Performance Analysis of Pilot Symbol Assisted Trellis-Coded 8PSK with Timing Recovery Circuits on the Frequency-Nonselective Rayleigh Fading Channel

주파수 비선택적 레일리 페이딩 채널에서의 타이밍 복구회로를 고려한 PSA-TC-8PSK의 성능 분석

In land mobile communications, multipath fading is one of the key factors which affect the system performance. Some extensive studies have been carried out to improve the degraded performance under this fading channels. The PSAM channel compensation method using channel fading estimation is widely used and TCM is a combined coding and modulation technique that has been shown to provide significant coding gain without increasing the transmission bandwidth. In this paper, we analyze the performance of PSA-TC-8PSK which combines PSAM and TCM over frequency nonselective fading channels. To estimate channel fading, Wiener filter which minimizes error variance is used as compensation method and we analyze the affects on the system performance of the number of filter taps, period of the pilot symbol frame, and the Doppler frequency. In addition, we consider the symbol timing recovery circuit which can be implemented in the full-digital method and analyze the effects of symbol timing error on the system performance.

이동통신에서 다중경로에 의한 페이딩 현상은 시스템의 성능에 영향을 주는 큰 원인 중의 하나이다. 이런 페이딩 채널에서의 성능저하를 개선하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 채널 페이딩을 추정하여 보상하는 방식에서는 파일럿 심벌을 이용하는 PSAM(pilot symbol assisted modulation) 방식이 널리 이용되고 있으며 TCM(trellis-coded modulation)은 전송 대역폭의 증가 없이 철저한 부호화 이득을 얻을 수 있는 부호화와 변조 과정이 결합된 전송 기술이다. 본 논문에서는 주파수 비선택적 레일리 페이딩 채널에서 PSAM과 TCM을 사용하는 PSA-TC-8PSK의 성능을 분석하였다. 페이딩의 추정을 위한 보간 방법에는 오차의 분산을 최소화하는 Wiener 필터를 사용하였으며 필터의 탭수, 파일럿 심벌 주기, 도플러 주파수가 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 완전 디지털 방식의 구현이 가능한 심벌 타이밍 복구 회로를 구성하여 심벌 타이밍 에러가 전체 성능에 미치는 영향을 분석하였다.