Estimation Techniques for Sampling Frequency Offset in OFDM Systems

OFDM 시스템의 샘플링 주파수 옵셋 추정기법

  • 전원기 (중앙대학교 전자공학과 통신 및 신호처리 연구실 정회원) ;
  • 조용수 (중앙대학교 전자공학과 통신 및 신호처리 연구실 정회원)
  • Published : 1999.09.01

Abstract

In an OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) system, the sampling frequency offset between the transmitter and receiver is known to cause the interchannel interference (ICI), resulting in performance degradation. In this paper, we propose two time-domain techniques to estimate the sampling frequency offset, especially for a high data-rate OFDM system. The first technique estimates the sampling frequency offset by using the phase difference between two received samples with a fixed amount of time interval, corresponding to the transmitted training symbol, under the assumption of perfect symbol and carrier offset synchronization. The second technique estimates the sampling frequency offset and carrier frequency offset jointly, when the two offsets exist together, by using two training symbols with different frequency components and using a sample algebraic calculation. The proposed estimation techniques for sampling frequency offset cause no time delay due to all time-domain processing, and have a good performance due to no ICI effect. The performances of the proposed techniques are demonstrated by various simulations.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 송·수신단의 샘플링 주파수가 일치하지 않으면 샘플링 주파수 옵셋에 의한 채널간 간섭(interchannel interference: ICI)이 발생하게 되어 시스템의 성능이 저하된다. 본 논문에서는 고속 전송률을 갖는 OFDM 시스템에서 샘플링 주파수 옵셋을 추정할 수 있는 두 가지 시간영역 기법을 제안한다. 첫 번째 방식은 심볼 동기와 반송파 주파수 동기가 이루어졌다는 가정하에서 송신단에서 훈련심볼을 전송한 후 수신단에서 일정 시간 간격을 갖는 두 샘플신호 사이의 위상차를 구하여 샘플링 주파수 옵셋을 추정한다. 두 번째 방식은 반송파 주파수 옵셋과 샘플링 주파수 옵셋이 동시에 존재하는 경우에 서로 다른 주파수 성분을 갖는 두 OFDM 훈련심볼과 간단한 대수 연산에 의해 두 옵셋을 동시 추정한다. 두 가지 샘플링 주파수 옵셋 추정기법은 모두 시간 영역에서 처리되므로 시간지연이 발생하지 않으며, ICI의 영향을 받지 않으므로 우수한 성능을 갖는다. 제안된 방식의 성능을 여러 가지 모의실험을 통하여 검증한다.

Keywords

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