KR100301284B1 - Multi-user signal receiving method and receiver of cdma system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A multi-user signal receiving method and a receiver of a CDMA are provided to remove multiple access interference between user signals and reduce a power loss of information signal by using a detect value of other user signal and a prediction value of a channel coefficient. CONSTITUTION: A signal aligning unit(1) aligns user signals received through multipath according to signal size predicted in a previous section. A signal correlator(20) multiplies the user signals outputted from the signal aligning unit(10) by spreading sequence delayed as much as each path, integrates to make a correlation. A noise whitening filter(30) filters the output of the signal correlator(20). A multi-user signal detector(40) removes interference between user signals outputted from the noise whitening filter(30) by using a detect value of other user signal and a channel coefficient prediction value, and detects an information signal by combining the maximal ratio.

Description

CDMA 시스템의 다중 사용자 신호의 수신방법 및 수신기 (A method and an apparatus for receiving multi-user signals of the CDMA system)A method and an apparatus for receiving multi-user signals of the CDMA system

본 발명은 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템에 관한 것으로, 특히 다중 경로 다이버시티(diversity)와 신호의 결정 귀환(decision-feedback)을 함께 수행하여 사용자 신호간의 상호간섭을 제거하고 이를 통해 정보신호의 전력손실을 줄이는 CDMA 시스템의 다중 사용자 신호의 수신방법 및 수신기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a code division multiple access (CDMA) system. In particular, multi-path diversity and decision-feedback of a signal are performed together to remove mutual interference between user signals and thereby The present invention relates to a method and a receiver for receiving a multi-user signal in a CDMA system that reduces power loss.

CDMA 시스템에서 정보신호는 확산 대역 기술을 사용하여 전송된다. 즉, 전송되는 정보신호의 데이터 열(data stream)을 확산신호(spreading sequence)라고 불리우는 데이터 열을 이용하여 보내고자 하는 전송률 보다 훨씬 높은 전송률의 데이터 열로 변환시켜 전송한다.In a CDMA system, an information signal is transmitted using spread spectrum technology. That is, the data stream of the transmitted information signal is converted into a data stream having a transmission rate much higher than that of the transmission rate by using a data sequence called a spreading sequence.

일반적으로, 확산신호는 이진신호이며 각각의 사용자가 고유한 확산신호를 사용하여 정보신호를 전송한다. 다시말해, 보내고자하는 정보신호와 확산신호를 곱하여 전송하는데, 이러한 과정을 확산(spreading) 이라고 한다.In general, a spread signal is a binary signal and each user transmits an information signal using a unique spread signal. In other words, the information signal to be transmitted is multiplied with the spread signal and transmitted. This process is called spreading.

확산을 거친 신호는 고주파인 반송파로 변조되어 전송된다. 여러 사용자 신호들이 동시에 동일한 주파수 대역을 사용하여 전송되기 때문에 수신기에도 여러 사용자 신호들이 함께 수신된다.The spread signal is modulated to a high frequency carrier and transmitted. Since several user signals are transmitted using the same frequency band at the same time, several user signals are also received at the receiver.

따라서, 수신기는 특정 사용자 신호만을 검출하기 위해 특정 사용자가 전송할 때 사용한 확산신호와 동일한 신호를 사용하는 상관기(correlator)를 이용하여 수신되는 신호들로 부터 특정 사용자 신호만을 추출하는 상관(correlation)을 수행한다. 이러한 과정을 일반적으로 역확산(despreading) 이라고 부른다. 이와같이 역확산된 상관기의 출력이 검출기로 보내지면 검출기는 정보신호의 비트값, 즉 1 혹은 0을 결정하게 된다.Accordingly, the receiver performs correlation to extract only a specific user signal from received signals by using a correlator using the same signal as the spread signal used by the specific user to detect only a specific user signal. do. This process is commonly called despreading. When the output of the despread correlator is sent to the detector, the detector determines the bit value of the information signal, that is, 1 or 0.

그러나, 실제의 무선 채널 환경에서 이동국에서 송신된 사용자 신호는 건물, 산 등과 같은 많은 산란체에 의해 반사되어 여러 방향의 다중 경로(multipath)를 통해 수신기에 도달하게 된다. 따라서, 수신기에는 이동국에서 전송된 사용자 신호 뿐만 아니라 진폭의 변화와 지연이 생긴 여러개의 사용자 신호들이 함께 수신된다.However, in a real wireless channel environment, the user signal transmitted from the mobile station is reflected by many scatterers such as buildings, mountains, etc. to reach the receiver through multipath in various directions. Accordingly, the receiver receives not only the user signal transmitted from the mobile station but also several user signals having a change in amplitude and delay.

예를들어, sk(t) 를 k -번째 사용자의 확산신호라 하고, 확산신호의 칩 간격인 Tc 만큼 지연된 L 개의 다중 경로를 통해 수신되는 k -번째 사용자 신호 rk(t) 는 다음과 같이 표현할 수 있다.E.g, s k (t) To k The spreading signal of the -th user, which is the chip spacing of the spreading signal T c Delayed by L Received over multiple paths k -Th user signal r k (t) Can be expressed as

여기서, ck,l 는 l -번째 채널경로를 통해 수신된 k -번째 사용자 신호의 변화를 나타내는 채널계수이고, wk 는 k -번째 사용자 신호의 전력을 나타낸다.here, c k, l Is l Received through the -th channel path k The channel coefficient indicating the change of the -th user signal, w k Is k Represents the power of the -th user signal.

한편, K 명의 동시 사용자에 대한 전송신호가 L 개의 다중 경로 채널을 통해 수신기에 도달하는 경우에 이 신호는 다음과 같이 표현할 수 있다.Meanwhile, K The signal for two simultaneous users L In the case of reaching a receiver through four multipath channels, this signal can be expressed as follows.

여기서, bk 는 k -번째 사용자의 정보비트 즉 1 또는 -1을 나타내며, n(t) 는 채널의 잡음성분을 나타낸다.here, b k Is k The information bit of the -th user, that is, 1 or -1, n (t) Represents the noise component of the channel.

이와같이 다중 경로를 통해 수신되는 사용자 신호를 검출하기 위하여 종래의 CDMA 시스템은 도 4와 같은 RAKE 수신기(100)를 사용하였다. RAKE 수신기(100)는 여러 경로를 통해 수신되는 지연된 각각의 사용자 신호를 상관시킨 후, 합성한다.As such, the conventional CDMA system uses the RAKE receiver 100 of FIG. 4 to detect a user signal received through the multipath. The RAKE receiver 100 correlates each delayed user signal received through various paths and then synthesizes them.

다시말해, L 개의 다중 경로를 거친 사용자 신호를 수신하기 위한 RAKE 수신기(100)에는 각각의 사용자에 대하여 L 개의 상관기(100)가 필요하며, k -번째 사용자의 l -번째 상관기(110)는 수신신호에 l -번째 경로만큼 지연된 k -번째 사용자의 확산신호를 곱하고 적분하는데, 그 출력값은 다음과 같이 나타낼 수 있다.In other words, L For each user, the RAKE receiver 100 for receiving user signals that have passed through multiple paths L Correlators 100 are required, k Of the -th user l The -th correlator 110 is connected to the received signal. l Delayed by the -th path k It multiplies and integrates the spread signal of the -th user. The output value can be expressed as follows.

상기와 같이 한명의 사용자에 대한 RAKE 수신기(100)의 출력은 다중 경로의 수와 동일한 L 개를 얻게되는데, 각 상관기(110)의 출력값은 채널왜곡을 보상한 후, 합성된다.As described above, the output of the RAKE receiver 100 for one user is equal to the number of multipaths. L The output values of each correlator 110 are synthesized after compensating for channel distortion.

이와같은 방법을 통해 다중 경로 다이버시티(diversity)를 얻을 수는 있으나, 사용자의 확산신호들 사이의 상관값은 0이 아니므로 동일한 확산신호 사이에서도 신호의 지연에 의한 간섭이 발생하게 된다. 이에따라, 종래의 RAKE 수신기는 사용자의 수가 증가할수록 그 성능이 크게 저하된다는 문제점이 있었다.Multi-path diversity can be obtained through this method, but since the correlation value between the spreading signals of the user is not 0, interference due to the delay of the signal occurs even between the same spreading signals. Accordingly, the conventional RAKE receiver has a problem in that its performance is greatly degraded as the number of users increases.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 다시말해 사용자 신호간의 간섭과 지연된 사용자 신호에 의한 간섭을 제거하기 위하여 도6에 도시된 것처럼 K 명의 동시 사용자 신호들을 모두 고려하여 신호검출을 수행하는 다중 경로 역상관 수신기(multipath decorrelation receiver: MDR)가 제안되었다.In order to solve this problem, that is, to remove the interference between the user signal and the delayed user signal as shown in FIG. K A multipath decorrelation receiver (MDR) has been proposed that performs signal detection considering all two simultaneous user signals.

즉, 종래의 다중 경로 역상관 수신기는 다중경로를 통해 수신되는 K 명의 사용자 신호 r(t)에 각각의 경로만큼 지연된 확산신호를 곱하고 적분하여 상관시키는 신호상관부(110)와, 아 산호 상관부(110)의 출력을 필터링하여 사용자 신호간의 상호간섭(multiple access interference : MAI)을 제거하는 역상관 필터(120)와, 이 역상관 필터(120)를 통과한 각 사용자 신호에 포함된 잡음의 증폭을 억제하고 최대비합성(maximal ratio combine)하여 정보신호 를 검출하는 신호검출부(130)로 구성되어 있다.That is, the conventional multipath decorrelating receiver is received through multipath. K The signal correlator 110 multiplies, integrates, and correlates the user signals r (t) with the spread signal delayed by each path, and filters the outputs of the analog correlator 110, thereby filtering the multiple access interference. The decorrelation filter 120 removes MAI and suppresses amplification of noise included in each user signal passing through the decorrelation filter 120 and maximizes the ratio of the information signal. It consists of a signal detector 130 for detecting the.

또한, 상기 신호 검출부(130)는 역상관 필터(120)를 통과한 각 사용자 신호를 필터링하여 신호에 포함된 잡음의 증폭을 억제하는 잡음 백색화 필터(Noise Whitening Filter)(131)와, 상기 잡음 백색화 필터(131)를 통과한 각 사용자 신호를 최대비 합성하는 신호합성필터(132)와, 상기 신호합성필터(132)에 의해 최대비 합성된 사용자 신호로부터 정보신호 를 검출하는 신호결정부(133)로 이루어져 있다.In addition, the signal detector 130 filters noise of each user signal that has passed through the decorrelating filter 120 and a noise whitening filter 131 for suppressing amplification of noise included in the signal, and the noise. A signal synthesis filter 132 for maximum ratio combining the respective user signals passing through the whitening filter 131, and an information signal from the user signal maximum ratio synthesized by the signal synthesis filter 132; It consists of a signal determination unit 133 for detecting the.

이와 같은 다중경로 역상관 수신기가 K명의 사용자에 대해 각각 L개의 상관기(111)를 사용하여 검출한 신호인 K x L 개의 신호를 다음과 같이 벡터로 나타낼수 있다.These multipath decorrelating receivers are signals detected by L correlators 111 for K users, respectively. K x L Can be represented as a vector as

여기서, W 는 사용자 신호의 전력을 나타내며, 는 K 명의 사용자에 대한 전송신호의 정보비트를 나타내는 K 개의 원소를 갖는 벡터이고, n 은 채널의 잡음에 대한 상관기 출력을 나타낸다.here, W Represents the power of the user signal, Is K Information bits of a transmission signal for two users K Is a vector of elements n Represents the correlator output for the noise of the channel.

또한, 행렬 R 은 K 명의 사용자의 확산신호에 대해 각각 L 개의 지연으로 이루어진 K×L 개의 확산신호들 사이의 상관값으로 이루어진 행렬이다. 즉, 행렬 R 의 1행 1열의 값, 즉 r1,1 은 s1(t) 와 s1(t) 의 상관값을 나타내며, RKL,KL 은 s(t-(L-1)Tc) 와 s(t-(L-1)Tc) 의 상관값을 나타낸다. 아울러, C 는 K×L 개의 채널계수값을 나타내는 행렬이다.Also, the matrix R silver K For each user's spread signal L Delay K × L Is a matrix of correlation values between the spread signals. That is, the matrix R The value in row 1, column 1 of, r 1,1 silver s 1 (t) Wow s 1 (t) Indicates a correlation of R KL, KL silver s (t- (L-1) T c ) Wow s (t- (L-1) T c ) Indicates a correlation value. together, C Is K × L Matrix representing the number of channel coefficients.

상기와 같은 종래의 다중 경로 역상관 수신기는 역상관 필터를 사용하여 사용자 신호간의 상호간섭을 제거하고, L 개의 다중 경로 신호를 최대비 합성하여 정보신호를 검출하는데The conventional multipath decorrelating receiver as described above uses a decorrelating filter to remove mutual interference between user signals, L To detect the information signal by maximizing the ratio of the multipath signals

상기 역상관 필터(120)는 사용자 신호간의 상호간섭을 효과적으로 제거할 수 있으나, 수신되는 사용자 신호에 포함된 잡음을 증폭시키는 작용을 한다.The decorrelation filter 120 may effectively remove the interference between user signals, but amplifies the noise included in the received user signal.

이와 같이 잡음이 증폭되는 것을 억제하기 위하여 종래의 다중경로 역상관 수신기는 역상관 필터(120)의 출력값을 필터링하는 잡음 백색화 필터(131)를 사용하고 있지만, 수신되는 전체 사용자 신호를 역상관 필터(120)로 필터링한 후, 이 역상관 필터(120)를 통과한 각 사용자 신호로 부터 잡음 백색화 필터를 얻는 방법은 잡음의 증폭을 억제시키는 능력을 떨어뜨려 상대적으로 정보신호의 전력손실을 초래하게 된다는 문제점이 있다.In order to suppress the noise amplification as described above, the conventional multipath decorrelating receiver uses a noise whitening filter 131 for filtering the output value of the decorrelating filter 120, but the entire received user signal is decorrelated with the decorrelating filter. After filtering by 120, a method of obtaining a noise whitening filter from each user signal passing through this decorrelation filter 120 degrades the ability to suppress the amplification of noise, resulting in relatively power loss of the information signal. There is a problem.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 다른 사용자 신호의 검출값과 채널계수의 예측값을 이용하여 사용자 신호간의 상호간섭을 제거하고 이를 통해 정보신호의 전력손실을 줄이는 CDMA 시스템의 다중 사용자 신호의 수신방법 및 수신기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, by using the detection value of the other user signal and the predicted value of the channel coefficient of the mutual interference between the user signal and thereby reducing the power loss of the information signal of the CDMA system It is an object of the present invention to provide a method of receiving a multi-user signal and a receiver.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다중 경로를 통해 수신되는 K 명의 사용자 신호를 이전 구간에서 예측한 신호크기에 따라 순서화 시키는 제 1단계와 ;상기 제 1단계에서 정렬된 각 사용자 신호에 각각의 경로만큼 지연된 확산신호를 곱하고 적분하여 상관시키는 제2단계와 ; 상기 제 2단계에서 상관된 각 사용자 신호를 잡음 백색화 필터를 통해 필터링하는 제 3단계와; 다른 사용자 신호의 검출값과 채널계수 예측값을 이용하여 상기 3단계에서 필터링된 사용자 신호간의 상호간섭을 제거한 후, 각 사용자 신호를 최대비 합성하여 정보신호를 검출하는 제 4단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is received through a multi-path K A first step of ordering the two user signals according to the signal size predicted in the previous section; multiplying and integrating and correlating each user signal arranged in the first step by a spread signal delayed by each path; A third step of filtering each user signal correlated in the second step through a noise whitening filter; And removing a mutual interference between the user signals filtered in the step 3 by using the detected value of the other user signal and the channel coefficient predicted value, and then synthesizing each user signal to a maximum ratio to detect the information signal. do.

또한 본 발명은, 다중 경로를 통해 수신되는 사용자 신호 K 명의 사용자 신호를 이전구간에서 예측한 신호크기에 따라 순서화하는 신호 정렬부와; 상기 신호정렬부에서 출력되는 각 사용자 신호에 각각의 경로만큼 지연된 확산신호를 곱하고 적분하여 상관 시키는 신호상관부와; 상기 신호상관부에서 상관된 각 사용자 신호를 필터링하는 잡음 백색화 필터와; 다른 사용자 신호의 검출값과 채널계수 예측값을 이용하여 상기 잡음 백색화 필터에서 출력되는 사용자 신호간의 상호간섭을 제거한후, 각 사용자 신호를 초대비 합성하여 정보신호를 검출하는 다중사용자 신호 검출부를 구비하는것을 특징으로 한다.In addition, the present invention, the user signal received through the multi-path K A signal alignment unit ordering the two user signals according to the signal size predicted in the previous section; A signal correlation unit for multiplying, integrating, and correlating each user signal output from the signal alignment unit by a spread signal delayed by each path; A noise whitening filter for filtering each user signal correlated in the signal correlation unit; And a multi-user signal detector for detecting the information signal by super-synthesizing each user signal after removing mutual interference between the user signals output from the noise whitening filter using the detected value of the other user signal and the channel coefficient prediction value. It is characterized by.

도 1은 본 발명에 따른 다중 사용자 신호 수신기의 구성을 개략적으로1 schematically illustrates a configuration of a multi-user signal receiver according to the present invention.

나타낸 블록도,Block diagram shown,

도 2는 도 1에 도시된 다중 사용자 신호 검출부의 내부구성을 개략적으로FIG. 2 schematically illustrates an internal configuration of the multi-user signal detector shown in FIG. 1.

나타낸 블록도,Block diagram shown,

도 3은 본 발명에 따른 다중 사용자 신호 수신기의 전체적인 세부구성을3 is a detailed configuration of a multi-user signal receiver according to the present invention.

나타낸 도면,Shown,

도 4는 종래의 레이크(RAKE) 수신기를 나타낸 블록도,4 is a block diagram showing a conventional Rake receiver;

도 5는 도 4에 도시된 상관기의 내부구성을 나타낸 도면.5 is a diagram showing the internal configuration of the correlator shown in FIG.

도면의 주요 부분에 대한 부호 설명Explanation of symbols for the main parts of drawings

10 : 신호 정렬부 20 : 신호 상관부10: signal alignment unit 20: signal correlation unit

21 : 상관기 30 : 잡음 백색화 필터21 correlator 30 noise whitening filter

40 : 다중 사용자 신호 검출부 41 : 간섭신호 제거부40: multi-user signal detection unit 41: interference signal removal unit

42 : 신호합성필터 43 : 체널계수 예측부42: signal synthesis filter 43: channel coefficient prediction unit

44 : 신호 결정부44: signal determination unit

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 다중 사용자 신호 수신기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도로, 본 발명에 따른 수신기는 다중경로를 통해 수신되는 K 명의 사용자신호 r(t) 를 이전 구간에서 예측한 신호크기에 따라 정렬시키는 신호정렬부(10)와, 상기 신호정렬부(10)에서 출력되는 각 사용자 신호 rk(t) 에 각각의 경로만큼 지연된 확산신호를 곱하고 적분하여 상관시키는 다수의 신호상관부(20)를 구비한다.1 is a block diagram schematically showing a configuration of a multi-user signal receiver according to the present invention, wherein the receiver according to the present invention is received through multipath. K User signals r (t) The signal sorter 10 for aligning the signal according to the signal size predicted in the previous section, and each user signal output from the signal sorter 10. r k (t) And a plurality of signal correlators 20 for multiplying, integrating and correlating the spread signals delayed by the respective paths.

또한, 상기 신호상관부(20)들의 출력을 필터링하는 잡음 백색화필터(30)와, 다른 사용자 신호의 검출값과 채널계수 예측값을 이용하여 상기 잡음 백색화필터(30)에서 출력되는 사용자 신호간의 상호간섭을 제거하고 각 사용자 신호를 최대비 합성하여 정보신호 를 검출하는 다중사용자 신호 검출부(20)를 포함한다.In addition, between the noise whitening filter 30 filtering the output of the signal correlation unit 20, and the user signal output from the noise whitening filter 30 using the detection value and the channel coefficient prediction value of another user signal Information signal by eliminating mutual interference and synthesizing each user signal to the maximum ratio It includes a multi-user signal detector 20 for detecting the.

한편, 상기 다중 사용자 신호 검출부(40)는 도 2에 도시된것처럼 다른 사용자 신호의 검출값 과 채널계수 예측부(43)에서 예측된 다른 사용자 신호의 채널계수를 이용하여 잡음 백색화 필터(30)에서 출력되는 사용자 신호간의 간섭을 제거하는 간섭신호제거부(41)와, 상기 간섭신호부(41)의 출력을 최대비 합성하는 신호합성필터(42)와, 상기 신호합성필터(42)에 의해 최대비 합성된 사용자 신호로 부터 검출하고자 하는 사용자의 정보신호 를 검출하는 신호결정부(44)로 구성되어 있다.On the other hand, the multi-user signal detector 40 detects other user signals as shown in FIG. And an interference signal removing unit 41 for removing interference between user signals output from the noise whitening filter 30 by using channel coefficients of other user signals predicted by the channel coefficient predicting unit 43 and the interference signal unit. A signal synthesis filter 42 for maximum ratio combining the output of 41 and a user information signal to be detected from the user signal maximum ratio synthesized by the signal synthesis filter 42 Is composed of a signal determination section 44 for detecting.

다음에는 본 발명에 따른 다중 사용자 신호 수신기의 동작을 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.Next, the operation of the multi-user signal receiver according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명에 따른 다중 사용자 신호 수신기의 전체적인 세부구성을 나타낸 도면으로, 신호 정렬부(10)는 이전 구간에서 예측한 신호크기에 따라 L 개의 다중 경로를 통해 수신되는 K 명의 동시 사용자에 대한 신호 r(t) 를 순서화한다. 즉, 신호의 진폭은 일반적으로 채널에 의해 변화되지만 채널은 매우 느리게 변화하므로 N -비트 구간 동안 수신된 신호의 평균을 사용하면 신호의 크기를 예측할 수 있으며, 그 크기에 따라 순서화할 수 있다.3 is a view showing the overall configuration of the multi-user signal receiver according to the present invention, the signal alignment unit 10 according to the signal size predicted in the previous section L Received over multiple paths K For two concurrent users r (t) Order the. That is, the amplitude of the signal usually varies by channel, but the channel changes very slowly N Using the average of the received signal during the -bit interval, the magnitude of the signal can be predicted and ordered according to the magnitude.

이와같이 정렬된 각각의 사용자 신호 rk(t) 는 L 개의 상관기(22)로 구성된 신호 상관부(20)에서 각각의 경로 만큼 지연된 확산신호를 곱한 후, 적분하는 상관(correlation)이 수행되며, 상관기(22)를 통과한 신호는 각각 잡음 백색화 필터(30)를 통과하며 필터링된다.Each user signal aligned in this way r k (t) Is L After multiplying the spread signal delayed by each path in the signal correlator 20 consisting of two correlators 22, an integral correlation is performed, and the signals passing through the correlator 22 are each a noise whitening filter ( 30) and filtered.

상기 잡음 백색화 필터(30)는 상호 상관 행렬, R=FTF 의 코레스키 디콤포지션(Cholesky Decomposition)을 통해 (FT)-1 와 같이 얻을 수 있다. 즉, 행렬 (FT)-1 의 원소값들이 잡음 백색화 필터의 계수값이 된다.The noise whitening filter 30 is a cross correlation matrix, R = F T F Through Cholesky Decomposition (F T ) -1 Can be obtained as That is, the matrix (F T ) -1 The element values of are the coefficient values of the noise whitening filter.

상기된 FT 는 행렬 F 의 트랜스포즈(transpose) 행렬, F-1 는 행렬 F 의 역(inverse) 행렬을 각각 나타내며, 상호 상관 행렬은 각각의 사용자 신호에 대한 확산신호를 알고 있으므로 사전에 계산될 수 있다.Above F T Is a matrix F Transpose matrix of, F -1 Is a matrix F Each of the inverse matrices is represented, and the cross-correlation matrix may be calculated in advance since the spreading signal for each user signal is known.

이와같이 잡음 백색화 필터(30)를 통과한 사용자 신호는 다중 사용자 신호 검출부(40)에서 합성되며 정보신호 가 검출된다. 즉, 잡음 백색화 필터(30)에서 출력되는 첫번째 사용자에 관한 출력은 신호합성필터(41)에 의해 최대비 합성(maximal ratio combine)된 후, 신호 결정부(44)로 인가되어 정보신호 가 검출된다.As such, the user signal passing through the noise whitening filter 30 is synthesized by the multi-user signal detector 40 and the information signal. Is detected. That is, the output of the first user output from the noise whitening filter 30 is combined by the signal synthesis filter 41 to the maximum ratio combine, and then is applied to the signal determiner 44 to provide the information signal. Is detected.

첫번째 사용자 신호의 최대비 합성을 위한 신호합성필터(41)는 과 같이 얻을 수 있는데, 여기서 F11 은 행렬 F 의 첫번째 사용자에 대한 L×L 부분행렬의 원소값이며, 는 첫번째 사용자에 대한 L 개의 채널계수의 예측값으로 이루어진 벡터 의 허미션-트랜스포즈(Hermitian transpose)를 나타낸다.The signal synthesis filter 41 for synthesizing the maximum ratio of the first user signal is You can get it like this, where F 11 Silver matrix F For the first user of L × L The element value of the submatrices, For the first user L Of predictors of two channel coefficients Hermitian transpose.

또한, k -번째 사용자의 정보신호 를 검출하는 경우에는 1∼(k-1) 번째 사용자 신호의 검출값 과 예측된 채널계수를 k -번째 사용자의 검출단으로 귀환(feedback) 시켜 1∼(k-1) 번째 사용자 신호로 부터의 간섭을 제거한다. 즉, 잡음 백색화 필터(30)에서 출력되는 k -번째 사용자 신호, zk 로 부터 다음과 같이 간섭을 제거한다. .Also, k -Th user's information signal If you detect 1 to (k-1) Detected value of user signal And predicted channel coefficients k Feedback to the detection end of the -th user 1 to (k-1) Remove interference from the first user signal. That is, output from the noise whitening filter 30 k -Th user signal, z k Remove interference from .

이와같이 다른 사용자 신호가 제거된 신호를 최대비 합성한 후, 정보신호 를 검출한다. k -번째 사용자 신호의 최대비 합성을 위한 신호합성필터는 채널계수와 상호 상관 행렬로 부터 와 같이 얻을 수 있다. 즉, 최대비 합성은 간섭신호를 모두 제거한 후, 특정 사용자 신호에 대해서만 채널왜곡을 보상하게 된다.In this way, after the maximum ratio synthesis of the signal from which other user signals are removed, the information signal Detect. k The signal synthesis filter for maximum ratio synthesis of the -th user signal is derived from the channel coefficient and the cross correlation matrix. Can be obtained as That is, the maximum ratio combining removes all interference signals and compensates for channel distortion only for a specific user signal.

모든 사용자에 대하여 상기와 같은 과정을 반복 수행하면 다중 사용자 신호를 수신할 수 있으며, CDMA 기술을 사용하는 셀룰라 이동통신 시스템이나 위성통신 시스템의 용량 향상시키기 위하여 기지국 수신기에도 본 발명을 적용할 수 있다.Repeating the above process for all users can receive a multi-user signal, and the present invention can be applied to a base station receiver in order to improve the capacity of a cellular or satellite communication system using CDMA technology.

상기와 같이 본 발명은, 다른 사용자 신호의 검출값과 채널계수의 예측값을 이용하여 사용자 신호간의 상호간섭을 제거하고 특정사용자 신호만을 최대비 합성하여 채널왜곡을 보상함에 따라 역상관 필터를 이용하는 기존의 다중경로 역상관 수신기에 비해 약 1dB내지 2dB 정도의 전력이득을 얻을수 있다.As described above, the present invention eliminates the interference between user signals by using detection values of other user signals and predicted values of channel coefficients, and compensates for channel distortion by synthesizing only a specific user signal with a maximum ratio. Compared to the multipath decorrelating receiver, power gain of about 1dB to 2dB can be obtained.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (4)

다중 경로를 통해 수신되는 K 명의 사용자 신호를 이전 구간에서 예측한 신호크기에 따라 순서화 시키는 제 1단계와; 상기 제 1단계에서 정렬된 각 사용자 신호에 각각의 경로만큼 지연된 확산신호를 곱하고 적분하여 상관시키는 제 2단계와; 상기 2단계에서 상관된 각 사용자 신호를 잡음 백색화 필터를 통해 필터링하는 제3단계와; 다른 사용자 신호의 검출값과 채널계수 예측값을 이용하여 상기 제 3단계에서 필터링된 사용자 신호간의 상호간섭을 제거한 후, 각 사용자 신호를 최대비 합성하여 정보신호를 검출하는 제4단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템의 다중 사용자 신호의 수신방법Received through multiple paths K Ordering the two user signals according to the signal size predicted in the previous section; A second step of multiplying, integrating and correlating each user signal aligned in the first step by a spread signal delayed by a respective path; A third step of filtering each user signal correlated in the second step through a noise whitening filter; And removing a mutual interference between the user signals filtered in the third step by using the detected value of the other user signal and the channel coefficient predicted value, and then detecting the information signal by synthesizing each user signal with the maximum ratio. Receiving method of multi-user signal in CDMA system 다중 경로를 통해 수신되는 K 명의 사용자 신호를 이전 구간에서 예측한 신호크기에 따라 순서화하는 신호정렬부와; 상기 신호정렬부에서 출력되는 각 사용자 신호에 각각의 경로만큼 지연된 확산신호를 곱하고 적분하여 상관시키는 신호상관부와; 상기 신호상관부에서 상관된 각 사용자 신호를 필터링하는 잡음 백색화 필터와; 다른 사용자 신호의 검출값과 채널계수 예측값을 이용하여 상기 잡음 백색화 필터에서 출력되는 사용자 신호간의 상호간섭을 제거한 후, 각 사용자 신호를 최대비 합성하여 정보신호를 검출하는 다중 사용자 신호 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템의 다중 사용자 신호 수신기.Received through multiple paths K A signal sorter for ordering the two user signals according to the signal size predicted in the previous section; A signal correlation unit for multiplying, integrating, and correlating each user signal output from the signal alignment unit by a spread signal delayed by each path; A noise whitening filter for filtering each user signal correlated in the signal correlation unit; And a multi-user signal detector which detects an information signal by maximizing the synthesis of the respective user signals after eliminating mutual interference between the user signals output from the noise whitening filter by using the detected values of the other user signals and the channel coefficient prediction values. A multi-user signal receiver in a CDMA system, characterized in that. 창구항 2에 있어서, 상기 다중 사용자 신호 검출부는: 다른 사용자 신호의 검출값과 채널계수 예측부에서 예측된 다른 사용자 신호의 채널계수를 이용하여 잡음 백색화 필터(30)에서 출력되는 사용자 신호들중 검출하고자 하는 사용자 신호 이외의 신호를 제거하는 신호 제거부와, 상기 신호 제거부에서 출력되는 사용자 신호를 최대비 합성하는 신호합성필터와, 상기 신호합성 필터에 의해 최대비 합성된 사용자 신호로 부터 정보신호를 검출하는 신호 결정부로 이루어진 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템의 다중 사용자 신호 수신기.The multi-user signal detector of claim 2, wherein the multi-user signal detector comprises: among the user signals output from the noise whitening filter 30 by using the detected values of the other user signals and the channel coefficients of the other user signals predicted by the channel coefficient predictor. A signal removing unit for removing signals other than the user signal to be detected, a signal synthesis filter for maximum ratio combining the user signals output from the signal removing unit, and information from the user signal maximum ratio synthesized by the signal synthesis filter A multi-user signal receiver of a CDMA system, characterized in that consisting of a signal determiner for detecting a signal. 청구항 2에 있어서, 상기 잡음 백색화 필터는 상호 상관 행렬, R=FTF 의 코레스키 디콤포지션(Cholesky Decomposition)을 통해 (FT)-1 와 같이 얻되, 여기서 FT 는 행렬 F 의 트랜스포즈(transpose) 행렬, F-1 는 행렬 F 의 역(inverse) 행렬을 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템의 다중 사용자 신호 수신기.The method of claim 2, wherein the noise whitening filter comprises a cross correlation matrix, R = F T F Through Cholesky Decomposition (F T ) -1 With, where F T Is a matrix F Transpose matrix of, F -1 Is a matrix F A multi-user signal receiver in a CDMA system, characterized in that it represents an inverse matrix of.
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