056596 A KR20140056596 A KR 20140056596A KR 101508463 B1 KR101508463 B1 KR 101508463B1
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KR
South Korea
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offset
estimating
frequency offset
initial
precision
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채근홍
이영포
윤석호
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성균관대학교산학협력단
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

본 발명에 따른 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법은 OFDM (a) 수신 신호에 대한 포락선 균등 처리(EEP: envelope equalized processing)를 수행하는 단계, (b) 포락선 균등 처리된 수신 신호에 대한 초기 오프셋을 추정하는 단계 및 (c) 초기 오프셋 및 부분 주기도표를 이용하여 정밀 오프셋을 반복적으로 추정하는 단계를 포함한다. 나아가 (d) 정밀 오프셋 추정 이후 발생가능한 오프셋을 추정하기 위하여 잔여 오프셋을 반복적으로 추정하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이를 통해 낮은 연산량을 가지면서도 신뢰성 있는 주파수 오프셋 추정할 수 있다.A method of estimating an OFDM frequency offset based on a partial period diagram according to the present invention includes performing envelope equalized processing (EEP) on a received signal of an OFDM (a), (b) Estimating the offset; and (c) iteratively estimating the precision offset using the initial offset and the partial period diagram. And (d) iteratively estimating a residual offset to estimate a possible offset after the precision offset estimation. This makes it possible to estimate a reliable frequency offset with a low computational complexity.

Description

부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법 및 부분 주기도표 기반의 주파수 오프셋을 추정하는 OFDM 수신기{METHOD AND RECEIVER FOR ESTIMATING OFDM FREQUENCY OFFSET BASED ON PARTIAL PERIODOGRAM}METHOD AND RECEIVER FOR ESTIMATING OF FREQUENCY OFFSET BASED ON PARTIAL PERIODOGRAM < RTI ID = 0.0 > [0001] < / RTI &

본 발명은 직교 주파수 분할 다중(OFDM: orthogonal frequency division mutiplexing) 시스템에서 부분 주기도표를 이용한 주파수 오프셋 방법 및 이를 이용하는 수신기에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency offset method using a partial periodic table in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system and a receiver using the method.

OFDM 기반 시스템의 주파수 오프셋을 추정하기 위한 많은 연구들이 이루어졌다. P. H. Moose는 반복되는 두 OFDM 신호 및 최대우도 이론을 이용한 주파수 오프셋 추정 기법을 제안하였다("A technique for orthogonal frequency division multiplexing frequency offset correction," IEEE Trans. Commun., vol. 42, no. 10, pp. 2908-2914, Oct. 1994.참조).Many studies have been made to estimate the frequency offset of an OFDM based system. PH Moose has proposed a frequency offset estimation method using two OFDM signals and a maximum likelihood theory that are repeated ("A technique for orthogonal frequency division multiplexing frequency offset correction," IEEE Trans. Commun., Vol. 2908-2914, Oct. 1994).

T. M. Schmidl 및 D. C. Cox는 한 OFDM 신호 내에서 반복적인 구조를 갖는 훈련 심볼을 이용하여 Moose에 비해 성능은 비슷하면서 더 넓은 추정 범위를 갖는 주파수 오프셋 추정 기법을 제안하였다("Robust frequency and timing synchronization for OFDM," IEEE Trans. Commun., vol. 45, no. 12, pp. 1613-1621, Dec. 1997.참조). TM Schmidl and DC Cox proposed a frequency offset estimation technique with performance similar to Moose but with wider estimation range using training symbols with repetitive structure in one OFDM signal ("Robust frequency and timing synchronization for OFDM , IEEE Trans. Commun., Vol. 45, no. 12, pp. 1613-1621, Dec. 1997.).

M. Morelli 및 U. Mengali는 한 OFDM 신호 내에서 여러 번 반복되는 구조를 갖는 훈련 심볼을 이용하여 Cox의 기법과 비슷한 성능 및 더 넓은 추정 범위를 갖는 주파수 오프셋 추정 기법을 제안하였다("An improved frequency offset estimator for OFDM applications," IEEE Commun. Lett., vol. 3, no. 3, pp. 75-77, Mar. 1999.참조). M. Morelli and U. Mengali proposed a frequency offset estimation technique with similar performance and wider estimation range using Cox's technique using training symbols having multiple repetitive structures in one OFDM signal ("Improved frequency offset estimator for OFDM applications, "IEEE Commun. Lett., vol.3, no.3, pp. 75-77, Mar. 1999.).

최근에 G. Ren, Y. Chang, H. Zhang, 및 H. Zhang는 임의의 훈련 심볼에 적용 가능하며 상기 훈련 심볼 기반 기법들과 비슷한 추정 성능 및 추정 가능 범위를 갖는 기법을 제안하였다("An efficient frequency offset estimation method with a large range for wireless OFDM systems," IEEE Trans. Vehic. Technol., vol. 56, no. 4, pp. 1892-1895, July 2007.참조).Recently, G. Ren, Y. Chang, H. Zhang, and H. Zhang proposed a technique that can be applied to arbitrary training symbols and has similar estimation performance and estimation range as those of the training symbol-based techniques IEEE Trans. Vehicle Technol., vol. 56, no. 4, pp. 1892-1895, July 2007).

P. H. Moose가 제안한 기법은 주파수 오프셋 추정 범위가 너무 작다는 단점이 있고, T. M. Schmidl이 제안한 기법 및 M. Morelli가 제안한 기법은 반드시 훈련 심볼이 필요하다는 단점이 있다. 이런 단점을 극복하고자 블라인드 기반의 주파수 오프셋 추정 기법이 제안되기도 하였으나, 이 기법은 추정 성능 자체가 좋지 못하다는 문제가 있다.The method proposed by P. H. Moose has a disadvantage that the frequency offset estimation range is too small, and the technique proposed by T. M. Schmidl and the technique proposed by M. Morelli necessarily have training symbols. In order to overcome this drawback, blind based frequency offset estimation has been proposed, but this technique has a problem that estimation performance itself is not good.

본 발명은 부분 주기도표를 사용하여 임의의 훈련 심볼에 적용가능하면서도 연산 복잡도가 낮은 오프셋 추정 방법을 제공하고자 한다.The present invention provides an offset estimation method that can be applied to arbitrary training symbols using a partial period diagram, but has a low computational complexity.

본 발명은 부분 주기도표에 기반한 연산 복잡도가 낮은 오프셋 추정 방법을 사용하는 OFDM 수신기를 제공하고자 한다.The present invention aims to provide an OFDM receiver using an offset estimation method with a low computation complexity based on a partial period diagram.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The solution of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명에 따른 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법은 OFDM 수신 신호에 대한 포락선 균등 처리(EEP)를 수행하는 단계, 상기 포락선 균등 처리된 수신 신호에 대한 초기 오프셋을 반복적으로 추정하는 단계 및 상기 초기 오프셋 및 부분 주기도표를 이용하여 정밀 오프셋을 추정하는 단계를 포함한다.A method for estimating an OFDM frequency offset based on a partial periodic table according to the present invention includes performing an envelope equalization (EEP) on an OFDM reception signal, repeatedly estimating an initial offset for the envelope- And estimating the precision offset using the initial offset and the partial period diagram.

상기 정밀 오프셋은 아래의 수식으로 표현되는 부분 주기도표(

Figure 112014044371334-pat00001
)를 이용하여 추정된다.The precision offset can be expressed in the form of a partial periodic table (
Figure 112014044371334-pat00001
).

Figure 112014044371334-pat00002
Figure 112014044371334-pat00002

여기서, N은 IFFT의 크기, α는 주파수 오프셋 추정이 수행되는 구간 범위, ym은 수신 신호, j는 허수, z는 주파수 값이다.Here, N is the size of IFFT, α is a period in which a frequency offset estimation performed range, y m is the received signal, j is an imaginary, z is the frequency value.

상기 정밀 오프셋은

Figure 112014044371334-pat00003
인 관계를 이용하여
Figure 112014044371334-pat00004
식을 통해 반복적으로 추정된다.The precision offset
Figure 112014044371334-pat00003
Using the relationship
Figure 112014044371334-pat00004
It is estimated repeatedly through the equation.

Figure 112014044371334-pat00005
는 부분 주기도표 연산,
Figure 112014044371334-pat00006
이고,
Figure 112014044371334-pat00007
,
Figure 112014044371334-pat00008
,
Figure 112014044371334-pat00009
,
Figure 112014044371334-pat00010
는 초기 오프셋 추정값이다.
Figure 112014044371334-pat00005
Is a partial periodic chart operation,
Figure 112014044371334-pat00006
ego,
Figure 112014044371334-pat00007
,
Figure 112014044371334-pat00008
,
Figure 112014044371334-pat00009
,
Figure 112014044371334-pat00010
Is an initial offset estimate.

본 발명에 따른 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법은 잔여 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The OFDM frequency offset estimation method based on the partial period diagram according to the present invention may further include estimating a residual frequency offset.

상기 잔여 주파수 오프셋은 부분 주기도표를 사용하여 아래의 식으로 반복적으로 추정될 수 있다.The residual frequency offset can be iteratively estimated using the partial period diagram in the following equation.

Figure 112014044371334-pat00011
Figure 112014044371334-pat00011

여기서,

Figure 112014044371334-pat00012
이고,
Figure 112014044371334-pat00013
는 초기 오프셋 추정값,
Figure 112014044371334-pat00014
는 정밀 오프셋 추정값,
Figure 112014044371334-pat00015
,
Figure 112014044371334-pat00016
,
Figure 112014044371334-pat00017
는 부분 주기도표이다.
here,
Figure 112014044371334-pat00012
ego,
Figure 112014044371334-pat00013
Is an initial offset estimate,
Figure 112014044371334-pat00014
Precision offset estimate,
Figure 112014044371334-pat00015
,
Figure 112014044371334-pat00016
,
Figure 112014044371334-pat00017
Is a partial period diagram.

본 발명에 따른 부분 주기도표 기반의 주파수 오프셋을 추정하는 OFDM 수신기는 수신 신호를 수신하는 RF 수신부, 상기 RF 수신부에서 수신한 수신 신호에 대한 포락선 균등 처리를 수행하는 EPP 수행부, 상기 EPP 수행부에서 처리한 수신 신호에 대한 초기 오프셋을 추정하는 초기 오프셋 추정부 및 상기 초기 오프셋 추정부에서 추정한 초기 오프셋 및 부분 주기도표를 이용하여 정밀 오프셋을 반복적으로 추정하는 정밀 오프셋 추정부를 포함한다.An OFDM receiver for estimating a frequency offset based on a partial period diagram according to the present invention includes an RF receiver for receiving a received signal, an EPP performing unit for performing an envelope equalization process on a received signal received by the RF receiver, An initial offset estimator for estimating an initial offset of the received signal and a precision offset estimator for estimating a precision offset repeatedly using an initial offset estimated by the initial offset estimator and a partial periodic table.

상기 정밀 오프셋 추정부는

Figure 112014044371334-pat00018
식으로 상기 정밀 오프셋을 반복적으로 추정한다.The precision offset estimator
Figure 112014044371334-pat00018
Lt; RTI ID = 0.0 > repetitively < / RTI >

여기서,

Figure 112014044371334-pat00019
이고,
Figure 112014044371334-pat00020
,
Figure 112014044371334-pat00021
,
Figure 112014044371334-pat00022
,
Figure 112014044371334-pat00023
는 초기 오프셋 추정값이다.here,
Figure 112014044371334-pat00019
ego,
Figure 112014044371334-pat00020
,
Figure 112014044371334-pat00021
,
Figure 112014044371334-pat00022
,
Figure 112014044371334-pat00023
Is an initial offset estimate.

잔여 오프셋을 추정하는 잔여 오프셋 추정부를 더 포함할 수 있고, 상기 잔여 주파수 오프셋 추정부는 상기 초기 오프셋 추정값, 상기 정밀 오프셋 추정값 및 상기 부분 주기도표를 이용하여 아래의 식으로 잔여 주파수 오프셋을 반복적으로 추정할 수 있다.And the residual frequency offset estimator may repeatedly estimate the residual frequency offset using the initial offset estimate, the precision offset estimate, and the partial period diagram in the following manner .

Figure 112014044371334-pat00024
Figure 112014044371334-pat00024

Figure 112014044371334-pat00025
이고,
Figure 112014044371334-pat00026
는 초기 오프셋 추정값,
Figure 112014044371334-pat00027
는 정밀 오프셋 추정값,
Figure 112014044371334-pat00028
,
Figure 112014044371334-pat00029
이다.
Figure 112014044371334-pat00025
ego,
Figure 112014044371334-pat00026
Is an initial offset estimate,
Figure 112014044371334-pat00027
Precision offset estimate,
Figure 112014044371334-pat00028
,
Figure 112014044371334-pat00029
to be.

본 발명에 따른 오프셋 추정 방법 및 수신기는 종래의 추정 방법에 비하여 낮은 연산량을 가지면서도 신뢰성 있는 주파수 오프셋 추정할 수 있다. 본 발명은 이를 통해 낮은 하드웨어 복잡도로 무선통신 품질 향상을 얻어낼 수 있다.The offset estimation method and receiver according to the present invention can estimate a reliable frequency offset with a low computational complexity as compared with the conventional estimation method. The present invention can thereby achieve improved wireless communication quality with low hardware complexity.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법의 일 예에 따른 순서를 도시한 순서도이다.
도 2는 부분 주기도표 기반의 주파수 오프셋을 추정하는 OFDM 수신기의 일 예에 따른 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법에서 N= 64인 경우의 α값에 따른 총 연산량을 도시한 그래프이다.
도 4는 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법에서 α에 따른 평균 제곱 오차를 도시한 그래프이다.
1 is a flowchart illustrating a sequence of an OFDM frequency offset estimation method based on a partial period diagram according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a block diagram schematically illustrating an exemplary configuration of an OFDM receiver for estimating a frequency offset based on a partial period diagram.
3 is a graph showing the total amount of computation according to the value of alpha when N = 64 in the OFDM frequency offset estimation method based on the partial period diagram.
4 is a graph showing a mean square error according to? In an OFDM frequency offset estimation method based on a partial period diagram.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, but may be used to distinguish one component from another . For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular " include "should be understood to include a plurality of representations unless the context clearly dictates otherwise, and the terms" comprises & , Parts or combinations thereof, and does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, components, components, or combinations thereof.

도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석되어야 할 것이며, 이러한 이유로 본 발명의 부분 주기도표 기반의 주파수 오프셋을 추정하는 OFDM 수신기(100)에 따른 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 도 2와는 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.
Before describing the drawings in detail, it is to be clarified that the division of constituent parts in this specification is merely a division by main functions of each constituent part. That is, two or more constituent parts to be described below may be combined into one constituent part, or one constituent part may be divided into two or more functions according to functions that are more subdivided. In addition, each of the constituent units described below may additionally perform some or all of the functions of other constituent units in addition to the main functions of the constituent units themselves, and that some of the main functions, And may be carried out in a dedicated manner. Therefore, the existence of each of the components described in this specification will be interpreted as a function, and for this reason, the configuration of the components according to the OFDM receiver 100 for estimating the frequency offset based on the partial period diagram of the present invention, It is clear that it can be different from Fig. 2 within the scope of achieving the object of the invention.

먼저 OFDM 신호에 대해 간략하게 설명하고 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.First, an OFDM signal will be briefly described and the present invention will be described in detail.

시간 영역에서 OFDM 신호는 위상 전이 방식 (phase shift keying: PSK) 또는 직교 진폭 변조 (quadrature amplitude modulation: QAM) 방식을 통해 생성된 데이터를 역 고속 푸리에 변환하여 (inverse fast Fourier transform: IFFT) 얻어지며, 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
In the time domain, an OFDM signal is obtained by performing an inverse fast Fourier transform (IFFT) on data generated through a phase shift keying (PSK) or a quadrature amplitude modulation (QAM) Can be expressed by the following equation (1).

Figure 112014044371334-pat00030
Figure 112014044371334-pat00030

여기서 N은 IFFT의 크기를 나타내며, X k는 PSK 또는 QAM 방식으로 변조된 k번째 데이터이다. 송신단에서는 채널의 영향으로 발생하는 OFDM 신호 간 간섭을 제거하기 위해 채널의 최대 지연 시간보다 긴 보호 구간을 (guard interval: GI) OFDM 신호 사이에 삽입하며, 이 때 GI는 부반송파간의 직교성을 보장하기 위해 OFDM 신호의 뒷부분과 동일한 형태로 구성된다. 시간 동기화가 완벽히 이루어졌을 때, GI가 제거된 수신 신호의 n번째 샘플은 아래의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Where N denotes a size of IFFT, X k is the k-th data modulated in a PSK or QAM method. In the transmitter, a guard interval (GI) longer than the maximum delay time of the channel is inserted between the OFDM signals in order to eliminate interference between OFDM signals caused by the influence of the channel. In this case, the GI is used to guarantee orthogonality between subcarriers And is configured in the same manner as the rear part of the OFDM signal. When the time synchronization is completely performed, the nth sample of the GI-canceled received signal can be expressed by Equation (2) below.

Figure 112014044371334-pat00031
Figure 112014044371334-pat00031

여기서

Figure 112014044371334-pat00032
은 길이 L인 채널의
Figure 112014044371334-pat00033
번째 복소 임펄스 응답 (impulse response) 계수,
Figure 112014044371334-pat00034
는 부반송파 간격으로 정규화된 주파수 오프셋이며,
Figure 112014044371334-pat00035
은 평균 0, 분산
Figure 112014044371334-pat00036
을 갖는 복소 덧셈꼴 정규 잡음 (additive white Gaussian noise: AWGN) 샘플이다. 신호대 잡음비는 (signal to noise ratio: SNR)
Figure 112014044371334-pat00037
로 정의되며,
Figure 112014044371334-pat00038
이다.
here
Figure 112014044371334-pat00032
Of the channel of length L
Figure 112014044371334-pat00033
The second complex impulse response coefficient,
Figure 112014044371334-pat00034
Is a frequency offset normalized to a subcarrier interval,
Figure 112014044371334-pat00035
Mean 0, variance
Figure 112014044371334-pat00036
Is an additive white Gaussian noise (AWGN) sample. The signal-to-noise ratio (SNR)
Figure 112014044371334-pat00037
Lt; / RTI >
Figure 112014044371334-pat00038
to be.

도 1은 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법의 일 예에 따른 순서를 도시한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a sequence of an OFDM frequency offset estimation method based on a partial period diagram according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법은 OFDM (a) 수신 신호에 대한 포락선 균등 처리(EEP: envelope equalized processing)를 수행하는 단계, (b) 포락선 균등 처리된 수신 신호에 대한 초기 오프셋을 추정하는 단계 및 (c) 초기 오프셋 및 부분 주기도표를 이용하여 정밀 오프셋을 반복적으로 추정하는 단계를 포함한다. 나아가 (d) 정밀 오프셋 추정 이후 발생가능한 오프셋을 추정하기 위하여 잔여 오프셋을 추정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
A method of estimating an OFDM frequency offset based on a partial period diagram according to the present invention includes performing envelope equalized processing (EEP) on a received signal of an OFDM (a), (b) Estimating the offset; and (c) iteratively estimating the precision offset using the initial offset and the partial period diagram. And (d) estimating a residual offset to estimate a possible offset after precision offset estimation.

EEP는 아래의 수학식 3과 같이 정의된다.
EEP is defined as Equation 3 below.

Figure 112014044371334-pat00039
Figure 112014044371334-pat00039

여기서,

Figure 112014044371334-pat00040
는 복소수
Figure 112014044371334-pat00041
의 켤레 복소수를 의미한다. EEP 처리된 수신 신호는 아래의 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
here,
Figure 112014044371334-pat00040
Complex number
Figure 112014044371334-pat00041
Lt; / RTI > complex number. The received signal subjected to EEP processing can be expressed by Equation (4) below.

Figure 112014044371334-pat00042
Figure 112014044371334-pat00042

여기서

Figure 112014044371334-pat00043
은 길이 L인 채널의
Figure 112014044371334-pat00044
번째 복소 임펄스 응답 (impulse response) 계수,
Figure 112014044371334-pat00045
는 부반송파 간격으로 정규화된 주파수 오프셋이며,
Figure 112014044371334-pat00046
은 평균 0, 분산
Figure 112014044371334-pat00047
을 갖는 복소 덧셈꼴 정규 잡음 (additive white Gaussian noise: AWGN) 샘플이다. here
Figure 112014044371334-pat00043
Of the channel of length L
Figure 112014044371334-pat00044
The second complex impulse response coefficient,
Figure 112014044371334-pat00045
Is a frequency offset normalized to a subcarrier interval,
Figure 112014044371334-pat00046
Mean 0, variance
Figure 112014044371334-pat00047
Is an additive white Gaussian noise (AWGN) sample.

Figure 112014044371334-pat00048
는 중심 극한 정리에 의해 평균 0인 정규 확률 변수로 근사화될 수 있다.
Figure 112014044371334-pat00048
Can be approximated to a normal random variable with an average of 0 by the central limit theorem.

EEP 처리 이후, 수신 신호는 단순 복소 톤 신호로 바뀌게 되며, 이는 주파수 오프셋 추정이 단일 복소 톤 추정으로 귀결됨을 뜻한다. 초기 오프셋 추정은 다음과 같이 주파수 오프셋

Figure 112014044371334-pat00049
Figure 112014044371334-pat00050
부분을 추정하는 것이다.
Figure 112014044371334-pat00051
에 대한 추정은 아래의 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
After EEP processing, the received signal is converted to a simple complex tone signal, which means that the frequency offset estimate results in a single complex tone estimate. The initial offset estimate is determined by the frequency offset < RTI ID = 0.0 >
Figure 112014044371334-pat00049
medium
Figure 112014044371334-pat00050
Quot;
Figure 112014044371334-pat00051
Can be expressed as Equation (5) below. &Quot; (5) "

Figure 112014044371334-pat00052
Figure 112014044371334-pat00052

여기서,

Figure 112014044371334-pat00053
는 주파수 오프셋 추정치
Figure 112014044371334-pat00054
을 찾기 위한 시험 값이며 α는 N보다 작은 2의 거듭제곱이다. α를 어떻게 설정하느냐에 따라 검사 횟수를 줄일 수 있으며, 이는 더욱 낮은 연산 복잡도를 가짐을 의미한다.here,
Figure 112014044371334-pat00053
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure 112014044371334-pat00054
And α is a power of 2 less than N. The number of tests can be reduced depending on how α is set, which means that it has lower computational complexity.

부분 주기도표

Figure 112014044371334-pat00055
는 아래의 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
Partial period diagram
Figure 112014044371334-pat00055
Can be expressed by Equation (6) below.

Figure 112014044371334-pat00056
Figure 112014044371334-pat00056

여기서, N은 IFFT의 크기, α는 주파수 오프셋 추정이 수행되는 구간 범위, ym은 수신 신호, j는 허수, z는 주파수 값이다.
Here, N is the size of IFFT, α is a period in which a frequency offset estimation performed range, y m is the received signal, j is an imaginary, z is the frequency value.

Figure 112014044371334-pat00057
의 간격은 α이므로, 종래 기법에서의 1 간격으로 시험 값을 사용하는 주기도표에 비해 연산량이 낮다. 잡음이 없다면 대략적인 주파수 오프셋 추정 값은
Figure 112014044371334-pat00058
- α <
Figure 112014044371334-pat00059
Figure 112014044371334-pat00060
범위의
Figure 112014044371334-pat00061
에서 항상 가장 큰 값을 갖는다. 따라서 두 번째 추정 과정은
Figure 112014044371334-pat00062
에 대해 추정 가능하도록 설계되어야 한다.
Figure 112014044371334-pat00057
The calculation amount is lower than that of the periodic table using the test value at one interval in the conventional technique. Without noise, the approximate frequency offset estimate is
Figure 112014044371334-pat00058
-?
Figure 112014044371334-pat00059
Figure 112014044371334-pat00060
Range
Figure 112014044371334-pat00061
The largest value is always. Therefore, the second estimation process
Figure 112014044371334-pat00062
In order to be able to estimate.

잡음이 없고 단일 경로 채널인 경우를 가정하면

Figure 112014044371334-pat00063
Figure 112014044371334-pat00064
는 테일러 시리즈에 의해 각각 아래의 수학식 7 및 8과 같이 근사화된다.
Assuming no noise and a single path channel
Figure 112014044371334-pat00063
And
Figure 112014044371334-pat00064
Are approximated by the Taylor series as shown in Equations (7) and (8) below, respectively.

Figure 112014044371334-pat00065
Figure 112014044371334-pat00065

Figure 112014044371334-pat00066
Figure 112014044371334-pat00066

여기서

Figure 112014044371334-pat00067
이다. 상기 수학식 7 및 8을 이용하면 다음과 같은 수학식 9의 관계를 이끌어 낼 수 있다.
here
Figure 112014044371334-pat00067
to be. Using Equations (7) and (8), the following Equation (9) can be derived.

Figure 112014044371334-pat00068
Figure 112014044371334-pat00068

여기서

Figure 112014044371334-pat00069
이기 때문에,
Figure 112014044371334-pat00070
인 경우에는 상기 수학식 9는 아래의 수학식 10과 같다.
here
Figure 112014044371334-pat00069
Therefore,
Figure 112014044371334-pat00070
Equation (9) is given by Equation (10) below.

Figure 112014044371334-pat00071
Figure 112014044371334-pat00071

이 관계를 이용하여 정밀 오프셋을 아래의 수학식 11과 같이 추정할 수 있다.
Using this relationship, the precision offset can be estimated as shown in Equation (11) below.

Figure 112014044371334-pat00072
Figure 112014044371334-pat00072

Figure 112014044371334-pat00073
이며,
Figure 112014044371334-pat00074
,
Figure 112014044371334-pat00075
,
Figure 112014044371334-pat00076
이다.
Figure 112014044371334-pat00073
Lt;
Figure 112014044371334-pat00074
,
Figure 112014044371334-pat00075
,
Figure 112014044371334-pat00076
to be.

정밀 주파수 오프셋 추정 단계는 i번만큼의 반복 연산을 수행하는데, 이는 부분 주기도표에서 얻은 낮은 연산량으로 인한 성능 하락을 보상하기 위한 것이다.

Figure 112014044371334-pat00077
가 0 또는 α에 가까울 경우
Figure 112014044371334-pat00078
Figure 112014044371334-pat00079
중 하나는 SNR이 0에 가까워지므로 정밀 주파수 오프셋의 추정 성능은 떨어지며, 추정 이후, 나머지 주파수 오프셋이 존재하게 된다. The precise frequency offset estimation step performs an iterative operation of i times, which is intended to compensate for the drop in performance due to the low computation amount obtained in the partial period diagram.
Figure 112014044371334-pat00077
Is close to 0 or?
Figure 112014044371334-pat00078
Wow
Figure 112014044371334-pat00079
The estimation performance of the precision frequency offset is degraded because the SNR approaches zero, and thereafter, the remaining frequency offset exists after the estimation.

이런 경우

Figure 112014044371334-pat00080
Figure 112014044371334-pat00081
은 어느 정도 적당한 SNR을 가지므로, 이들을 이용하여 잔여 주파수 오프셋을 추정한다.
Figure 112014044371334-pat00082
Figure 112014044371334-pat00083
를 이용하면 아래의 수학식 12와 같은 관계를 이끌어 낼 수 있다.
In this case
Figure 112014044371334-pat00080
Wow
Figure 112014044371334-pat00081
Lt; RTI ID = 0.0 &gt; SNR &lt; / RTI &gt;
Figure 112014044371334-pat00082
Wow
Figure 112014044371334-pat00083
, The following relationship (12) can be derived.

Figure 112014044371334-pat00084
Figure 112014044371334-pat00084

여기서,

Figure 112014044371334-pat00085
,
Figure 112014044371334-pat00086
,
Figure 112014044371334-pat00087
일 때 상기 수학식 12을 정리하면
Figure 112014044371334-pat00088
이 된다. 이를 이용하여 잔여 오프셋 추정을 아래의 수학식 13과 같이 표현할 수 있다.
here,
Figure 112014044371334-pat00085
,
Figure 112014044371334-pat00086
,
Figure 112014044371334-pat00087
(12) &lt; / RTI &gt;
Figure 112014044371334-pat00088
. The residual offset estimation can be expressed as Equation (13) below.

Figure 112014044371334-pat00089
Figure 112014044371334-pat00089

Figure 112014044371334-pat00090
이다.
Figure 112014044371334-pat00090
to be.

나머지 주파수 오프셋 추정 단계 역시 반복 수행으로 인해 α가 클수록 연산량이 약간 증가하나, 대략적인 주파수 오프셋 단계에서 α가 클수록 연산량이 매우 큰 폭으로 감소하므로, 전체적인 연산량에는 큰 영향을 미치지 않는다.
In the remaining frequency offset estimation step, the larger the value of α is, the larger the amount of operation is, but the larger the value of α in the frequency offset step is, the larger the amount of operation is greatly decreased.

본 발명의 다른 측면은 전술한 주파수 오프셋 추정 방법이 작동하는 OFDM 수신기(100)이다. 도 2는 부분 주기도표 기반의 주파수 오프셋을 추정하는 OFDM 수신기(100)의 일 예에 따른 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.Another aspect of the present invention is an OFDM receiver 100 in which the frequency offset estimation method described above operates. 2 is a block diagram schematically illustrating a configuration according to an exemplary embodiment of an OFDM receiver 100 for estimating a frequency offset based on a partial period diagram.

본 발명에 따른 부분 주기도표 기반의 주파수 오프셋을 추정하는 OFDM 수신기(100)는 수신 신호를 수신하는 RF 수신부(110), RF 수신부(110)에서 수신한 수신 신호에 대한 포락선 균등 처리를 수행하는 EPP 수행부(120), EPP 수행부(120)에서 처리한 수신 신호에 대한 초기 오프셋을 추정하는 초기 오프셋 추정부(130) 및 초기 오프셋 추정부에서 추정한 초기 오프셋 및 부분 주기도표를 이용하여 정밀 오프셋을 반복적으로 추정하는 정밀 오프셋 추정부(140)를 포함한다. 나아가 정밀 오프셋 추정 후에 발생하는 잔여 오프셋을 추정하는 잔여 오프셋 추정부(150)를 더 포함할 수도 있다. 또한 도시하지 않았지만 초기 주파수 오프셋 추정부(130), 정밀 오프셋 추정부(140) 및 잔여 오프셋 추정부(150) 동작을 제어하기 위한 제어부도 포함될 수 있다.An OFDM receiver 100 for estimating a frequency offset based on a partial periodic table according to the present invention includes an RF receiver 110 for receiving a received signal, an EPP processor 110 for performing envelope equalization on a received signal received by the RF receiver 110, An initial offset estimator 130 for estimating an initial offset of a received signal processed by the EPP performing unit 120 and an initial offset estimated by the initial offset estimator, And a precision offset estimating unit (140) for estimating the precision offset. Further, the residual offset estimation unit 150 may estimate the residual offset occurring after the precision offset estimation. Although not shown, a controller for controlling the operation of the initial frequency offset estimator 130, the precision offset estimator 140, and the residual offset estimator 150 may also be included.

RF 수신부(110)는 안테나를 통해 수신되는 OFDM 신호를 베이스밴드 신호로 변환하여 ADC(AnaLog-to-DigitaL Converter)장치로 출력하며, ADC장치는 RF 수신부(110)로부터의 베이스밴드 신호를 디지털 신호로 변환한다. ADC 장치 등과 같이 본 발명에 있어서 핵심적인 구성이 아닌 구성은 도면에서 생략하였다. The RF receiving unit 110 converts the OFDM signal received through the antenna into a baseband signal and outputs the baseband signal to an ADC (Main Log-to-DigitaL Converter). The ADC device converts a baseband signal from the RF receiving unit 110 into a digital signal . ADCs, and the like are not shown in the drawings.

FFT부(160)는 보정된 타이밍 오프셋을 이용하여 고속 푸리에 변환을 (FFT:Fast Fourier Transform)수행하여, 시간 영역의 OFDM 신호를 주파수 영역의 OFDM 심벌로 변환한다.The FFT unit 160 performs Fast Fourier Transform (FFT) using the corrected timing offset to convert the OFDM signal in the time domain into the OFDM symbol in the frequency domain.

고속 푸리에 변환된 입력 신호 심볼은 데이터 심볼 복원부(170)를 통해 송신된 신호인 데이터 심볼로 복원되며 이를 위해 OFDM 수신기(100)의 데이터 심볼 복원부(170)는 데이터 소스의 디코딩수단(미도시), 복호화수단(미도시), P/S(Parallel to Serial, 미도시) 및 ADC(Analogue Digital Converter, 미도시) 등의 구성을 더 포함할 수 있는데 이들 구성은 본원 발명의 요지를 벗어나거나 기 공지된 구성과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
The fast Fourier transformed input signal symbol is reconstructed into a data symbol, which is a signal transmitted through the data symbol reconstructing unit 170. To this end, the data symbol reconstructing unit 170 of the OFDM receiver 100 decodes a data source (Not shown), a Parallel to Serial (not shown), and an ADC (Analogue Digital Converter) (not shown), and these configurations may be configured to be out of the scope of the present invention And the detailed description thereof will be omitted.

각 구성에서 수행하는 동작은 전술한 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법에서 설명한 내용과 동일하다. 따라서 자세한 내용은 생략하기로 한다.The operations performed in each configuration are the same as those described in the OFDM frequency offset estimation method based on the partial period diagram described above. Therefore, detailed description will be omitted.

예컨대, EPP수행부(120)에서 처리한 수신 신호는 상기 수학식 4로 표현되고, 초기 오프셋 추정부(130)는 상기 수학식 5로 초기 오프셋을 추정하며, 정밀 오프셋 추정부9140)는 상기 수학식 11로 정밀 오프셋을 반복적으로 추정한다. 또한 잔여 오프셋 추정부(150)는 상기 수학식 13으로 잔여 오프셋을 반복적으로 추정한다.
For example, the received signal processed by the EPP performing unit 120 is expressed by Equation (4), the initial offset estimating unit 130 estimates an initial offset using Equation (5), and the precision offset estimating unit The precision offset is repeatedly estimated by Equation (11). Also, the residual offset estimator 150 repeatedly estimates the residual offset according to Equation (13).

나아가 사전에 SNR 값이 알려진 경우라면 α값을 최적을 값으로 설정하여 오프셋 추정 성능을 향상시킬 수 있다.
Furthermore, if the SNR value is known in advance, the offset estimation performance can be improved by setting the alpha value to the optimum value.

이제 본 발명에 대한 효과를 검증하기 위한 실험 결과를 설명하고자 한다. Now, experimental results for verifying the effect of the present invention will be described.

연산량은 기법이 동작하는데 필요한 덧셈, 곱셈, 나눗셈의 개수를 통해 비교할 수 있으며, 아래의 표 1은 각 단계별로 필요한 덧셈, 곱셈, 나눗셈을 보여주고 있다. The amount of computation can be compared through the number of additions, multiplications, and divisions required for the technique to operate. Table 1 below shows the addition, multiplication, and division required for each step.

Figure 112014044371334-pat00091
Figure 112014044371334-pat00091

상기 표 1에서 보는 바와 같이, α가 증가함에 따라 대략적인 오프셋 추정 단계에서 필요한 덧셈 및 곱셈의 개수가 줄어듦을 알 수 있다. 비록 세부적인 주파수 오프셋 추정 단계 및 나머지 오프셋 추정 단계에서 필요한 덧셈, 곱셈의 개수는 α가 증가함에 따라 늘어나지만, OFDM 시스템에서 주로 사용되는 이 보통 64 이상의 큰 수임을 고려할 때, 전체적인 덧셈 및 곱셈의 개수는 α가 증가함에 따라 급격히 줄어든다. 나눗셈의 개수는 α가 증가함에 따라 늘어나지만, 덧셈 및 곱셈의 변화에 비해 매우 작은 변화이다. 즉, 제안한 기법의 전체적인 연산량은 α가 증가함에 따라 감소한다.As shown in Table 1, it can be seen that the number of addition and multiplication required in the step of estimating the offset is reduced as? Increases. Although the number of additions and multiplications required in the detailed frequency offset estimation step and the remaining offset estimation step increases as? Increases, considering the large number, which is usually larger than 64, which is mainly used in the OFDM system, the total number of additions and multiplications Decreases sharply as α increases. The number of divisions increases as α increases, but is a very small change compared to the addition and multiplication. That is, the total amount of computation of the proposed method decreases as α increases.

도 3은 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법에서 N= 64인 경우의 α값에 따른 총 연산량을 도시한 그래프이다. α가 증가하면서 전체적으로 연산량이 감소하는 것을 알 수 있다.3 is a graph showing the total amount of computation according to the value of alpha when N = 64 in the OFDM frequency offset estimation method based on the partial period diagram. As α increases, the amount of computation decreases as a whole.

도 4는 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법에서 α에 따른 평균 제곱 오차를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing a mean square error according to? In an OFDM frequency offset estimation method based on a partial period diagram.

채널 모형은 4 경로 레일리 페이딩 (Rayleigh fading) 채널을 사용하였으며, 레일리 페이딩 채널에서 각 채널 응답은 0, 2, 4, 6 샘플의 시간 지연을 가지게 하였고, 채널의

Figure 112014044371334-pat00092
번째 임펄스 응답의 전력
Figure 112014044371334-pat00093
Figure 112014044371334-pat00094
처럼 이 커짐에 따라 지수적으로 감소하게 설정하였다. 도플러 대역폭은 (Doppler bandwidth) 0.0017로 설정하였으며 이는 이동 속도가 120km/h인 상황을 고려한 것이다.The channel model uses a 4-path Rayleigh fading channel. In the Rayleigh fading channel, each channel response has a time delay of 0, 2, 4, and 6 samples.
Figure 112014044371334-pat00092
Power of the ith impulse response
Figure 112014044371334-pat00093
silver
Figure 112014044371334-pat00094
As the size of the population increases. The Doppler bandwidth is set to 0.0017, which takes into consideration the situation where the traveling speed is 120 km / h.

도 4에서 보는 바와 같이 가 증가함에 따라 MSE 성능이 점차 하락하는 것을 볼 수 있다. 이는 부분 주기도표 값이 절대값 연산을 거친 개의 값들을 더하는 형태로 이루어져 잡음량의 증가를 가져오기 때문이다. 그러나 이러한 잡음량의 증가는 일 때까지 MSE 성능에 큰 영향을 미치지 않는다. 또한 가 아무리 크더라도 SNR이 15dB를 넘어가게 되면 MSE 성능에 큰 영향을 미치지 않는다. 따라서 IEEE 802.11a 신호의 주파수 오프셋 추정을 위해서는 일 때가 최적임을 알 수 있으며, SNR이 알려져 있는 경우라면 그에 알맞게 를 선택함으로써 낮은 연산 복잡도로 신뢰성 있게 주파수 오프셋을 추정할 수 있다.
As shown in FIG. 4, the MSE performance gradually decreases as the value increases. This is because the partial period chart value is formed by adding the values of the values obtained through the absolute value calculation, thereby increasing the noise level. However, this increase in noise does not have a significant effect on MSE performance. No matter how large the SNR is, the MSE performance will not be affected if the SNR exceeds 15dB. Therefore, it can be seen that it is optimal for the frequency offset estimation of the IEEE 802.11a signal. If the SNR is known, the frequency offset can be reliably estimated with low computational complexity.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It will be understood that variations and specific embodiments which may occur to those skilled in the art are included within the scope of the present invention.

100 : OFDM 수신기
110 : RF 수신부 120 : EPP 수행부
130 : 초기 오프셋 추정부 140 : 정밀 오프셋 추정부
150 : 잔여 오프셋 추정부 160 : FFT부
170 : 데이터 심볼 복원부
100: OFDM receiver
110: RF receiving unit 120: EPP performing unit
130: initial offset estimator 140: precision offset estimator
150: Residual offset estimation unit 160: FFT unit
170: Data symbol restoration unit

Claims (11)

주기도표를 이용한 OFDM 주파수 오프셋을 추정하는 방법에 있어서,
OFDM 수신 신호에 대한 포락선 균등 처리(EEP)를 수행하는 단계;
상기 포락선 균등 처리된 수신 신호에 대한 초기 오프셋을 반복적으로 추정하는 단계;
상기 초기 오프셋 및 부분 주기도표를 이용하여 정밀 오프셋을 추정하는 단계; 및
잔여 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함하되,
상기 잔여 주파수 오프셋은 부분 주기도표를 사용하여 아래의 식으로 반복적으로 추정되는 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법.
Figure 112014044371334-pat00095

(여기서,
Figure 112014044371334-pat00096
이고,
Figure 112014044371334-pat00097
는 초기 오프셋 추정값,
Figure 112014044371334-pat00098
는 정밀 오프셋 추정값,
Figure 112014044371334-pat00099
,
Figure 112014044371334-pat00100
,
Figure 112014044371334-pat00101
는 부분 주기도표임)
A method for estimating an OFDM frequency offset using a periodic table,
Performing an envelope equalization (EEP) on an OFDM received signal;
Repeatedly estimating an initial offset for the envelope-equalized received signal;
Estimating a precision offset using the initial offset and the partial period diagram; And
Estimating a residual frequency offset,
Wherein the residual frequency offset is estimated repetitively using the partial period diagram as: &lt; EMI ID = 17.1 &gt;
Figure 112014044371334-pat00095

(here,
Figure 112014044371334-pat00096
ego,
Figure 112014044371334-pat00097
Is an initial offset estimate,
Figure 112014044371334-pat00098
Precision offset estimate,
Figure 112014044371334-pat00099
,
Figure 112014044371334-pat00100
,
Figure 112014044371334-pat00101
Is a partial period diagram)
제1항에 있어서,
상기 포락선 균등 처리는
Figure 112014044371334-pat00102
으로 표현되며, 여기서
Figure 112014044371334-pat00103
은 복소수
Figure 112014044371334-pat00104
의 켤레 복소수를 의미하는 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법.
The method according to claim 1,
The envelope equalization
Figure 112014044371334-pat00102
&Lt; / RTI &gt;
Figure 112014044371334-pat00103
Complex number
Figure 112014044371334-pat00104
OFDM FREQUENCY OFFSET ESTIMATION METHOD BASED ON A CIRCUIT DIAGRAM.
제1항에 있어서,
상기 포락선 균등 처리된 수신 신호(yn')는 아래의 수식으로 표현되는 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법.
Figure 112014044371334-pat00105

(여기서,
Figure 112014044371334-pat00106
은 길이 L인 채널의
Figure 112014044371334-pat00107
번째 복소 임펄스 응답 (impulse response) 계수,
Figure 112014044371334-pat00108
는 부반송파 간격으로 정규화된 주파수 오프셋,
Figure 112014044371334-pat00109
은 평균 0과 분산
Figure 112014044371334-pat00110
을 갖는 복소 덧셈꼴 정규 잡음 샘플을 의미하고,
Figure 112014044371334-pat00111
임)
The method according to claim 1,
Wherein the envelope equalized received signal y n 'is expressed by the following equation:
Figure 112014044371334-pat00105

(here,
Figure 112014044371334-pat00106
Of the channel of length L
Figure 112014044371334-pat00107
The second complex impulse response coefficient,
Figure 112014044371334-pat00108
Is a frequency offset normalized at subcarrier spacing,
Figure 112014044371334-pat00109
Mean 0 and variance
Figure 112014044371334-pat00110
Lt; RTI ID = 0.0 &gt; normal &lt; / RTI &gt; noise sample,
Figure 112014044371334-pat00111
being)
제1항에 있어서,
상기 초기 오프셋은 아래의 수식으로 추정되는 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법.
Figure 112014044371334-pat00112

(여기서,
Figure 112014044371334-pat00113
는 주파수 오프셋 추정치
Figure 112014044371334-pat00114
을 찾기 위한 시험 값이며 α는 N보다 작은 2의 거듭제곱 형태임)
The method according to claim 1,
Wherein the initial offset is estimated by the following equation: &lt; EMI ID = 17.0 &gt;
Figure 112014044371334-pat00112

(here,
Figure 112014044371334-pat00113
Lt; RTI ID = 0.0 &gt;
Figure 112014044371334-pat00114
And α is a power of 2 less than N)
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 정밀 오프셋은
Figure 112014044371334-pat00117
인 관계를 이용하여 아래와 같은 식으로 반복적으로 추정되는 부분 주기도표 기반의 OFDM 주파수 오프셋 추정 방법.
Figure 112014044371334-pat00118

(
Figure 112014044371334-pat00119
는 부분 주기도표 연산,
Figure 112014044371334-pat00120
이고,
Figure 112014044371334-pat00121
,
Figure 112014044371334-pat00122
,
Figure 112014044371334-pat00123
,
Figure 112014044371334-pat00124
는 초기 오프셋 추정값임)
The method according to claim 1,
The precision offset
Figure 112014044371334-pat00117
A method of estimating an OFDM frequency offset based on a partial periodic table, which is repeatedly estimated using the following equation.
Figure 112014044371334-pat00118

(
Figure 112014044371334-pat00119
Is a partial periodic chart operation,
Figure 112014044371334-pat00120
ego,
Figure 112014044371334-pat00121
,
Figure 112014044371334-pat00122
,
Figure 112014044371334-pat00123
,
Figure 112014044371334-pat00124
Is an initial offset estimation value)
주파수 오프셋을 추정하는 OFDM 수신기에 있어서,
수신 신호를 수신하는 RF 수신부;
상기 RF 수신부에서 수신한 수신 신호에 대한 포락선 균등 처리를 수행하는 EPP 수행부;
상기 EPP 수행부에서 처리한 수신 신호에 대한 초기 오프셋을 추정하는 초기 오프셋 추정부;
상기 초기 오프셋 추정부에서 추정한 초기 오프셋 및 부분 주기도표를 이용하여 정밀 오프셋을 반복적으로 추정하는 정밀 오프셋 추정부; 및
상기 정밀 오프셋 추정 후에 발생하는 잔여 오프셋을 추정하는 잔여 오프셋 추정부를 포함하되,
상기 잔여 주파수 오프셋 추정부는 상기 초기 오프셋 추정값, 상기 정밀 오프셋 추정값 및 상기 부분 주기도표를 이용하여 아래의 식으로 잔여 주파수 오프셋을 반복적으로 추정하는 부분 주기도표 기반의 주파수 오프셋을 추정하는 OFDM 수신기.
Figure 112014044371334-pat00125

(
Figure 112014044371334-pat00126
이고,
Figure 112014044371334-pat00127
는 초기 오프셋 추정값,
Figure 112014044371334-pat00128
는 정밀 오프셋 추정값,
Figure 112014044371334-pat00129
,
Figure 112014044371334-pat00130
)
In an OFDM receiver for estimating a frequency offset,
An RF receiver for receiving a received signal;
An EPP performing unit for performing an envelope equalization process on a received signal received by the RF receiving unit;
An initial offset estimator for estimating an initial offset of a received signal processed by the EPP performing unit;
A precision offset estimator for repeatedly estimating a precision offset using an initial offset estimated by the initial offset estimator and a partial periodic table; And
And a residual offset estimator estimating a residual offset occurring after the precision offset estimation,
Wherein the residual frequency offset estimator estimates a frequency offset based on a partial periodic table that repeatedly estimates a residual frequency offset using the initial offset estimate, the precision offset estimate, and the partial period diagram.
Figure 112014044371334-pat00125

(
Figure 112014044371334-pat00126
ego,
Figure 112014044371334-pat00127
Is an initial offset estimate,
Figure 112014044371334-pat00128
Precision offset estimate,
Figure 112014044371334-pat00129
,
Figure 112014044371334-pat00130
)
제7항에 있어서,
상기 EPP수행부에서 처리한 수신 신호는 아래의 수식으로 표현되는 부분 주기도표 기반의 주파수 오프셋을 추정하는 OFDM 수신기.
Figure 112014044371334-pat00131

(여기서,
Figure 112014044371334-pat00132
은 길이 L인 채널의
Figure 112014044371334-pat00133
번째 복소 임펄스 응답 (impulse response) 계수,
Figure 112014044371334-pat00134
는 부반송파 간격으로 정규화된 주파수 오프셋,
Figure 112014044371334-pat00135
은 평균 0과 분산
Figure 112014044371334-pat00136
을 갖는 복소 덧셈꼴 정규 잡음 샘플을 의미하고,
Figure 112014044371334-pat00137
임)
8. The method of claim 7,
And the received signal processed by the EPP performing unit estimates a frequency offset based on a partial periodic table expressed by the following equation.
Figure 112014044371334-pat00131

(here,
Figure 112014044371334-pat00132
Of the channel of length L
Figure 112014044371334-pat00133
The second complex impulse response coefficient,
Figure 112014044371334-pat00134
Is a frequency offset normalized at subcarrier spacing,
Figure 112014044371334-pat00135
Mean 0 and variance
Figure 112014044371334-pat00136
Lt; RTI ID = 0.0 &gt; normal &lt; / RTI &gt; noise sample,
Figure 112014044371334-pat00137
being)
제7항에 있어서,
상기 초기 오프셋 추정부는 아래의 수식으로 초기 오프셋을 추정하는 부분 주기도표 기반의 주파수 오프셋을 추정하는 OFDM 수신기.
Figure 112014044371334-pat00138

(여기서,
Figure 112014044371334-pat00139
는 주파수 오프셋 추정치
Figure 112014044371334-pat00140
을 찾기 위한 시험 값이며 α는 N보다 작은 2의 거듭제곱 형태임)
8. The method of claim 7,
Wherein the initial offset estimator estimates a frequency offset based on a partial periodic table that estimates an initial offset using the following equation.
Figure 112014044371334-pat00138

(here,
Figure 112014044371334-pat00139
Lt; RTI ID = 0.0 &gt;
Figure 112014044371334-pat00140
And α is a power of 2 less than N)
삭제delete 제7항에 있어서,
상기 정밀 오프셋 추정부는
Figure 112014044371334-pat00143
식으로 상기 정밀 오프셋을 반복적으로 추정하는 부분 주기도표 기반의 주파수 오프셋을 추정하는 OFDM 수신기.
(여기서,
Figure 112014044371334-pat00144
이고,
Figure 112014044371334-pat00145
,
Figure 112014044371334-pat00146
,
Figure 112014044371334-pat00147
,
Figure 112014044371334-pat00148
는 초기 오프셋 추정값임)
8. The method of claim 7,
The precision offset estimator
Figure 112014044371334-pat00143
And estimating a frequency offset based on a partial periodic table in which the precise offset is repeatedly estimated.
(here,
Figure 112014044371334-pat00144
ego,
Figure 112014044371334-pat00145
,
Figure 112014044371334-pat00146
,
Figure 112014044371334-pat00147
,
Figure 112014044371334-pat00148
Is an initial offset estimation value)
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