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적응형 위성 전송 시스템을 위한 신호 대 잡음비 추정 회로 구현
Hardware Design of SNR Estimator for Adaptive Satellite Transmission System

이재웅   (하이닉스반도체CC0008443  ); 김수성   (광전자 주식회사 FAB기술부  ); 박은우   (삼성전자 반도체총괄CC0101996  ); 임채용   (GM대우 자동차CC0145836  ); 여성문   (전북대학교 전자정보공학부 디지털통신시스템 연구실UU0001120  ); 김수영   (전북대학교 전자정보공학부 디지털통신시스템 연구실UU0001120  );
  • 초록

    본 논문에서는 M-ary 변조 방식을 사용하는 적응형 전송 시스템에서 효율적으로 사용할 수 있는 신호 대 잡음비 추정 알고리즘 및 하드웨어 구현 결과를 소개한다. 본 논문에서는 제안된 방식을 차세대 위성방송 규격인 DVB-S2 시스템에서 효과적으로 동작할 수 있도록 설계된 결과를 소개하며, 본 논문에서 제안된 방식은 향후 적응형 전송 방식을 사용하는 다른 디지털 통신 시스템에서도 용이하게 적용이 가능하다. 제안된 알고리즘은 수신신호의 분포에 대한 이론적 배경을 바탕으로 설계된 룩업테이블을 이용하여, 하드웨어 구현시 두 개의 비교기와 카운터를 이용하여 신호 대 잡음비 추정이 가능하다. 따라서, 제안된 알고리즘에 의해 고안된 하드웨어는 복잡도가 현저히 낮으면서도 높은 정확도를 가진다. 본 논문에서 살펴본 시뮬레이션 결과에 따르면 제안된 추정기는 DVB-S2 시스템에서 규정된 신호대 잡음비 추정 범위 내에서 약 1 dB의 추정오류를 만족하기 위하여 수 백 개의 샘플만을 필요로 한다.


    This paper proposes an efficient signal to noise ratio (SNR) estimation algorithm and its hardware implementation for adaptive transmission system using M-ary modulation scheme. In this paper, we present the implementation results of the proposed algorithm for the second generation digital video broadcasting via satellite (DVB-S2) system, and the proposed algorithm can be tailored to the other communication systems using adaptive transmissions. We built a look-up table (LUT) using the theoretical background of the received signal distribution, and by using this LUT we need just two comparators and a counter for the hardware implementation. For this reason, the hardware of the proposed scheme produces accurate estimation results even with extremely low complexity. The simulation results investigated in this paper reveal that the proposed method can produce estimation results within the specified SNR range in the DVB-S2 system, and it requires a few hundreds of samples for average estimation error of about 1 dB.


  • 주제어

    DVB-S2 .   Signal to noise ratio estimation .   Adaptive transmission .   M-ary modulation.  

  • 참고문헌 (8)

    1. N. Celandroni, E. Ferro, F. Potorti, 'Quality Estimation of PSK Modulated Signals', IEEE Commun. Mag., Vol.35, No.7, Jul. 1997, pp.50-55 
    2. Sooyoung Kim Shin, Kwangjae Lim, Kwonhue Choi, and Kunseok Kang 'Rain attenuation and the Doppler shift compensation for satellite communications,' ETRI Journal, Vol.24, No.1, Feb. 2002, pp.31-42     
    3. Sooseong Kim, Eunwoo Park, Sooyoung Kim, and Sungmoon Yeo, 'SNR estimation for DVB-S2 system', 25th AIAA International Communication Satellite Systems Conference, COEX, Korea, 10-13, April. 2007 
    4. Sooyoung Kim, Shan Gao, Dongseok Shin, and Sangseob Song, 'Signal quality estimation for QAM system', ITC-CSCC 2006, Chiangmai, Thailand, Jul. 2006 
    5. Sooyoung Kim, Jae Moung Kim, Yun-Jeong Song and Young-Wan Kim, 'SNR estimation of M-ary PSK Signal', Proceedings of the International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications 2005, Vol.4, July 4-7, 2005. pp.1319-1320 
    6. EISI EN 302-307, 'Digital Video Broadcasting(DVB); Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Service, News Gathering and other broadband satellite applications.' 
    7. Hua Xu, Zupeng Li and Hui Zheng, 'the non-data aided SNR Estimation Algorithm for QAM Signals', Communication, Circuits and Systems, Vol.2, 27-29 Jun. 2004, pp.999-1003 
    8. S. Gunaratne, P. Taaghol, and R. Tafazolli, 'Signal quality estimation algorithm', Electrinics Letters, Vol.36, No.22, Oct. 2000, May. 1997, pp. 1882-1884 

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