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방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering v.15 no.1=no.52, 2010년, pp.122 - 132  
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고유 공간 빔형성 알고리즘을 이용한 AT-DMB 수신 방법
AT-DMB Reception Method with Eigen-space Beamforming Algorithm

이재홍    (한양대학교 전자컴퓨터통신공학과   ); 최승원    (한양대학교 전자컴퓨터통신공학과  );
  • 초록

    고전송률 지상파 디지털멀티미디어 방송 즉 Advanced T-DMB 방송 (이하 AT-DMB)은 기존 T-DMB와 역호환성을 유지하면서 전송률을 최대 2 배로 높이기 위한 방법의 하나로 개발 되고 있다. AT-DMB 시스템은 T-DMB의 DQPSK 변조신호에 새로운 변조가 적용된 신호를 중첩하는 계층변조를 적용 한다. AT-DMB의 계층변조에는 새로 추가하는 향상 계층신호로 이동성에 강한 BPSK 신호를 더하는 B 모드와 보다 많은 데이터 전송을 위한 QPSK 신호를 더하는 Q 모드가 있다. T-DMB와 역호환성 유지 및 방송권역 축소를 최소화하기 위해 향상 계층의 신호를 작게 유지 해야 한다. 이 때문에 새로 추가된 향상계층 신호는 전송채널에 존재하는 페이딩에 의해 쉽게 왜곡될 수 있다. 이를 위해 향상 계층의 신호에는 기존의 길쌈 부호 보다 에러 정정 능력이 뛰어난 터보 부호를 채용하고 있다. 그러나 AT-DMB의 경우 기본계층과 향상계층 사이에 존재하는 QEF(quasi error free) SNR(signal to noise ratio) 차이로 인해 방송권역에 차이가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 별도의 송신 출력의 증가 없이 AT-DMB 신호를 안정적으로 수신할 수 있는 빔형성 이득과 다이버시티 이득을 동시에 얻을 수 있는 고유 공간 빔형성 기법을 적용한 AT-DMB 수신 방법을 제안한다. 제안한 고유 공간 빔형성 기법이 적용된 AT-DMB 수신 방법에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였고 그 적용성을 제시하였다.


    AT-DMB system has been developed to increase data rate up to double of conventional T-DMB in the same bandwidth while maintaining backward compatibility. The AT-DMB system adopted hierarchical modulation which adds BPSK or QPSK signal as enhancement layer to existing DQPSK signal. The enhancement layer signal should be small enough to maintain backward compatibility and to minimize the coverage loss of conventional T-DMB service coverage. But this causes the enhancement layer signal of AT-DMB susceptible to fading effect in transmission channel. A turbo code which has improved error correction capability than convolutional code, is applied to the enhancement layer signal of the AT-DMB system for compensating channel distortion. However there is a need for other solutions for better reception of AT-DMB signal in receiver side without increasing transmitting power. In this paper, we propose adaptive array antenna system with Eigen-space beamforming algorithm which benefits beamforming gain along with diversity gain. We analyzed the reception performances of AT-DMB system in indoor and mobile environments when this new smart antenna system and algorithm is introduced. The computer simulation results are presented along with analysis comments.


  • 주제어

    Eigen-space beamforming .   smart antenna .   AT-DMB .   diversity gain .   hierarchical modulation.  

  • 참고문헌 (10)

    1. S. Haykin, Adaptive Filter Theory, 3rd ed., Prentice Hall, 1996. 
    2. S. Kim, Y. Kim, J. Lim, C. Ahn, U. Choi, and B. Soe, "Design of the Channel Estimation Algorithm for Advanced Terrestrial DMB System," IEEE Transactions on Broadcasting, vol. 54, no. 4, pp. 816-820, Dec. 2008. 
    3. F. A. Dietrich and W. Utshick, "Maximum Ratio Combining of Correlated Rayleigh Fading Channels With Imperfect Channel Knowledge," IEEE Communications Letter, vol. 7, No. 9, pp. 419-421, Sep. 2003. 
    4. J. Choi and S. Choi, "Diversity Gain for CDMA Systems Equipped With Antenna Array," IEEE Transaction on Vehicular Technology, vol. 52, No. 3, pp. 723-725, May 2003. 
    5. 이재홍, 배재휘, 최승원 "계층변조 기반 AT-DMB의 성상비에 따른 LAB 테스트 결과 분석" 방송공학회논문지 제14권 제6호 pp. 721-732, 2009년 11월.     
    6. 현승헌, 최승원 "적응형 배열 안테나를 위한 감소차 수고유 공간 빔형성 알고리즘" 통신학회논문지 Vol. 33, No. 3 pp. 336-341, 2008년 4월.     
    7. Ji-Hyun Kim, Ji-Bong Lee, Hyoung-Nam Kim, Hyoungsoo Lim, Jong Soo Lim "Coherent Detection for T-DMB Receivers in Hierarchical Modulation Mode," IEEE Trans. on Consumer Electronics Vol.53, no.2, pp.294-299, May 2007. 
    8. 이상진, 이상운, 양규태, 임종수 "AT-DMB 시스템을 위한 계층 변조 방식의 성능분석" 방송공학회논문지 제14권 제4호 pp. 509-517, 2009년 8월.     
    9. 한국정보통신기술협회, TTAK.KO-07.0070, 고전송률 지상파 디지털 멀티미디어 방송(AT-DMB) 송수신 정합, 2009. 6. 
    10. S. Choi and D. Shim, "A Novel Adaptive Beamforming Algorithm for a Smart Antenna System in a CDMA Mobile Communication Environment," IEEE Transaction on Vehicular Technology, vol. 49, No. 5, pp. 1793-1806, Sep. 2000. 

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