직접변환 수신기를 사용하는 OFDM 시스템에서 주파수 오프셋과 I/Q 불균형 복합추정을 위한 프리앰블 설계

Abstract

본 논문은 직접변환 수신기 (DCR: Direct Conversion Receiver)를 사용하는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 전송 데이터 프레임에 관한 것으로 구체적으로는 주파수 오프셋 및 I/Q 불균형을 추정하기 위한 프리앰블 (Preamble) 설계 방안에 관한 것이다. 먼저 본 논문에서는 제안하는 프리앰블 설계방안은 반복패턴들에 서로 다른 위상차가 적용된 구조로 다중경로환경에 강인하기 위해 보호 구간을 삽입한 구조를 제안하고, I/Q 불균형에 독립적으로 적용 가능하면서 최적의 성능을 얻을 수 있는 비선형 최소 자승법 기반의 주파수 오프셋 추정기법을 일반적인 시스템에 적용 가능하도록 프리앰블의 조건을 유도하였다. 더불어 본 설계방안은 주파수 오프셋이 작을 때 적용이 불가능했던 기존의 I/Q 불균형 추정기법의 한계를 극복하면서 저 복잡도의 구현이 가능하기 위한 조건도 포함한다. 제시한 설계조건을 만족하는 프리앰블을 이용하면, I/Q 불균형이 존재하는 OFDM 수신기에서 서로 독립적으로 주파수 오프셋을 추정 및 저 복잡도의 I/Q 불균형 추정이 가능하다. 또한, 이 프리앰블을 이용하면 기존의 I/Q 불균형 기법이 주파수 오프셋이 매우 작을 때 성능을 얻을 수 없는 한계를 극복하여 모든 주파수 오프셋에 대해서 I/Q 불균형 추정이 가능하다.