AFDM 수신기 IQ 불균형 및 잔여 CFO 오류 분석과 보상

초록

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본 논문은 차세대 무선통신에 유망한 파형인 Affine Frequency Division Multiplexing(AFDM)에서 수신기 IQ 불균형과 잔여 Carrier Frequency Offset(CFO) 오류가 채널 매트릭스의 희소성에 미치는 영향을 이론적으로 분석하고, 비정상(Improper) 가우시안 잡음을 고려한 확장형 LMMSE 검출기를 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안 검출기가 하드웨어 손상을 효과적으로 보정함을 확인하였다.

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상세 분석

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AFDM은 이산 Affine Fourier Transform(DAFT)를 기반으로 하는 새로운 다중반송파 방식으로, 시간‑주파수 이중 도플러 확산 채널에서도 희소한 채널 매트릭스를 유지한다는 장점이 있다. 그러나 실제 수신기에서는 IQ 불균형과 CFO 보정 오차가 존재한다. 논문은 먼저 수신기 IQ 불균형을 복소 스칼라 µ와 ν(µ=cosφ+jψsinφ, ν=ψcosφ−jsinφ) 로 모델링하고, 잔여 CFO를 정규분포 N(0,σ²_ε) 로 가정한다. 수신 신호 r