KR100546801B1 - Apparatus and method for demodulation using detection of channel adaptive modulation scheme - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 채널 적응형 변조방식 검출을 이용한 복조 장치 및 그 방법에 관한 것임.The present invention relates to a demodulation device and a method using channel adaptive modulation detection.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은, 송신측의 변조방식 정보를 수신측에 전달하지 않고 수신측에서는 모든 변조방식을 가정한 다수의 복조수단을 구비할 필요가 없이 변조방식 검출수단을 이용하여 복조 신호로부터 직접 변조방식을 검출함으로써, 하나의 복조수단으로 전송 채널의 상태에 따른 적응형 변조에 대응하여 수신 데이터를 얻을 수 있는, 채널 적응형 변조방식 검출을 이용한 복조 장치 및 그 방법을 제공하고자 함.According to the present invention, a modulation scheme is detected directly from a demodulated signal using a modulation scheme detection means without having to transmit the modulation scheme information of the transmitter side to the receiver side and having a plurality of demodulation means assuming all modulation schemes at the receiver side. Accordingly, a demodulation device and a method using channel adaptive modulation scheme detection, which can obtain received data corresponding to adaptive modulation according to a state of a transmission channel by one demodulation means, are provided.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
본 발명은, 채널 적응형 변조방식 검출을 이용한 복조 장치에 있어서, 외부로부터 채널 적응형 변조방식에 의해 변조된 신호를 수신하기 위한 수신수단; 변조방식 정보에 따라 상기 수신수단으로부터의 변조신호를 복조하기 위한 복조수단; 상기 복조수단에서 복조한 신호로부터 매핑정보를 검출하여 변조방식 정보를 결정하고 상기 복조수단으로 출력하기 위한 변조방식 검출수단; 및 상기 복조수단으로부터의 복조신호를 상기 변조방식 검출수단으로부터의 변조방식 정보를 이용하여 오류정정하고 복호화하기 위한 복호화수단 포함함.The present invention provides a demodulation device using channel adaptive modulation scheme detection, comprising: receiving means for receiving a signal modulated by a channel adaptive modulation scheme from the outside; Demodulation means for demodulating a modulated signal from said receiving means in accordance with modulation scheme information; Modulation scheme detection means for detecting mapping information from the signal demodulated by the demodulation means to determine modulation scheme information and outputting the modulation scheme information to the demodulation means; And decoding means for error correcting and decoding the demodulated signal from the demodulation means using the modulation scheme information from the modulation scheme detection means.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 채널 적응형 변복조 통신 시스템 등에 이용됨.The present invention is used in channel adaptive modulation and demodulation communication system.
채널 적응형 변복조(Adaptive MODEM), 변조방식 검출, 복조 장치, BPSK, QPSK, 8PSK, MPSKAdaptive Adaptive Demodulation, Modulation Detection, Demodulation Device, BPSK, QPSK, 8PSK, MPSK
Description
도 1 은 종래의 변조방식 전송 적응형 변조 장치 및 복조 장치의 일실시예 구성도.1 is a block diagram of an embodiment of a conventional modulation scheme adaptive transmission device and demodulation device.
도 2 는 종래의 동시 다중 적응형 복조 장치의 일실시예 구성도.2 is a block diagram of an embodiment of a conventional simultaneous multiple adaptive demodulation device.
도 3 은 본 발명에 따른 채널 적응형 변조방식 검출을 이용한 복조 장치의 일실시예 구성도.3 is a block diagram of an embodiment of a demodulation device using channel adaptive modulation detection according to the present invention;
도 4 는 도 3 의 변조방식 검출부의 일실시예 상세 구성도.4 is a detailed configuration diagram of an embodiment of the modulation method detection unit of FIG.
도 5 는 본 발명에 따른 채널 적응형 변조방식 검출 방법에 대한 일실시예 상태천이도.5 is an exemplary state transition diagram for a channel adaptive modulation detection method according to the present invention.
도 6 은 본 발명에 따른 변조방식 변화에 따른 변조방식 검출 파형을 나타내는 도면.6 is a view showing a modulation detection waveform according to the modulation method change in accordance with the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
301 : 안테나 302 : 고주파 수신부301: antenna 302: high frequency receiver
303 : 복조부 304 : 변조방식 검출부303: demodulation unit 304: modulation method detection unit
305 : 복호부305: decryption unit
본 발명은 채널 적응형 변조방식 검출을 이용한 복조 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송신측의 변조방식 정보를 수신측에 전달하지 않고 수신측에서는 모든 변조방식을 가정한 다수의 복조수단을 구비할 필요가 없이 변조방식 검출수단을 이용하여 복조 신호로부터 직접 변조방식을 검출함으로써, 하나의 복조수단으로 전송 채널의 상태에 따른 적응형 변조에 대응하여 수신 데이터를 얻을 수 있는, 채널 적응형 변조방식 검출을 이용한 복조 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a demodulation device using channel adaptive modulation scheme detection and a method thereof, and more particularly to a plurality of demodulation means assuming all modulation schemes at the receiving side without transmitting the modulation scheme information of the transmitting side to the receiving side. It is not necessary to provide a modulation method directly from the demodulation signal by using the modulation method detection means, by means of a single demodulation means that the received data corresponding to the adaptive modulation according to the state of the transmission channel, channel adaptive modulation The present invention relates to a demodulation device using method detection and a method thereof.
무선통신 시스템에서는 전송 채널의 상태가 가변적이어서 전송 신호의 성능이 유동적이다. 특히, 위성통신의 경우 전파 자원의 한계와 광대역 통신을 위해 고주파수 대역을 사용함에 따라 강우에 의한 감쇠가 심각하게 발생하여 통신두절 사태가 발생할 수 있다. 따라서, 채널의 품질 상태에 따라 적응적으로 변조의 다진수를 결정한다.In a wireless communication system, the state of a transmission channel is variable, so that the performance of the transmission signal is flexible. In particular, in the case of satellite communication, attenuation due to rainfall may occur seriously due to the limitation of radio resources and the use of a high frequency band for broadband communication. Therefore, adaptively determine the digits of the modulation according to the quality state of the channel.
예를 들어, 채널의 품질이 양호한 경우에는 다진수를 크게 하고 채널 상태가 불량한 경우에는 다진수를 작게 하여 전송 품질을 유지하도록 한다. 그런데, 수신 부에서는 변조방식에 대한 정확한 정보가 없으면 수신신호의 품질이 높더라도 데이터 복조가 불가능하다. 따라서, 적응형 변조기법을 적용하는 통신시스템의 수신부에서는 변조방식 정보가 필수적이다.For example, if the quality of the channel is good, the multiplier number is increased, and if the channel condition is bad, the multiplier number is reduced to maintain the transmission quality. However, in the receiver, without accurate information on the modulation scheme, even if the quality of the received signal is high, data demodulation is impossible. Therefore, modulation scheme information is essential in a receiver of a communication system to which an adaptive modulation technique is applied.
종래의 무선통신 시스템에서는 채널 환경을 고려하지 않고 변조 및 오류정정 부호화 방식을 고정하여 전송하거나, 변조 및 부호화 방식을 채널상태에 적응적으로 가변하여 전송하더라도 변조방식 정보를 수신부에 전송해야만 했기 때문에 시스템이 복잡하고 효율적이지 못한 문제점이 있었다.In the conventional wireless communication system, even if the modulation and error correction coding schemes are fixed and transmitted without considering the channel environment, or the modulation and coding schemes are adaptively transmitted to the channel state, the modulation scheme information has to be transmitted to the receiver. There was this complicated and inefficient problem.
도 1 은 종래의 변조방식 전송 적응형 변조 장치 및 복조 장치의 일실시예 구성도이다.1 is a block diagram of an embodiment of a conventional modulation scheme adaptive transmission device and demodulation device.
도 1 에 도시된 바와 같이, 종래의 변조방식 전송 적응형 변조 장치에서의 프레임(101)은 변조방식 정보(103)가 송신 데이터(102) 앞에 주기적으로 삽입되어 수신측으로 전송된다.As shown in FIG. 1, the
상기 변조방식 정보(103)는 높은 품질이 보장되는 2진 위상 편이 변조(BPSK) 방식으로 전송해야 한다.The
또한, 도 1 에 도시된 바와 같이, 종래의 복조 장치는 안테나(110)로부터 수신된 무선 신호를 처리하기 위한 고주파 수신부(111), 변조방식 정보에 의한 다진수 신호 및 부호율 신호를 검출하기 위한 변조방식 검출 복조부(112), 상기 변조방식 검출 복조부(112)로부터 다진수 신호를 입력받아 송신부에서 전송한 변조방식으로 복조하기 위한 데이터 복조부(113) 및 상기 데이터 복조부(113)로부터 복조된 데이터를 전달받아 상기 변조방식 검출 복조부(112)에서 입력받은 부호율 신호에 따라 복호화하기 위한 복호부(114)를 포함한다.In addition, as shown in FIG. 1, a conventional demodulation device includes a high frequency receiver 111 for processing a radio signal received from an
상기와 같이, 종래의 변조방식 전송 적응형 변조 장치 및 복조 장치는 변조방식 정보를 전송 데이터에 주기적으로 삽입하여야 하기 때문에 대역폭 효율이 낮고, 변조방식 정보에 대한 높은 전송 품질을 보장하기 위한 전용의 변조 장치를 구비하여야 하기 때문에 전송 시스템이 복잡해지는 문제점이 있었다.As described above, the conventional modulation scheme adaptive modulation device and demodulation device has a low bandwidth efficiency because the modulation scheme information must be periodically inserted into the transmission data, dedicated modulation to ensure high transmission quality for the modulation scheme information There is a problem that the transmission system is complicated because it must be equipped with a device.
도 2 는 종래의 동시 다중 적응형 복조 장치의 일실시예 구성도이다.2 is a block diagram of an embodiment of a conventional simultaneous multiple adaptive demodulation device.
도 2 에 도시된 바와 같이, 종래의 동시 다중 적응형 복조 장치는 안테나(21)로부터 전송받은 무선 주파수를 처리하기 위한 고주파 수신부(22), 상기 고주파 수신부(22)에서 처리한 무선 신호를 송신부에서 가능한 변조방식의 개수(N)만큼 복조하기 위한 다수의 복조부(231 내지 233), 상기 다수의 복조부(231 내지 233)에서 복조한 신호들을 일대일로 상응하여 복호화하기 위한 다수의 복호부(241 내지 243), 상기 다수의 복조부(231 내지 233) 및 상기 다수의 복호부(241 내지 243)에 의해 복원된 데이터들에 대하여 일대일로 상응하여 오류없는 데이터 경로를 검출하기 위한 다수의 오류 검출부(251 내지 253) 및 상기 다수의 오류 검출부(251 내지 253)로부터 다수의 데이터와 선택신호를 전달받아 오류가 없는 수신 데이터를 선택하기 위한 데이터 선택부(26)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the conventional simultaneous multiple adaptive demodulation device includes a
따라서, 종래의 동시 다중 적응형 복조 장치는 송신부에 별도의 장치가 필요없고, 대역폭의 증가가 없다는 장점을 갖지만, 모든 변조방식 및 부호방식에 대한 다수의 복조부(231 내지 233), 다수의 복호부(241 내지 243) 및 다수의 오류 검출부(251 내지 253)가 구비되어야 하기 때문에 결과적으로 시스템의 복잡도가 높아지 는 문제점이 있었다.Accordingly, the conventional simultaneous multiple adaptive demodulation device has the advantage that no separate device is required at the transmitter and there is no increase in bandwidth, but a plurality of
한편, 종래에는 송신부의 변조방식에 대한 정보를 다른 전송채널에 의해 수신부로 전송하는 방법도 고려되고 있는데, 이러한 방법은 변조방식 정보 전송에 의한 대역폭의 증가가 없고 시스템의 복잡도가 높지 않다는 장점을 가지고 있지만, 정보전달 지연에 의한 데이터의 손실이 발생하며, 부가적인 전송채널이 요구되는 문제점이 있었다.Meanwhile, a method of transmitting information on a modulation method of a transmitter to a receiver by another transmission channel is also considered. This method has an advantage that there is no increase in bandwidth due to transmission of modulation information and the complexity of the system is not high. However, there is a problem in that data loss occurs due to information transmission delay, and an additional transport channel is required.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 송신측의 변조방식 정보를 수신측에 전달하지 않고 수신측에서는 모든 변조방식을 가정한 다수의 복조수단을 구비할 필요가 없이 변조방식 검출수단을 이용하여 복조 신호로부터 직접 변조방식을 검출함으로써, 하나의 복조수단으로 전송 채널의 상태에 따른 적응형 변조에 대응하여 수신 데이터를 얻을 수 있는, 채널 적응형 변조방식 검출을 이용한 복조 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve the above problems, and does not transmit the modulation scheme information of the transmitting side to the receiving side, and the receiving side does not need to include a plurality of demodulation means assuming all modulation schemes. A demodulation device using a channel adaptive modulation scheme detection, by detecting a modulation scheme directly from a demodulation signal by using a detection means, so as to obtain received data in response to the adaptive modulation according to the state of a transmission channel with one demodulation means; The purpose is to provide a method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 채널 적응형 변조방식 검출을 이용한 복조 장치에 있어서, 외부로부터 채널 적응형 변조방식에 의해 변조된 신호를 수신하기 위한 수신수단; 변조방식 정보에 따라 상기 수신수단으로부터의 변조신호를 복조하기 위한 복조수단; 상기 복조수단에서 복조한 신호로부터 매핑정보를 검출하여 변조방식 정보를 결정하고 상기 복조수단으로 출력하기 위한 변조방식 검출수단; 및 상기 복조수단으로부터의 복조신호를 상기 변조방식 검출수단으로부터의 변조방식 정보를 이용하여 오류정정하고 복호화하기 위한 복호화수단을 포함한다.An apparatus of the present invention for achieving the above object comprises: a demodulation device using channel adaptive modulation scheme detection, comprising: receiving means for receiving a signal modulated by a channel adaptive modulation scheme from the outside; Demodulation means for demodulating a modulated signal from said receiving means in accordance with modulation scheme information; Modulation scheme detection means for detecting mapping information from the signal demodulated by the demodulation means to determine modulation scheme information and outputting the modulation scheme information to the demodulation means; And decoding means for error correcting and decoding the demodulated signal from the demodulation means using the modulation method information from the modulation method detection means.
한편, 본 발명의 방법은, 채널 적응형 변조방식 검출을 이용한 복조 방법에 있어서, 채널 적응형 변조방식에 의해 변조된 신호를 수신하는 수신단계; 변조방식 정보에 따라 상기 수신한 변조신호를 복조하는 복조단계; 상기 복조한 신호로부터 매핑정보를 검출하여 변조방식 정보를 결정하고 피드백시키는 변조방식 검출단계; 및 상기 복조한 복조신호를 상기 결정한 변조방식 정보를 이용하여 오류정정하고 복호화하는 복호화단계를 포함한다.On the other hand, the method of the present invention, a demodulation method using a channel adaptive modulation scheme detection, comprising: a receiving step of receiving a signal modulated by the channel adaptive modulation scheme; Demodulating the received modulated signal according to modulation scheme information; A modulation scheme detection step of detecting mapping information from the demodulated signal to determine and feedback modulation scheme information; And a decoding step of error correcting and decoding the demodulated demodulated signal using the determined modulation scheme information.
디지털 변조에서는 반송파의 위상(Phase), 진폭(Amplitude), 주파수(Frequency) 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 0과 1의 디지털 데이터로 변화시킴으로써 신호를 전송한다. 위상 변화에 부호를 대응시켜서 신호를 전송하는 것을 위상 편이 변조(PSK : Phase Shift Keying, 이하 'PSK'라 함)라 한다.In digital modulation, a signal is transmitted by changing one or a combination of phase, amplitude, and frequency of a carrier wave into digital data of 0 and 1. Transmitting a signal by matching a sign to a phase change is called phase shift keying (PSK).
전송하고자 하는 두 값(0 또는 1)의 디지털 신호를 반송파의 2위상(즉, 0 위상과 π 위상)에 대응시켜서 전송하는 기본적인 위상 편이 변조 방식을 2진 위상 편이 변조(BPSK : Binary PSK, 이하 'BPSK'라 함)라 한다.Binary phase shift keying (BPSK) is a basic phase shift keying scheme in which a digital signal having two values (0 or 1) to be transmitted is transmitted in correspondence with two phases of a carrier (ie, zero phase and π phase). Referred to as 'BPSK'.
BPSK와는 달리 두 값의 디지털 신호 0과 1의 2비트를 모아서 반송파의 4위상에 대응시켜서 전송하는 방식을 직교 위상 편이 변조(QPSK : Quadrature PSK, 이하 'QPSK'라 함)라 한다. 즉, 0 위상에 (0, 0), π/2 위상에 (0, 1), π 위상에 (1, 0), 3π/2 위상에 (1, 1)을 대응시켜서 전송한다. 2진 위상 편이 변조(BPSK)를 2위상 편이 변조, 직교 위상 편이 변조(QPSK)를 4위상 편이 변조라고도 한다. QPSK 변조파는 같은 주파수 대역에서 BPSK 변조파와 비교하여 2배의 정보를 전송할 수가 있으며, 위성 방송의 음성 신호 전송이나 위성통신 분야에서 널리 사용되고 있다.Unlike BPSK, two bits of
한편, 같은 주파수 대역에서 BPSK에 비해 3배의 정보를 전송할 수 있는 8위상 편이 변조(8PSK, 이하 '8PSK'라 함), 4배의 정보를 전송할 수 있는 16위상 편이 변조(16PSK)도 있다.On the other hand, there are 8 phase shift key modulation (8PSK, hereinafter referred to as '8PSK') that can transmit 3 times the information in the same frequency band, and 16 phase shift modulation (16PSK) that can transmit 4 times the information.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 은 본 발명에 따른 채널 적응형 변조방식 검출을 이용한 복조 장치의 일실시예 구성도이다.3 is a block diagram of an embodiment of a demodulation device using channel adaptive modulation detection according to the present invention.
도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 채널 적응형 변조방식 검출을 이용한 복조 장치는, 안테나(301)로부터 채널 적응형 변조방식에 의해 변조된 신호를 수신하기 위한 고주파 수신부(302), 복조부(303)에서 복조한 복조신호(z(k))와 상기 복조신호(z(k))로부터 결정한 결정신호(d(k))를 입력받아 매핑 검출정보에 따라 변조방식 정보를 결정하여 상기 복조부(303)와 복호부(305)로 상기 변조방식 정보를 출력하기 위한 변조방식 검출부(304), 상기 변조방식 검출부(304)로부터 입력받은 상기 변조방식 정보에 따라 상기 고주파 수신부(302)로부터 전달받은 변조신호를 복조하여 복조신호(z(k))를 상기 변조방식 검출부(304) 및 복호부(305)로 출력 하고 상기 복조신호(z(k))로부터 결정한 결정신호(d(k))를 상기 변조방식 검출부(304)로 출력하기 위한 복조부(303) 및 상기 복조부(303)로부터 전달받은 상기 제 2 복조신호(z(k))를 상기 변조방식 검출기(304)로부터 입력받은 상기 변조방식 정보를 이용하여 데이터의 오류정정 및 복호화하기 위한 상기 복호부(305)를 포함한다. 각 구성요소의 상세 구성 및 동작을 도 4 내지 도 6 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.As shown in FIG. 3, the demodulation device using the channel adaptive modulation scheme detection according to the present invention includes a
도 4 는 도 3 의 변조방식 검출부의 일실시예 상세 구성도이다.4 is a detailed block diagram of an embodiment of the modulation method detection unit of FIG.
도 4 에 도시된 바와 같이, 변조방식 검출부(304)는, 상기 복조부(303)로부터 결정신호를 입력받아 8PSK 성좌점에서 매핑 신호를 검출하기 위한 8PSK 성좌점에서 매핑 검출기(401), 상기 복조부(303)로부터 결정신호를 입력받아 QPSK 성좌점에서 매핑 신호를 검출하기 위한 QPSK 성좌점에서 매핑 검출기(402), 상기 복조부(303)로부터 결정신호를 입력받아 BPSK 성좌점에서 매핑 신호를 검출하기 위한 BPSK 성좌점에서 매핑 검출기(403), 상기 8PSK 성좌점에서 매핑 검출기(401)로부터의 QPSK 매핑 신호와 상기 QPSK 성좌점에서 매핑 검출기(402)로부터의 QPSK 매핑 신호를 입력받아 QPSK 변조방식을 선택하기 위한 제 1 논리합 연산기(404), 상기 8PSK 성좌점에서 매핑 검출기(401)로부터의 BPSK 매핑 신호와 상기 QPSK 성좌점에서 매핑 검출기(402)로부터의 BPSK 매핑 신호와 BPSK 성좌점에서 매핑 검출기(403)로부터의 BPSK 매핑 신호를 입력받아 BPSK 변조방식을 선택하기 위한 제 2 논리합 연산기(405), 상기 복조부(303)로부터 복조신호(z(k))와 결정신호(d(k))를 입력받아 복조상태 정보를 검출하기 위한 복조상태 검출기(406) 및 상기 8PSK 성좌점에서 매핑 검출기(401)에서 검출한 매핑 신호와 상기 제 1 및 제 2 논리합 연산기(404,405)로부터의 선택신호와 상기 복조상태 검출기(406)서 검출한 복조상태 정보를 입력받아 변조방식을 결정하기 위한 변조방식 결정기(407)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the modulation
아래의 [표 1]은 각 복조기에서 복조가 가능한 변조방식을 나타낸다.Table 1 below shows modulation methods that can be demodulated in each demodulator.
상기 변조방식 검출부(304)의 기본 개념은 MPSK 복조기에서 M 진수보다 낮은 변조방식으로 변조된 신호는 모두 복조할 수 있으나, M 진수보다 높은 변조방식으로 변조된 신호는 복조할 수 없다는 사실에 기인한다.The basic concept of the modulation
즉, 상기 [표 1]에 나타난 바와 같이, 8PSK 복조기는 BPSK, QPSK 및 8PSK 변조방식을 모두 복조할 수 있으며, QPSK 복조기는 BPSK 및 QPSK 변조방식을 복조할 수 있으며, BPSK 복조기는 BPSK 변조방식만 복조할 수 있다.That is, as shown in [Table 1], the 8PSK demodulator can demodulate all BPSK, QPSK and 8PSK modulation schemes, the QPSK demodulator can demodulate the BPSK and QPSK modulation schemes, and the BPSK demodulator can only demodulate the BPSK modulation schemes. It can be demodulated.
상기 다수의 성좌점에서 매핑 검출기(401 내지 403)는 복조부(303)로부터 전달받은 2차원 결정 심볼신호(d(k))로부터 일정시간 동안 성좌점을 누적시켜 성상도 위치 정보를 얻는다.At the plurality of constellation points, the
상기 8PSK 성좌점에서 매핑 검출기(401)는 8PSK 복조 상태에서 8개의 성좌점이 존재할 수 있으며, 8개의 성좌점 위치를 가정하여 결정경계(Decision Boundary)를 정하고 결정신호(d(k))의 현 성좌점 위치를 결정경계 내에서 검출하여 t3 심볼동안 누적시킨다. 이후, 상기 8PSK 성좌점에서 매핑 검출기(401)는 복조부(303)로부터 전달받은 결정신호(d(k))를 t3 심볼동안 누적시킨 성좌점의 위치를 이용하여 변조방식을 검출한다.In the 8PSK constellation point, the
즉, 누적시킨 성좌점을 카운트하여 임계치 이상 계속 검출되면 해당 변조방식이 검출된 것으로 처리하며(lock), 임계치 미만으로 검출되면 변조방식이 변경되었거나 변조방식 검출에 실패한 것으로 처리한다(unlock). 따라서, 임계값 이상의 누적된 성좌점의 위치가 8개의 8PSK 성좌점의 모든 위치에 배치될 경우 8PSK 변조모드로, 4개의 QPSK 성좌점 위치에 배치될 경우 QPSK 변조모드로, 2개의 BPSK 성상점 위치에 배치될 경우 BPSK 변조모드로 검출하여 변조방식 결정기(407)에 변조정보를 제공하여 상기 변조방식 결정기(407)가 적절한 복조방식을 선택하도록 한다.That is, if the accumulated constellation point is counted and the threshold value is still detected, the corresponding modulation scheme is locked (locked). If the threshold value is detected below the threshold, the modulation scheme is changed or the modulation scheme detection is failed (unlocked). Therefore, when the positions of the accumulated constellation points above the threshold are arranged at all positions of the eight 8PSK constellation points, in the 8PSK modulation mode, and when the positions of the four QPSK constellation points are placed in the QPSK modulation mode, two BPSK constellation points are positioned. When arranged in the BPSK modulation mode, the modulation information is provided to the
상기 QPSK 성좌점에서 매핑 검출기(402)는 QPSK 복조 상태에서 4개의 성좌점이 존재할 수 있으며, 4개의 성상도 위치를 가정하여 결정경계(Decision Boundary)를 정하고 수신 심볼(d(k))의 현 성상도 위치를 결정경계 내에서 검출하여 t2 심볼동안 누적시킨다. 이후, 상기 QPSK 성좌점에서 매핑 검출기(402)는 복조부(303)로부터 전달받은 결정신호(d(k))를 t2 심볼동안 누적시킨 성좌점의 위치를 이용하여 변조방식을 검출한다.At the QPSK constellation point, the
즉, 누적시킨 성좌점을 카운트하여 임계치(Threshold) 이상 계속 검출되면 변조방식이 검출된 것으로 처리하며(lock), 임계치 미만으로 검출되면 변조방식이 변경되었거나 변조방식 검출에 실패한 것으로 처리한다(unlock). 따라서, 임계값 이상 누적된 성좌점의 위치가 4개의 모든 위치에 배치될 경우 QPSK 변조모드로, 2개의 BPSK 성상점 위치에 배치될 경우 BPSK 변조모드로 검출하여 변조방식 결정기(407)에 변조정보를 제공하여 상기 변조방식 결정기(407)가 적절한 복조방식을 선택하도록 한다.That is, if the accumulated constellation point is counted and the threshold value is still detected, the modulation method is detected as a lock (lock), and if it is detected below the threshold value, the modulation method is changed or the modulation method detection is failed (unlock). . Therefore, when the positions of the constellation points accumulated above the threshold value are arranged in all four positions, the modulation information is detected by the
상기 BPSK 성좌점에서 매핑 검출기(403)는 BPSK 복조 상태에서 2개의 성좌점이 존재할 수 있으며, 2개의 성상도 위치를 가정하여 결정경계(Decision Boundary)를 정하고 수신 심볼(d(k))의 현 성상도 위치를 결정경계 내에서 검출하여 t1 심볼동안 누적시킨다. 이후, 상기 BPSK 성좌점에서 매핑 검출기(403)는 복조부(303)로부터 전달받은 결정신호(d(k))를 t1 심볼동안 누적시킨 성좌점의 위치를 이용하여 변조방식을 검출한다.At the BPSK constellation point, the
즉, 누적시킨 성좌점을 카운트하여 임계치 이상 계속 검출되면 변조방식이 검출된 것으로 처리하며(lock), 임계치 미만으로 검출되면 변조방식이 변경되었거나 변조방식 검출을 실패한 것으로 처리한다(unlock). 따라서, 임계값 이상 누적된 성좌점이 존재할 경우 BPSK 변조모드로 검출하여 변조방식 결정기(407)에 변조정보를 제공하여 상기 변조방식 결정기(407)가 적절한 복조방식을 선택하도록 한다.In other words, if the accumulated constellation point is counted and the threshold value is continuously detected, the modulation method is locked (locked). If the threshold value is detected below the threshold value, the modulation method is changed or the modulation method detection is failed (unlocked). Accordingly, when the constellation points accumulated above the threshold value exist, the modulation information is determined in the BPSK modulation mode and provided to the
한편, 송신부에서 변조 방식이 바뀌는 경우에 수신부에서는 반송파 동기를 잃어버리고 잡음전력이 높아지게 된다. 따라서, 변조방식 결정기(407)는 송신부에 서의 변조방식을 수신부에서 수신한 신호로부터 추적해야 되는데, 이 과정에서 복조상태 검출기(406)는 변조방식 변경에 의한 잡음전력을 확인하여 복조상태 정보를 검출한다. 상기 복조상태 검출기(406)로부터의 복조상태 정보를 변조방식 선택의 확인용으로 사용함으로써 변조방식 결정기(407)의 안정성을 높인다.On the other hand, when the modulation scheme is changed in the transmitter, the receiver loses carrier synchronization and the noise power becomes high. Therefore, the
상기 변조방식 결정기(407)는 상기 다수의 성좌점에서 매핑 검출기(401 내지 403)로부터의 매핑 정보와 복조상태 검출기(406)에서 검출된 복조상태 정보를 입력받아 변조방식을 결정한다.The
8PSK 성좌점에서 매핑 검출기(401)는 8PSK, QPSK, BPSK로 수신되는 모든 변조방식을 검출할 수 있다. 그러나, QPSK 성좌점에서 매핑 검출기(402)는 QPSK와 BPSK로 수신되는 변조방식만을 검출할 수 있고, BPSK 성좌점에서 매핑 검출기(403)는 BPSK로 수신되는 변조방식만 검출할 수 있다. 따라서, 각 변조방식의 성좌점 상태에서 검출된 변조방식 정보를 이용하여 변조방식을 결정한다.At the 8PSK constellation point, the
8PSK 변조방식 검출은 8PSK 성좌점에서의 매핑 검출기(401)에 의해서만 가능하다. 그러나, QPSK 변조방식 검출정보는 8PSK와 QPSK 성좌점에서의 매핑 검출기(401,402)의 출력으로부터 하기 [수학식 1]과 같이 QPSK 변조방식 검출정보(qpsk_det)를 결정한다. 여기서, QPSK 변조방식 검출정보(qpsk_det)는 복조상태 검출기(406)에 의한 록상태(lock)가 유지되면서 8PSK 복조기에 의한 QPSK 상태 검출정보(qpsk8) 또는 QPSK 복조기에 의한 QPSK 상태 검출정보(qpskq)에 의해 QPSK 변조방식이 검출된 것으로 판단한다.8PSK modulation detection is only possible by the
BPSK 변조방식 검출정보는 상기 다수의 성좌점에서 매핑 검출기(401 내지 403)의 출력으로부터 하기 [수학식 2]와 같이 BPSK 변조방식 검출정보(bpsk_det)를 결정한다. 여기서, BPSK 변조방식 검출정보(bpsk_det)는 복조상태 검출기(406)에 의한 록상태(lock)가 유지되면서 8PSK 복조기에 의한 BPSK 상태 검출정보(bpsk8) 또는 QPSK 복조기에 의한 BPSK 상태 검출정보(bpskq) 또는 BPSK 복조기에 의한 BPSK 상태 검출정보(bpskb)에 의해 BPSK 변조방식이 검출된 것으로 판단한다.The BPSK modulation scheme detection information determines the BPSK modulation scheme detection information (bpsk_det) as shown in
도 5 는 본 발명에 따른 채널 적응형 변조방식 검출 방법에 대한 일실시예 상태천이도이다.5 is a state transition diagram of an embodiment of a channel adaptive modulation detection method according to the present invention.
도 5 는 도 4 의 변조방식 결정기(407)에서의 변조방식 결정 과정에 대한 상태 천이 과정을 나타낸다.5 illustrates a state transition process for the modulation method determination process in the
8PSK 복조에서 변조방식 검출 상태(501)에서는 BPSK, QPSK 및 8PSK 변조방식 모두 검출이 가능하며, 검출된 변조방식에 따라 복조를 선택하여(501 내지 503) 복조한 후에 변조방식을 결정함으로써(504 내지 506), 변조방식 결정의 신뢰도를 높 인다. 한편, 복조가 불가능할 경우(unlock)에는 복조가 실패했음을 알린다(507).In the 8PSK
QPSK 복조에서 변조방식 검출 상태(502)에서는 BPSK 및 QPSK 변조방식 검출이 가능하며, 검출된 변조방식에 따라 복조를 선택하여(502, 503) 복조한 후에 변조방식을 결정하고(505, 506), 복조가 불가능할 경우(unlock)에는 모든 변조방식을 검출할 수 있는 8PSK 복조에서 변조방식 검출(501)을 선택한다.In the QPSK
BPSK 복조에서 변조방식 검출 상태(503)에서는 BPSK 변조방식만 복조가 가능하며 검출된 변조방식에 따라 BPSK 복조를 선택하여(503) 복조한 후에 변조방식을 결정하고(506), 복조가 불가능할 경우(unlock)에는 모든 변조방식을 검출할 수 있는 8PSK 복조에서 변조방식 검출(501)을 선택한다.In the BPSK demodulation detection state (503), only the BPSK modulation method can be demodulated.BPSK demodulation is selected according to the detected modulation method (503), and then the modulation method is determined (506). unlock) selects a
즉, BPSK 및 QPSK 변조방식으로 복조가 불가능한 상황(unlock)이 발생할 경우에는 모든 변조방식을 검출할 수 있는 8PSK 복조에서 변조방식 검출(501)을 선택하여 변조방식 검출 시간을 줄이도록 한다.That is, in the case where unlocking is impossible with demodulation by the BPSK and QPSK modulation schemes, the modulation scheme detection time is reduced by selecting the
도 6 은 본 발명에 따른 변조방식 변화에 따른 변조방식 검출 파형을 나타내는 도면으로, 신호 처리 워크시스템(SPW : Signal Processing WorkSystem)으로 본 발명을 구현했을 때, 선택한 변조방식에 따라 복조한 결과 파형 및 복조된 신호의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.6 is a view showing a modulation detection waveform according to a modulation method change according to the present invention. When the present invention is implemented by a signal processing work system (SPW), demodulation according to a selected modulation method is performed. The simulation result of the demodulated signal is shown.
복조 장치는 변조 장치에서 5만 샘플 단위로 8PSK, QPSK, BPSK로 변조하기 위한 제어 신호(603)에 따라 변조한 변조 신호를 입력받아, 복조부(303)에서 복조한 신호(602)와 복조한 신호에서 검출한 프레임 동기 검출 결과(601)를 출력한다.The demodulator receives a modulated signal modulated according to a
상기 복조한 신호(602)로부터의 변조방식 검출 시뮬레이션 결과(604)는 변조 방식이 변경된 후 330심볼(5.16us) 이내에 변조방식이 정확히 검출된다.The modulation scheme detection simulation result 604 from the
즉, 상기 복조한 신호(602)로부터의 변조방식 검출 시뮬레이션 결과(604)가 상기 변조 장치에서 변조하기 위한 제어 신호(603)와 거의 일치하며, 상기와 같이 변조방식 검출에 의한 복조는 매우 빠른 적응 능력을 가진다는 것을 알 수 있다.That is, the modulation scheme detection simulation result 604 from the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
상기한 바와 같은 본 발명은, 송신측의 변조방식 정보를 수신측에 전달하지 않고 수신측에서는 모든 변조방식을 가정한 다수의 복조수단을 구비할 필요가 없이 변조방식 검출수단을 사용하여 복조한 신호로부터 직접 변조방식을 검출함으로써, 송신측에서 변조방식 정보를 수신측에 제공하기 위한 별도의 장치가 필요없고, 수신측에서도 복조 장치를 간단히 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention does not transmit the modulation scheme information of the transmitting side to the receiving side, and the receiving side does not need to include a plurality of demodulation means assuming all the modulation schemes. By detecting the direct modulation scheme, there is no need for a separate apparatus for providing modulation scheme information to the receiver at the transmitting side, and there is an effect that the demodulation apparatus can be simply implemented at the receiving side.
또한, 본 발명은 변조방식 검출수단을 사용하여 복조한 신호로부터 직접 변조방식을 검출함으로써, 별도의 변조방식 정보 전달을 위한 부가적 전송채널이 필요없고, 대역폭의 효율을 개선할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can detect the modulation method directly from the demodulated signal using the modulation method detection means, there is no need for an additional transmission channel for transmitting the separate modulation method information, there is an effect that can improve the efficiency of the bandwidth .
Claims (7)
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