KR101211766B1

KR101211766B1 - Apparatus for frequency offset estimation in OFDM system and method thereof

Info

Publication number: KR101211766B1
Application number: KR1020110003585A
Authority: KR
Inventors: 양현; 유영환; 송형규
Original assignee: 세종대학교산학협력단
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2012-12-12
Also published as: KR20120082210A

Abstract

본 발명은, 서로 연속적인 제1 OFDM 심볼 내지 제3 OFDM 심볼을 포함한 수신 신호를 푸리에 변환하는 단계와, 상기 제1 OFDM 심볼과 제2 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들에 대한 제1 상관값과, 오른쪽 파일럿 신호들에 대한 제2 상관값을 각각 연산하는 단계와, 상기 제2 OFDM 심볼과 제3 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들에 대한 제3 상관값과, 오른쪽 파일럿 신호들에 대한 제4 상관값을 각각 연산하는 단계와, 상기 제1 상관값과 제2 상관값을 덧셈 연산하고, 상기 제3 상관값과 제4 상관값을 뺄셈 연산하는 단계, 및 상기 덧셈 연산의 결과로부터 선택되는 허수부와 상기 뺄셈 연산의 결과로부터 선택되는 실수부를 이용하여, 상기 수신 신호에 대한 주파수 오차를 연산하는 단계를 포함하는 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 방법을 제공한다.
상기 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 방법에 따르면, OFDM 시스템에서 직교 위상 불균형 성분에 의하여 발생하는 간섭신호의 특성을 파악하여, 직교 위상 불균형 정도와는 독립적으로 수신 신호의 주파수 동기 오차를 정확하게 추정할 수 있는 이점이 있다.The present invention provides a method of performing a Fourier transform on a received signal including a first OFDM symbol to a third OFDM symbol contiguous with each other, and, for the first OFDM symbol and the second OFDM symbol, a left pilot centered around a center frequency of each symbol. Computing a first correlation value for the signals and a second correlation value for the right pilot signals, respectively, and for the second OFDM symbol and the third OFDM symbol, a left pilot centered around the center frequency of each symbol Computing a third correlation value for the signals and a fourth correlation value for the right pilot signals, respectively, adding the first correlation value and the second correlation value, and performing the third correlation value and the fourth correlation value. Subtracting a correlation value, and calculating a frequency error with respect to the received signal by using an imaginary part selected from the result of the addition operation and a real part selected from the result of the subtraction operation. Provides a frequency error estimation method in an OFDM system.
According to the frequency error estimation method in the OFDM system, by identifying the characteristics of the interference signal generated by the quadrature phase imbalance component in the OFDM system, it is possible to accurately estimate the frequency synchronization error of the received signal independent of the degree of quadrature phase imbalance. There is an advantage to that.

Description

ＯＦＤＭ 시스템에서의 주파수 오차 추정 장치 및 그 방법{Apparatus for frequency offset estimation in OFDM system and method thereof}Apparatus for frequency offset estimation in OFDM system and method

본 발명은 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;OFDM) 시스템에서 직교 위상 불균형 성분과 무관하게 수신 신호의 주파수 오차를 정확하게 추정할 수 있는 주파수 오차 추정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating a frequency error in an OFDM system, and more particularly, to accurately correct a frequency error of a received signal regardless of an orthogonal phase imbalance component in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system. An apparatus and method for estimating frequency error that can be estimated are provided.

차세대 무선 통신에서는 초고속 데이터 전송을 위해 전체의 채널을 여러 개의 직교하는 부채널로 나누어 병렬적으로 전송하는 OFDM 방법을 주로 사용한다. 일반적인 OFDM 시스템은 전체적인 시스템의 성능을 결정하는 민감한 부분들 중 하나인 주파수 오차에 대하여 민감하다. Next-generation wireless communication mainly uses an OFDM method in which the entire channel is divided into multiple orthogonal subchannels for parallel transmission. A typical OFDM system is sensitive to frequency error, one of the sensitive parts that determines the performance of the overall system.

상기 주파수 오차는 도플러 효과나 수신단에 존재하는 발진기의 불안정성으로 인하여 발생하게 된다. 주파수 오차가 발생하는 원인은 크게 도플러 주파수에 의한 데이터 심볼의 순환 천이와 수신단의 오실레이터의 오류에 의해 발생하는데, 이러한 주파수 오차의 영향으로 인접 부반송파들 간의 간섭(Inter Carrier Interference: ICI)이 발생하여 각 부반송파들 간의 직교성을 잃게 된다. The frequency error is caused by the Doppler effect or the instability of the oscillator present in the receiver. The frequency error is largely caused by the cyclic shift of the data symbol due to the Doppler frequency and the error of the oscillator at the receiver. The interference between adjacent subcarriers (Inter Carrier Interference (ICI)) occurs due to the frequency error. Orthogonality between subcarriers is lost.

이러한 주파수 오차를 추정하기 위한 방법은, 일반적으로 OFDM 기술 기반의 시스템에서 정의된 프리엠블 신호를 이용하여 대략적인 주파수 오차를 보상한다. 하지만, 이러한 방법은 주파수 오차를 완벽하게 제거하지 못하기 때문에 미세한 잔여 주파수 오차가 남게 된다. 이 잔여 주파수 오차는 보통 작은 값이지만, 그 값들이 누적될 경우 위상 오차가 증가하여 BER(Bit Error Rate) 성능이 감소하게 된다.The method for estimating such a frequency error generally compensates for an approximate frequency error by using a preamble signal defined in an OFDM technology based system. However, this method does not completely remove the frequency error, leaving a small residual frequency error. This residual frequency error is usually a small value, but when these values accumulate, the phase error increases, resulting in a decrease in bit error rate (BER) performance.

종래에는 프리엠블을 이용한 주파수 오차 보상 이후에 데이터와 함께 전송되는 파일럿 부반송파를 이용하여 미세 잔여 주파수 오차를 보상하는 방법이 제시된 바 있다. 하지만, OFDM 시스템에서는 RF 송수신기의 불완전성으로 인한 직교 위상 불균형 성분이 발생하게 된다. 또한, 이러한 직교 위상 불균형 성분에 의하여 간섭 성분이 발생되는 경우 종래의 주파수 추정 방식은 사용할 수가 없다. 즉, 종래에 따른 주파수 오차 추정 방법은 직교 위상 불균형 정도에 따라 추정 성능이 심각하게 저하되기 때문에, 직교 위상 불균형과 독립적이면서도 정확한 주파수 오차 추정 방법이 필요하다.Conventionally, a method of compensating for the fine residual frequency error using a pilot subcarrier transmitted with data after frequency error compensation using a preamble has been proposed. However, in an OFDM system, quadrature phase imbalance components are generated due to incompleteness of the RF transceiver. In addition, when an interference component is generated by the quadrature phase imbalance component, the conventional frequency estimation method cannot be used. That is, in the conventional frequency error estimation method, since the estimation performance is severely degraded according to the degree of orthogonal phase imbalance, an accurate frequency error estimation method is required that is independent of orthogonal phase imbalance.

본 발명은, OFDM 시스템에서 직교 위상 불균형과 독립적이면서 수신 신호의 주파수 오차를 정확하게 추정할 수 있는 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus and method for estimating frequency error in an OFDM system capable of accurately estimating a frequency error of a received signal independent of quadrature phase imbalance in an OFDM system.

본 발명은, 서로 연속적인 제1 OFDM 심볼 내지 제3 OFDM 심볼을 포함한 수신 신호를 푸리에 변환하는 단계와, 상기 제1 OFDM 심볼과 제2 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들에 대한 제1 상관값과, 오른쪽 파일럿 신호들에 대한 제2 상관값을 각각 연산하는 단계와, 상기 제2 OFDM 심볼과 제3 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들에 대한 제3 상관값과, 오른쪽 파일럿 신호들에 대한 제4 상관값을 각각 연산하는 단계와, 상기 제1 상관값과 제2 상관값을 덧셈 연산하고, 상기 제3 상관값과 제4 상관값을 뺄셈 연산하는 단계, 및 상기 덧셈 연산의 결과로부터 선택되는 허수부와 상기 뺄셈 연산의 결과로부터 선택되는 실수부를 이용하여, 상기 수신 신호에 대한 주파수 오차를 연산하는 단계를 포함하는 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 방법을 제공한다.The present invention provides a method of performing a Fourier transform on a received signal including a first OFDM symbol to a third OFDM symbol contiguous with each other, and, for the first OFDM symbol and the second OFDM symbol, a left pilot centered around a center frequency of each symbol. Computing a first correlation value for the signals and a second correlation value for the right pilot signals, respectively, and for the second OFDM symbol and the third OFDM symbol, a left pilot centered around the center frequency of each symbol Computing a third correlation value for the signals and a fourth correlation value for the right pilot signals, respectively, adding the first correlation value and the second correlation value, and performing the third correlation value and the fourth correlation value. Subtracting a correlation value, and calculating a frequency error with respect to the received signal by using an imaginary part selected from the result of the addition operation and a real part selected from the result of the subtraction operation. Provides a frequency error estimation method in an OFDM system.

여기서, 상기 제3 OFDM 심볼은, 그 중앙주파수를 중심으로 오른쪽 파일럿 신호들이 음수 부호화되어 있을 수 있다.The third OFDM symbol may be negatively coded with right pilot signals centered on a center frequency thereof.

또한, 상기 주파수 오차를 연산하는 단계는, 상기 허수부를 상기 실수부로 나눈 값을 사용하여 상기 주파수 오차의 연산을 수행할 수 있다.In the calculating of the frequency error, the frequency error may be calculated using a value obtained by dividing the imaginary part by the real part.

이때, 상기 주파수 오차를 연산하는 단계는 아래의 수학식을 통해 연산할 수 있다.In this case, the calculating of the frequency error may be calculated through the following equation.

여기서, Λ_l,0은 상기 제1 상관값, Λ_l,1은 상기 제2 상관값, Λ_l+1,0은 상기 제3 상관값, Λ_l+1,1은 상기 제4 상관값,

은 상기 덧셈 연산에 따른 허수부,

은 상기 뺄셈 연산에 따른 실수부,

이고,

은 OFDM 신호의 부반송파의 개수이고,

이고,

는 보호 구간의 크기를 나타낸다.Here, Λ _{l, 0} is the first correlation value, Λ _{l, 1} is the second correlation value, Λ _{l + 1,0} is the third correlation value, Λ _{l + 1,1} is the fourth correlation value,

Is an imaginary part according to the addition operation,

Is a real part according to the subtraction operation,

ego,

Is the number of subcarriers of the OFDM signal,

ego,

Represents the size of the guard interval.

그리고, 본 발명은 상기 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.The present invention also provides a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing a frequency error estimation method in the OFDM system.

그리고, 본 발명은, 서로 연속적인 제1 OFDM 심볼 내지 제3 OFDM 심볼을 포함한 수신 신호를 푸리에 변환하는 푸리에 변환부와, 상기 제1 OFDM 심볼과 제2 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들에 대한 제1 상관값을 연산하는 제1 상관기와, 상기 제1 OFDM 심볼과 제2 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 오른쪽 파일럿 신호들에 대한 제2 상관값을 연산하는 제2 상관기와, 상기 제2 OFDM 심볼과 제3 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들에 대한 제3 상관값을 연산하는 제3 상관기와, 상기 제2 OFDM 심볼과 제3 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 오른쪽 파일럿 신호들에 대한 제4 상관값을 연산하는 제4 상관기와, 상기 제1 상관값과 제2 상관값을 덧셈 연산하는 덧셈기와, 상기 제3 상관값과 제4 상관값을 뺄셈 연산하는 뺄셈기와, 상기 덧셈 연산의 결과로부터 허수부를 선택하는 허수부 선택기와, 상기 뺄셈 연산의 결과로부터 실수부를 선택하는 실수부 선택기, 및 상기 선택된 허수부와 실수부를 이용하여 상기 수신 신호에 대한 주파수 오차를 연산하는 오차 연산부를 포함하는 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a Fourier transform unit for Fourier transforming a received signal including a first OFDM symbol to a third OFDM symbol consecutive to each other, and a center frequency of each symbol for the first OFDM symbol and the second OFDM symbol. A first correlator that computes a first correlation value for the left pilot signals centered, and a second correlation for the right pilot signals centered on the center frequency of each symbol for the first OFDM symbol and the second OFDM symbol A second correlator for calculating a value, a third correlator for calculating a third correlation value for left pilot signals based on a center frequency of each symbol, for the second OFDM symbol and the third OFDM symbol; A fourth correlator for calculating a fourth correlation value for the right pilot signals with respect to a 2 OFDM symbol and a third OFDM symbol centered on the center frequency of each symbol, and an addition operation of the first correlation value and the second correlation value With an adder, A subtractor for subtracting the third and fourth correlation values, an imaginary part selector for selecting an imaginary part from the result of the addition operation, a real part selector for selecting a real part from the result of the subtraction operation, and the selected imaginary number Provided is a frequency error estimation apparatus in an OFDM system including an error calculation unit for calculating a frequency error for the received signal using a unit and a real unit.

본 발명에 따른 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 장치 및 그 방법에 따르면, OFDM 시스템에서 직교 위상 불균형 성분에 의하여 발생하는 간섭신호의 특성을 파악하여, 직교 위상 불균형 정도와는 독립적으로 수신 신호의 주파수 동기 오차를 정확하게 추정할 수 있는 이점이 있다.According to an apparatus and method for estimating a frequency error in an OFDM system according to the present invention, by identifying the characteristics of the interference signal generated by the quadrature phase imbalance component in the OFDM system, the frequency synchronization of the received signal independent of the degree of quadrature phase imbalance The advantage is that the error can be estimated accurately.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 방법의 흐름도이다.
도 2는 도 1을 위한 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신 OFDM 심볼들의 파일럿 신호 구조를 도시한 것이다.
도 4는 도 3에서 제1 상관값 내지 제4 상관값의 연산 대상 부분을 표시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 오차 추정 방식과 종래 기술에 따른 주파수 오차 추정 방식의 평균 추정 성능을 주파수 오차의 크기에 따른 컴퓨터 시뮬레이션 결과로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 오차 추정 방식과 종래 기술에 따른 주파수 오차 추정 방식의 평균 제곱 오차(MSE, Mean Square Error) 성능을 SNR과 이득 및 위상 불균형의 값에 따른 컴퓨터 시뮬레이션 결과로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 오차 추정 방법과 종래 기술에 따른 주파수 오차 추정 방법의 MSE 성능을 보여주는 다른 시뮬레이션 결과를 나타낸다.1 is a flowchart of a frequency error estimation method in an OFDM system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of the apparatus for FIG. 1.
3 illustrates a pilot signal structure of transmit OFDM symbols according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates a calculation target part of the first to fourth correlation values in FIG. 3.
FIG. 5 shows the average estimation performance of the frequency error estimation method and the conventional method according to the embodiment of the present invention as a computer simulation result according to the magnitude of the frequency error.
6 is a computer simulation result of the mean square error (MSE) performance of the frequency error estimation method according to an embodiment of the present invention and the frequency error estimation method according to the prior art according to the SNR and gain and phase imbalance values. It is shown.
7 shows another simulation result showing the MSE performance of the frequency error estimation method according to the embodiment of the present invention and the frequency error estimation method according to the prior art.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 방법의 흐름도이다. 도 2는 도 1을 위한 장치의 구성도이다. 상기 장치(100)는 푸리에 변환부(110), 제1 상관기(120), 제2 상관기(125), 제3 상관기(130), 제4 상관기(135), 덧셈기(140), 뺄셈기(145), 허수부 선택기(150), 실수부 선택기(155), 오차 연산부(160)를 포함한다.1 is a flowchart of a frequency error estimation method in an OFDM system according to an embodiment of the present invention. 2 is a block diagram of the apparatus for FIG. 1. The apparatus 100 includes a Fourier transform unit 110, a first correlator 120, a second correlator 125, a third correlator 130, a fourth correlator 135, an adder 140, and a subtractor 145. ), An imaginary part selector 150, a real part selector 155, and an error calculator 160.

우선, 상기 OFDM 시스템에서 직교 위상 불균형에 강인한 미세 주파수 오차 추정 방법을 설명하기에 앞서, 송신단에서 전송하는 신호에 대하여 설명한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 송신단에서는

개의 부반송파와

의 보호구간 크기를 가지는 OFDM신호를 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: IFFT)에 의해 발생시키는 것으로 가정한다.First, before describing a fine frequency error estimation method that is robust to quadrature phase imbalance in the OFDM system, a signal transmitted from a transmitter will be described. According to an embodiment of the present invention, the transmitting end

Subcarriers and

It is assumed that an OFDM signal having a guard interval size of is generated by an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT).

여기서, 송신하는 각각의 OFDM 심볼에는

개의 파일럿 신호가 삽입된다. 그리고, 그 중 세 번째 OFDM 송신 심볼에는 중심 주파수를 중심으로 오른쪽의

개 파일럿 신호들의 부호를 음수 부호화한다.Here, each OFDM symbol to be transmitted is

Pilot signals are inserted. In the third OFDM transmission symbol, the right side of the center frequency is used.

Negative codes of the pilot signals.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신 OFDM 심볼들의 파일럿 신호 구조를 도시한 것이다. 여기서 l번째 OFDM 심볼은 제1 OFDM 심볼, l+1번째 OFDM 심볼은 제2 OFDM 심볼, l+2번째 OFDM 심볼은 제3 OFDM 심볼에 해당된다. 이를 통해, 세 개의 연속적인 OFDM 심볼의 부반송파에 실리는 데이터의 위치를 확인할 수 있다. 3 illustrates a pilot signal structure of transmit OFDM symbols according to an embodiment of the present invention. Here, the l-th OFDM symbol corresponds to the first OFDM symbol, the l + 1-th OFDM symbol corresponds to the second OFDM symbol, and the l + 2-th OFDM symbol corresponds to the third OFDM symbol. Through this, the position of data carried on the subcarriers of three consecutive OFDM symbols can be identified.

또한, 도 3을 참조하면, 각 심볼이 그 중심 주파수를 기준으로 좌측 파일럿 신호들과 우측의 파일럿 신호들로 구분되어 있으며, 제3 OFDM 심볼의 경우 우측의 파일럿 신호들이 음수 부호화되어 있음이 확인된다.In addition, referring to FIG. 3, it is confirmed that each symbol is divided into left pilot signals and right pilot signals based on its center frequency, and in the case of the third OFDM symbol, the right pilot signals are negatively encoded. .

이후에, 수신단에서 상기의 OFDM 송신 심볼을 수신하게 되면, 그 수신 신호는 수학식 1과 같다.Subsequently, when the receiving end receives the OFDM transmission symbol, the received signal is expressed by Equation 1 below.

여기서,

이고,

는 송신단에서 생성되는 심볼들의 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 이후의 송신 신호,

는 시간 축에서의 채널 응답,

는 부반송파 간격만큼 정규화된 주파수 오차,

,

는 이득 불균형 성분,

는 위상 불균형 성분,

는 전체 심볼 구간에서 평균이 0인 복소 가산성 백색 가우시안 잡음(complex Additive White Gaussian Noise : AWGN)이다. 상기

와

는 실제로 직교 위상 불균형 성분에 해당된다.here,

ego,

Is the transmission signal after the inverse fast Fourier transform (IFFT) of the symbols generated at the transmitting end,

Is the channel response along the time axis,

Is a frequency error normalized by the subcarrier spacing,

,

Has gain imbalance component,

The phase imbalance component,

Is a complex additive white Gaussian noise (AWGN) having an average of zero over the entire symbol interval. remind

Wow

Is actually the quadrature phase imbalance component.

상기의 신호를 수신한 수신기는 프리엠블 신호를 이용하여 대략적인 주파수 오차를 추정 및 보상하고 시간 동기 오차는 완벽하게 보상한다고 가정한다. 이하에서는 상술한 내용을 바탕으로 상기 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 방법에 관하여 상세히 설명한다.It is assumed that the receiver receiving the signal estimates and compensates an approximate frequency error using the preamble signal and perfectly compensates for the time synchronization error. Hereinafter, a frequency error estimation method in the OFDM system will be described in detail with reference to the above description.

먼저, 상기 푸리에 변환부(110)에서는 서로 연속적인 제1 OFDM 심볼 내지 제3 OFDM 심볼을 포함한 수신 신호를 고속 푸리에 변환(FFT)한다(S110). 이는 수신 신호를 시간 축에서 주파수 축으로 변환하는 과정을 나타낸다.First, the Fourier transform unit 110 performs fast Fourier transform (FFT) on a received signal including first to third OFDM symbols consecutive to each other (S110). This represents the process of converting the received signal from the time axis to the frequency axis.

상기의 고속 푸리에 변환 과정에서 직교 위상 불균형 성분에 의하여 본래 신호가 실리는 부반송파의 대칭 부채널에 간섭 신호가 발생된다. 이에 따라, 직교 위상 불균형 성분으로 인한 간섭 신호와 미세 잔여 주파수 오차 및 샘플링 주파수 오차가 존재할 경우, 주파수축에서의 OFDM 수신 심볼은 아래의 수학식 2와 같이 근사화될 수 있다. 수학식 2는 푸리에 변환된 수신 신호에 해당되는 것이다.In the fast Fourier transform process, an interference signal is generated in a symmetric subchannel of a subcarrier on which an original signal is carried by a quadrature phase imbalance component. Accordingly, when there is an interference signal, a fine residual frequency error, and a sampling frequency error due to the quadrature phase imbalance component, the OFDM received symbol on the frequency axis may be approximated as in Equation 2 below. Equation 2 corresponds to a Fourier transformed received signal.

여기서, 미세 주파수 동기 오차에 의한 인접 부반송파들 간의 간섭(Inter Carrier Interference;ICI)는 AWGN 성분에 비하여 매우 작으므로 생략하기로 한다.Here, the Inter Carrier Interference (ICI) between adjacent subcarriers due to the fine frequency synchronization error is very small compared with the AWGN component and thus will be omitted.

수학식 2에서

이다. 여기서,

는 부반송파 간격으로 정규화된 미세 잔여 주파수 동기 오차,

는 샘플링 간격으로 정규화된 샘플링 주파수 동기 오차,

는

번째 부반송파의 대칭 부반송파 인덱스,

는 주파수 축에서의 채널 응답,

는 전체 심볼 구간에서 평균이 0인 백색 가우시안 잡음(Additive White Gaussian Noise: AWGN)이다.

는 직교 위상 불균형 성분에 의하여 본래 부반송파 신호의 대칭 부반송파 인덱스에 발생된 간섭 신호이다. In Equation 2,

to be. here,

Is the fine residual frequency synchronization error normalized to the subcarrier spacing,

Is the sampling frequency sync error normalized to the sampling interval,

The

Symmetric subcarrier index of the first subcarrier,

Is the channel response along the frequency axis,

Is an additive white Gaussian noise (AWGN) having an average of 0 in the entire symbol period.

Is an interference signal generated at the symmetric subcarrier index of the original subcarrier signal by the quadrature phase imbalance component.

이러한 간섭 신호는 주파수 오차 추정을 어렵게 하는 요소에 해당된다. 이러한 부반송파 인덱스에 발생된 간섭 신호의 영향을 받지 않도록, 본 실시예에서는 이하의 S120~S150 단계의 과정을 수행한다. Such an interference signal corresponds to a factor that makes it difficult to estimate the frequency error. In order to not be affected by the interference signal generated in the subcarrier index, the following steps S120 to S150 are performed.

우선, 상기 제1 OFDM 심볼과 제2 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들에 대한 제1 상관값과, 오른쪽 파일럿 신호들에 대한 제2 상관값을, 제1 상관기(120)와 제2 상관기(125)에서 각각 연산한다(S120).First, the first correlator for the first OFDM symbol and the second OFDM symbol, the first correlation value for the left pilot signals and the second correlation value for the right pilot signals around the center frequency of each symbol, In operation 120 and the second correlator 125, respectively.

도 4는 도 3에서 제1 상관값 내지 제4 상관값의 연산 대상 부분을 표시한 것이다. 이를 참조하면, 제1 상관기(120)는 수신 신호의 연속적인 첫 번째와 두 번째 OFDM 심볼에서 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들의 상관값을 구한다. 상기 제1 상관기(120)에 의한 제1 상관값 Λ_l,0은 수학식 3과 같다.FIG. 4 illustrates a calculation target part of the first to fourth correlation values in FIG. 3. Referring to this, the first correlator 120 obtains a correlation value of the left pilot signals based on the center frequency of each symbol in successive first and second OFDM symbols of the received signal. The first correlator 120, the first correlation value Λ _l, due to the _zero is equal to the equation (3).

여기서,

이고,here,

ego,

이다.

는

개의 파일럿 부반송파 인덱스를 나타낸다.

인데, 여기서

은 OFDM 신호의 부반송파의 개수이고,

이며,

는 보호 구간의 크기를 나타낸다.

to be.

The

Pilot subcarrier indexes.

Where

Is the number of subcarriers of the OFDM signal,

Is,

Represents the size of the guard interval.

제2 상관기(125)는 수신 신호의 연속적인 첫 번째와 두 번째 OFDM 심볼에서 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 오른쪽 파일럿 신호들의 상관값을 구한다. 상기 제2 상관기(125)에 의한 제2 상관값 Λ_l,1은 수학식 4와 같다.The second correlator 125 obtains a correlation value of the right pilot signals based on the center frequency of each symbol in successive first and second OFDM symbols of the received signal. The second second correlation value obtained from the correlator (125) Λ _{l, 1} is equal to the equation (4).

여기서,

이고,here,

ego,

이다.

to be.

이후에는, 상기 제2 OFDM 심볼과 제3 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들에 대한 제3 상관값과, 오른쪽 파일럿 신호들에 대한 제4 상관값을, 제3 상관기(130)와 제4 상관기(135)에서 각각 연산한다(S130).Thereafter, for the second OFDM symbol and the third OFDM symbol, a third correlation value for the left pilot signals and a fourth correlation value for the right pilot signals are obtained based on the center frequency of each symbol. Computation is performed by the correlator 130 and the fourth correlator 135 (S130).

즉, 도 4를 참조하면, 제3 상관기(130)는 수신 신호의 연속적인 두 번째와 세 번째 OFDM 심볼에서 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들의 상관값을 구한다. 상기 제3 상관기(130)에 의한 제3 상관값 Λ_l+1,0은 수학식 5과 같다.That is, referring to FIG. 4, the third correlator 130 obtains correlation values of left pilot signals based on the center frequency of each symbol in successive second and third OFDM symbols of the received signal. The third correlation value Λ _{l + 1,0} by the third correlator 130 is expressed by Equation 5 below.

제4 상관기(135)는 수신 신호의 연속적인 두 번째와 세 번째 OFDM 심볼에서 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 오른쪽 파일럿 신호들의 상관값을 구한다. 상기 제4 상관기(135)에 의한 제4 상관값 Λ_l+1,1은 수학식 6과 같다.The fourth correlator 135 obtains a correlation value of the right pilot signals around the center frequency of each symbol in successive second and third OFDM symbols of the received signal. The fourth correlation value Λ _{l + 1,1} by the fourth correlator 135 is represented by Equation 6.

이상과 같이 제1 상관값 내지 제4 상관값이 구해지면, 상기 덧셈기(140)에서는 상기 제1 상관값과 제2 상관값을 덧셈 연산하고, 상기 뺄셈기(145)에서는 상기 제3 상관값과 제4 상관값을 뺄셈 연산한다(S140).When the first to fourth correlation values are obtained as described above, the adder 140 adds the first correlation value and the second correlation value, and the subtractor 145 performs the addition with the third correlation value. Subtract the fourth correlation value (S140).

앞서, 수학식들에서

로 근사화될 만큼 샘플링 주파수 동기 오차의 값이 매우 작다고 가정하면, 상기 덧셈기(140)에서 제1 상관기(120)와 제2 상관기(125)에 의한 제1 상관값과 제2 상관값을 합산하는 연산은 다음의 수학식 7로 표현된다.Earlier, in the equations

Assuming that the value of the sampling frequency synchronization error is very small enough to be approximated by, the adder 140 adds the first correlation value and the second correlation value by the first correlator 120 and the second correlator 125. Is expressed by the following equation (7).

그리고, 상기 뺄셈기(145)에서 제3 상관기(130)에 의한 제3 상관값에 제4 상관기(135)에 의한 제4 상관값을 감산하는 연산은 수학식 8과 같다.The subtractor 145 subtracts the fourth correlation value by the fourth correlator 135 from the third correlation value by the third correlator 130 as shown in Equation 8.

상기 뺄셈 연산은 상기 제3 OFDM 심볼의 오른쪽 파일럿 신호들이 음수 부호화되어 있기 때문이다.The subtraction operation is because the right pilot signals of the third OFDM symbol are negative coded.

이후에는, 상기 수학식 7의 덧셈 연산의 결과로부터 선택되는 허수부와 상기 수학식 8의 뺄셈 연산의 결과로부터 선택되는 실수부를 이용하여, 상기 수신 신호에 대한 주파수 오차를 연산한다(S150).Thereafter, the frequency error of the received signal is calculated using the imaginary part selected from the result of the addition operation of Equation 7 and the real part selected from the result of the subtraction operation of Equation 8 (S150).

이를 위해, 상기 허수부 선택기(150)는 상기 수학식 7의 덧셈 연산 값에서 허수부 값을 선택하며, 이는 수학식 9로 표현된다.To this end, the imaginary part selector 150 selects an imaginary part value from the addition operation value of Equation 7, which is represented by Equation 9.

여기서,

는 허수부 값을 선택하는 연산이다. 즉,

는 상기 덧셈 연산에 따른 허수부이다.here,

Is an operation that selects an imaginary part value. In other words,

Is an imaginary part according to the addition operation.

그리고, 상기 실수부 선택기(155)는 상기 수학식 8의 뺄셈 연산 값에서 실수부 값을 선택하며, 이는 수학식 10으로 표현된다.The real part selector 155 selects a real part value from a subtraction operation value of Equation 8, which is represented by Equation 10.

여기서,

은 실수부 값을 선택하는 연산이다. 즉,

는 상기 뺄셈 연산에 따른 실수부이다.here,

Is an operation to select a real part value. In other words,

Is a real part according to the subtraction operation.

상기 오차 연산부(160)에서는 상기 선택된 상기 허수부를 상기 실수부로 나눈 값을 사용하여 상기 주파수 오차의 연산을 수행한다. 주파수 오차의 추정 값은 아래의 수학식 11을 참조한다.The error calculator 160 calculates the frequency error using a value obtained by dividing the selected imaginary part by the real part. Refer to Equation 11 below for an estimated value of the frequency error.

여기서,

임은 앞서 설명한 바 있다. here,

Lim has been described above.

이하에서는, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 방식과 종래 발명에 따른 방식에 대한 비교 결과를 알아본다. Hereinafter, a comparison result of the method according to the embodiment of the present invention and the method according to the conventional invention will be described.

종래의 주파수 오차 추정 방식은 상기 수학식 3과 4를 이용하여 다음의 수학식 12로 나타낼 수 있다. 종래에는 본 발명과 같은 3개의 심볼이 아닌 l과 l+1 번째에 해당되는 2개의 심볼을 전송하는 방식이다.The conventional frequency error estimation method may be represented by the following Equation 12 using Equations 3 and 4. Conventionally, two symbols corresponding to l and l + 1 th are transmitted instead of three symbols as in the present invention.

여기서,

는

의 위상값을 나타낸다.here,

The

Indicates the phase value of.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 오차 추정 방식과 종래 기술에 따른 주파수 오차 추정 방식의 평균 추정 성능을 주파수 오차의 크기에 따른 컴퓨터 시뮬레이션 결과로 나타낸 것이다. 이때, 신호대 잡음비 SNR=10dB, 샘플링 주파수 동기 오차 정도

, 이득 불균형 값

, 위상 불균형 값

이라 가정한다.FIG. 5 shows the average estimation performance of the frequency error estimation method and the conventional method according to the embodiment of the present invention as a computer simulation result according to the magnitude of the frequency error. At this time, signal-to-noise ratio SNR = 10dB, sampling frequency synchronization error degree

Gain imbalance value

, Phase imbalance value

Assume that

도 5에서 가로축은 정규화된 주파수 동기 오차 값(Normalized Frequency Offset), 세로 축은 RFO(잔여 주파수 오차)에 대한 추정 평균 오차 값(Average of FRO Estimate)을 나타낸다. 이를 참조하면, 종래 기술에 따른 추정 방식(Conventional)의 성능은 주파수 동기 오차 값이 커질수록 이상적인 경우(Ideal)와 큰 차이를 보인다. 반면, 본 발명에 따른 추정 방식의(Proposed) 성능은 이상적인 경우와 거의 동일한 성능을 보여줌을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 경우 그래프의 기울기 1에 대응되는 100% 추정에 가까운 성능을 나타낸다.In FIG. 5, the horizontal axis represents a normalized frequency offset (Normalized Frequency Offset), and the vertical axis represents an estimated average error value (Average of FRO Estimate) with respect to a residual frequency error (RFO). Referring to this, the performance of the conventional conventional method shows a big difference from the ideal case as the frequency synchronization error value increases. On the other hand, the performance of the estimation method according to the present invention can be seen to show almost the same performance as the ideal case. That is, the present invention exhibits a performance close to 100% estimation corresponding to slope 1 of the graph.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 오차 추정 방식과 종래 기술에 따른 주파수 오차 추정 방식의 평균 제곱 오차(MSE, Mean Square Error) 성능을 SNR과 이득 및 위상 불균형의 값에 따른 컴퓨터 시뮬레이션 결과로 나타낸 것이다. 이는 샘플링 주파수 동기 오차 정도를

인 경우이다. 도 6의 세로축 MSE는 실제의 에러 값과 추정된 에러 값의 차의 제곱에 비례한다.6 is a computer simulation result of the mean square error (MSE) performance of the frequency error estimation method according to an embodiment of the present invention and the frequency error estimation method according to the prior art according to the SNR and gain and phase imbalance values. It is shown. This is the amount of sampling frequency synchronization error

. The vertical axis MSE of FIG. 6 is proportional to the square of the difference between the actual error value and the estimated error value.

이러한 도 6은 직교 위상 불균형 정도에 따른 종래 기술과 본 발명의 결과로서, 본 발명의 실시예에 따른 주파수 오차 추정 방법은 직교 위상 불균형 성분의 값과 상관없이 항상 일정한 성능을 나타내는 것이 확인된다. 이에 비해, 종래 기술의 경우 SNR이 증가할수록 직교 위상 불균형 성분 값에 따라 성능의 차이가 크게 벌어지는 것이 확인된다.6 is a result of the prior art and the present invention according to the degree of orthogonal phase imbalance, it is confirmed that the frequency error estimation method according to the embodiment of the present invention always shows a constant performance regardless of the value of the orthogonal phase imbalance component. In contrast, in the case of the prior art, it is confirmed that the difference in performance greatly increases according to the quadrature phase imbalance component value as the SNR increases.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 오차 추정 방법과 종래 기술에 따른 주파수 오차 추정 방법의 MSE 성능을 보여주는 다른 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 이때, SNR=30dB, 미세 주파수 동기 오차 값은

인 경우이다.7 shows another simulation result showing the MSE performance of the frequency error estimation method according to the embodiment of the present invention and the frequency error estimation method according to the prior art. At this time, SNR = 30dB, fine frequency synchronization error value

.

도 7에서 가로축은 정규화된 SFO(샘플링 주파수 오차) 값이고, 세로축은 RFO의 MSE를 나타낸다. 종래의 경우에는 직교 위상 성분의 크기에 따라 MSE 성능의 편차가 크게 나타나는 것이 확인이 된다. In FIG. 7, the horizontal axis represents a normalized SFO (sampling frequency error) value, and the vertical axis represents an MSE of the RFO. In the conventional case, it is confirmed that the variation of MSE performance is large depending on the magnitude of the quadrature component.

이에 반해, 본 발명의 경우는 직교 위상 성분이 존재하더라도 MSE 성능의 변화가 없을 뿐만 아니라, 직교 위상 불균형 성분이 없는 경우(Gain=0, Phase=0)에도 샘플링 주파수 동기 오차 증가 시 종래의 방식보다 향상된 MSE 성능을 나타냄을 확인할 수 있다.On the contrary, in the case of the present invention, there is no change in the MSE performance even if the quadrature phase component is present, and the sampling frequency synchronization error increases when the sampling frequency synchronization error increases even when there is no quadrature phase imbalance component (Gain = 0, Phase = 0). It can be seen that it shows improved MSE performance.

요약하면, 본 발명에 따른 주파수 오차 추정 방법은 직교 위상 불균형이 발생한 OFDM 시스템의 미세 주파수 오차 추정 방법에 있어서 직교 위상 불균형 성분에 의한 영향을 수학적으로 파악하여, 직교 위상 불균형 성분의 발생과는 독립적으로 미세 주파수 오차를 추정할 수 있는 이점이 있다.In summary, the frequency error estimation method according to the present invention mathematically grasps the influence of the quadrature phase imbalance component in the fine frequency error estimation method of the OFDM system in which the quadrature phase imbalance occurs, and is independent of the generation of the quadrature phase imbalance component. There is an advantage in that the fine frequency error can be estimated.

이상과 같은 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 매체로서 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.The frequency error estimation method in the OFDM system as described above may be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data is stored as a medium that can be read by a computer system.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CO-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 본 발명의 방법이 실현하는 기능적인 프로그램들, 코드들 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 쉽게 추론될 수 있음은 자명하다.Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CO-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, which are also implemented in the form of carrier waves (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. It is also obvious that the functional programs, codes and code segments realized by the method of the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 장치
110: 푸리에 변환부 120: 제1 상관기
125: 제2 상관기 130: 제3 상관기
135: 제4 상관기 140: 덧셈기
145: 뺄셈기 150: 허수부 선택기
155: 실수부 선택기 160: 오차 연산부100: frequency error estimation apparatus in OFDM system
110: Fourier transform unit 120: First correlator
125: second correlator 130: third correlator
135: fourth correlator 140: adder
145: subtractor 150: imaginary part selector
155: real part selector 160: error calculation unit

Claims

서로 연속적인 제1 OFDM 심볼 내지 제3 OFDM 심볼을 포함한 수신 신호를 푸리에 변환하는 단계;
상기 제1 OFDM 심볼과 제2 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들에 대한 제1 상관값과, 오른쪽 파일럿 신호들에 대한 제2 상관값을 각각 연산하는 단계;
상기 제2 OFDM 심볼과 제3 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들에 대한 제3 상관값과, 오른쪽 파일럿 신호들에 대한 제4 상관값을 각각 연산하는 단계;
상기 제1 상관값과 제2 상관값을 덧셈 연산하고, 상기 제3 상관값과 제4 상관값을 뺄셈 연산하는 단계; 및
상기 덧셈 연산의 결과로부터 선택되는 허수부를 상기 뺄셈 연산의 결과로부터 선택되는 실수부로 나눈 값을 사용하여, 상기 수신 신호에 대한 주파수 오차를 연산하는 단계를 포함하며,
상기 제3 OFDM 심볼은 그 중앙주파수를 중심으로 오른쪽 파일럿 신호들이 음수 부호화되어 있으며,
상기 주파수 오차를 연산하는 단계는 아래의 수학식을 통해 연산하는 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 방법:

은 상기 덧셈 연산에 따른 허수부,

은 상기 뺄셈 연산에 따른 실수부,

이고,

은 OFDM 신호의 부반송파의 개수이고,

이고,

는 보호 구간의 크기를 나타낸다.Fourier transforming the received signals including first to third OFDM symbols consecutive to each other;
Calculating a first correlation value for left pilot signals and a second correlation value for right pilot signals with respect to the first OFDM symbol and the second OFDM symbol, respectively, based on a center frequency of each symbol;
Calculating a third correlation value for the left pilot signals and a fourth correlation value for the right pilot signals with respect to the second OFDM symbol and the third OFDM symbol, respectively, based on a center frequency of each symbol;
Performing an addition operation on the first correlation value and the second correlation value, and subtracting the third correlation value and the fourth correlation value; And
Calculating a frequency error with respect to the received signal using a value obtained by dividing an imaginary part selected from the result of the addition operation by a real part selected from the result of the subtraction operation;
In the third OFDM symbol, the right pilot signals are negatively encoded about the center frequency thereof.
Computing the frequency error is a frequency error estimation method in an OFDM system that is calculated through the following equation:

Here, Λ _{l, 0} is the first correlation value, Λ _{l, 1} is the second correlation value, Λ _{l + 1,0} is the third correlation value, Λ _{l + 1,1} is the fourth correlation value,

Is an imaginary part according to the addition operation,

Is a real part according to the subtraction operation,

ego,

Is the number of subcarriers of the OFDM signal,

ego,

Represents the size of the guard interval.

삭제delete

청구항 1에 기재된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method of claim 1 on a computer.

서로 연속적인 제1 OFDM 심볼 내지 제3 OFDM 심볼을 포함한 수신 신호를 푸리에 변환하는 푸리에 변환부;
상기 제1 OFDM 심볼과 제2 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들에 대한 제1 상관값을 연산하는 제1 상관기;
상기 제1 OFDM 심볼과 제2 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 오른쪽 파일럿 신호들에 대한 제2 상관값을 연산하는 제2 상관기;
상기 제2 OFDM 심볼과 제3 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 왼쪽 파일럿 신호들에 대한 제3 상관값을 연산하는 제3 상관기;
상기 제2 OFDM 심볼과 제3 OFDM 심볼에 대해, 각 심볼의 중앙주파수를 중심으로 오른쪽 파일럿 신호들에 대한 제4 상관값을 연산하는 제4 상관기;
상기 제1 상관값과 제2 상관값을 덧셈 연산하는 덧셈기;
상기 제3 상관값과 제4 상관값을 뺄셈 연산하는 뺄셈기;
상기 덧셈 연산의 결과로부터 허수부를 선택하는 허수부 선택기;
상기 뺄셈 연산의 결과로부터 실수부를 선택하는 실수부 선택기; 및
상기 허수부를 상기 실수부로 나눈 값을 사용하여, 상기 수신 신호에 대한 주파수 오차를 연산하는 오차 연산부를 포함하고,
상기 제3 OFDM 심볼은 그 중앙주파수를 중심으로 오른쪽 파일럿 신호들이 음수 부호화되어 있으며,
상기 오차 연산부는 아래의 수학식을 통해 상기 주파수 오차를 연산하는 OFDM 시스템에서의 주파수 오차 추정 장치:

은 상기 덧셈 연산에 따른 허수부,

은 상기 뺄셈 연산에 따른 실수부,

이고,

은 OFDM 신호의 부반송파의 개수이고,

이고,

는 보호 구간의 크기를 나타낸다.A Fourier transform unit for Fourier transforming the received signals including the first to third OFDM symbols consecutive to each other;
A first correlator for calculating a first correlation value for left pilot signals based on a center frequency of each symbol for the first OFDM symbol and the second OFDM symbol;
A second correlator for calculating the second correlation value for the right pilot signals centered on the center frequency of each symbol for the first OFDM symbol and the second OFDM symbol;
A third correlator for calculating a third correlation value for left pilot signals based on a center frequency of each symbol for the second OFDM symbol and the third OFDM symbol;
A fourth correlator for calculating a fourth correlation value for the right pilot signals based on the center frequency of each symbol for the second OFDM symbol and the third OFDM symbol;
An adder configured to add the first correlation value and the second correlation value;
A subtractor for subtracting the third correlation value and the fourth correlation value;
An imaginary part selector for selecting an imaginary part from a result of the addition operation;
A real part selector for selecting a real part from a result of the subtraction operation; And
An error calculator configured to calculate a frequency error of the received signal using a value obtained by dividing the imaginary part by the real part;
In the third OFDM symbol, the right pilot signals are negatively encoded about the center frequency thereof.
The error calculating unit frequency error estimation apparatus in the OFDM system for calculating the frequency error through the following equation:

Is an imaginary part according to the addition operation,

Is a real part according to the subtraction operation,

ego,

Is the number of subcarriers of the OFDM signal,

ego,

Represents the size of the guard interval.

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