Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is one of the most promising techniques for future high data rate wireless communication systems. Several algorithms for wireless multimedia systems were proposed and adopted as standards.
We design IEEE 802.11a based OFDM system with hardware description language and verify it's performance. We evaluate the algorithms for the IEEE 802.11a OFDM system by floating point simulation. Based on these simulation results, we make hardware design and verify with the results of hardware implementation. In this thesis, we focus on the synchronization and channel estimation and compensation. Also, we mainly deal with functional level simulation for the hardware design and consider some limitations such as complexity.
IEEE 802.11a based OFDM system does not support the mobility and thus it can not combat the channel effect at high mobile environment. In this thesis, we propose a new channel tracking algorithm which is based on the modification of pilot pattern and linear interpolation without generating the reference data from received data. For the purpose of accurate channel tracking, the variation of the channel is examined by correlation analysis. In here, we use the linear interpolation for channel tracking. Without loss of data rate, the method reduces the error floor of bit error rate (BER) dramatically. Simulation results demonstrate the capability of channel tracking when the Doppler shift is very large.
직교 주파수 분할 다중 접속 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM)은 미래의 고속 전송 무선 통신 시스템의 가장 유망한 방식이다. 무선 멀티미디어 시스템을 위해 여러 알고리즘이 제안되고 표준화 되어 왔다. 이 논문에서는 IEEE 802.11a 기반의 OFDM 시스템의 하드웨어를 설계하고 그 성능을 확인한다. 먼저 IEEE 802.11a 표준 기반의 OFDM 시스템의 여러 알고리즘의 성능을 모의 실험을 통해 확인하고 이 결과를 바탕으로 하여 하드웨어 언어(hardware description language :HDL)를 이용해 모의 실험한 여러 알고리즘을 설계한다. 이 논문에서는 주로 동기 및 채널 추정과 보상에 초점을 맞추어 서술한다. 또한 하드웨어 설계는 동작 단계의 실험결과를 중점적으로 나타내고 그를 위한 하드에어 설계에 필요한 복잡도와 같은 제약 조건에 대해 다룬다.
IEEE 802.11a 기반 OFDM 시스템은 이동성을 지원하지 않는다. 그래서 고속 이동 환경에서 채널 효과를 극복할 수가 없다. 이러한 채널 효과를 효과적으로 보상하기 위해 새로운 채널 추정 및 보상 방식이 필요하다. 즉 IEEE 802.11a 표준의 파일롯 구조를 변경하고 이동 환경의 채널이 갖는 선형적인 특성을 이용해 선형 보간법(linear interpolation)으로 채널의 변화를 추적(tracking)하는 방식이다. 더 정확한 채널 추정 및 보상을 위해 채널의 변화를 상관 분석(correlation analysis) 을 통해 실험하였다. 이 방식은 데이터 전송률의 손실 없이 비트 오율(bit error rate : BER) 의 오류 마루(error floor)를 상당히 감소시킨다. 모의 실험 결과는 도플러 편이가 클 때 채널의 추적 성능을 증명한다.
