Efficient Clock Synchronization Schemes for Enhancing Error Performance of OFDM Wireless Multimedia Communication Systems

OFDM 무선 멀티미디어 통신 시스템의 오율성능 향상을 위한 효율적인 샘플링 클럭 동기방식

  • 김동옥 (한국항공대학교 항공통신정보공학과) ;
  • 윤종호 (한국항공대학교 항공통신정보공학과)
  • Published : 2003.03.01

Abstract

In this paper, we propose the synchronization recovery algorithm which is suitable to wireless Multimedia of wireless channel situation which is being used OFDM signaling method. The basic of the suggested clock synchronization. restoration Algorithm is to getting the shock response of channel or getting the multipath strength profile through IFTT after the getting the frequency, response of deducted channel from channel deducted of receiver and to trace the location in the channel energy concentrated area of timing area. And it also analysis the start point of 64-QAM and 16-QAM if the sampling clock offset has the sample of ${\pm}$ 1-3, and we identified the occurance of performance deterioration when occures more than 2 samples of offset to compare with star point and BER performance in optimum sampling point result of BER performance checking, and we know that the recovery algorithm proposed algorithm also provide excellent synchronization characteries under frequency, selecting fading channel as result of simulation.

본 논문에서는 OFDM 신호방식을 사용하는 무선채널 환경에서 무선 멀티미디어에 적합한 클럭 동기복원 알고리즘을 제안한다. 제안된 클럭 동기복원 알고리즘의 기본적인 접근은 수신기의 채널 추정기로부터 추정된 채널의 주파수 응답을 획득하여 IFFT를 통해 채널의 충격 응답 또는 다중 경로 강도 프로 파일을 구하고 시간 영역에서 채널의 에너지가 집중된 일정 범위의 위치를 추적하는 것이다. 또한, 샘플링 클럭 오프셋이 ${\pm}$1∼3 샘플 있는 경우 64-QAM, 16-QAM의 성좌점을 분석하고, BER 성능을 확인한 결과 최적 샘플 지점에서의 성좌점과 BER 성능에 비하여 2 샘플 이상의 오프셋이 발생했을 경우에는 심한 성능 열화가 나타나는 것을 확인하였고, 시뮬레이션 결과로부터, 제안된 알고리즘이 주파수 선택적 페이딩 채널 하에서도 우수한 동기특성을 제공함을 알 수 있다.

Keywords

References

  1. L.E. Franks, 'Carrier and bit synchronization in data communication a tutorial review,' IEEE Trans. on Commun., vol. COM-28, no. 8, pp.1107-1120, Aug. 1980. https://doi.org/10.1109/TCOM.1980.1094775
  2. H.C. Osborne, 'A generalized polarity type costas loop for tracking mpsk ignals, 'IEEE Trans. on Commun., vol. COM-30, no.10, pp.2289-2296,Oct. 1982
  3. T. Pollet, P. Spruyt, and M. Moeneclaey, 'The BER performance of OFDM systems using non-synchronized sampling,' in Proc. GLOBECOM, pp.253-257, 1994
  4. R. Van Nee, 'A new OFDM standard for high rate wireless LAN in the 5GHz band,' in proc. IEEE VTC'99, vol. 1, pp.258-265, Sept.,1999.
  5. 김동옥 '무선디지털 수신기를 위한 보간방식의 반송파 동기 방법', 전자정보통신공학 논문지, Vo1.7,No.2, pp. 55-67, Dec. 2001.
  6. S. U. Zaman and K. W. Yates, 'Multitone synchronization for fading channels,' in Proc. ICC'94, pp. 946-949, 1994
  7. H.C. Osborne, 'A generalized polarity-type costas loop for tracking mpsk signals,' IEEE Trans. on Commun., vol. COM-30, no.10, pp. 2289-2296, Oct. 1982. https://doi.org/10.1109/TCOM.1982.1095399
  8. T. M. Schmidl and D. C. Cox, ' Robust frequency and timing synchronization for OFDM,' IEEE Trans. Commun., vol. 45, no. 12, June.1997.
  9. Loke Kun Tan and Henry Samueli, 'A 200MHz quadrature digital synthesizer /mixer in 0.8um CMOS,' IEEE J. Solid-State Circuits., vol. 30, no.3, pp. 193-200, Mar. 1995. https://doi.org/10.1109/4.364432
  10. Floyd M. Gardner,'Interpolation in digital modems-part ii: Implementation and performance,' IEEE Trans. on Commun, vol. 41, no. 6, pp. 998-1008, June. 1993. https://doi.org/10.1109/26.231921