KR20050086638A - Method and device for fine synchronization of a digital telecommunication receiver - Google Patents

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KR20050086638A
KR20050086638A KR1020057008655A KR20057008655A KR20050086638A KR 20050086638 A KR20050086638 A KR 20050086638A KR 1020057008655 A KR1020057008655 A KR 1020057008655A KR 20057008655 A KR20057008655 A KR 20057008655A KR 20050086638 A KR20050086638 A KR 20050086638A
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KR1020057008655A
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도나토 에토레
마우리지오 그라지아노
브루노 멜리스
안드레아 피노텔로
알프레도 루스키토
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텔레콤 이탈리아 소시에떼 퍼 아찌오니
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073Synchronisation aspects

Abstract

A method for the synchronization of a digital telecommunication receiver comprises the steps of: - storing a plurality of consecutive samples E-l, E, M, L, L+1 of an incoming spread spectrum signal in a delay line 56; - determining by interpolation between consecutive samples of the incoming spread spectrum signal, by means of a first digitally controlled interpolator 26, an interpolated early sample (e) anticipating an optimal sampling time instant; - determining by interpolation between consecutive samples of the incoming spread spectrum signal, by means of a second digitally controlled interpolator 24, an interpolated middle sample (m) corresponding to the optimal sampling time instant; - determining by interpolation between consecutive samples of the incoming spread spectrum signal, by means of a third digitally controlled interpolator 28, an interpolated late sample (1) delayed with respect to the optimal sampling time instant; - calculating an error signal Sigma as the difference between the energy of the symbols computed from the interpolated early sample (e) and the interpolated late (1) sample; - extracting the sign of the error signal Sigma - accumulating the sign of the error signal Sigma for the generation of control signals SE, SM, SL for controlling the interpolation phases of the digitally controlled interpolators used for determining the interpolated early (e), middle (m) and late (l) samples. The accumulated value has a positive saturation value of +4 and a negative saturation value of 4.

Description

디지털 통신 수신기의 미세 동기 방법 및 장치{Method And Device For Fine Synchronization Of A Digital Telecommunication Receiver}METHOD AND DEVICE FOR Fine Synchronization Of A Digital Telecommunication Receiver

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 디지털 통신 시스템의 미세 동기화 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템에 사용하기 위한 디지털 수신기에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system, and more particularly to a fine synchronization method of a digital communication system. The invention also relates to a digital receiver for use in a Code Division Multiple Access (CDMA) system.

CDMA 접속기술은 현재 다른 접속기술에 비하면 더 큰 스펙트럼 효율로 인해 제 3 세대 이동통신 시스템(예를 들어, UMTS, CDMA2000)에서의 광범위한 사용이 발견된다.CDMA access technology is currently finding widespread use in third generation mobile communication systems (e.g., UMTS, CDMA2000) due to greater spectral efficiency compared to other access technologies.

CDMA 시스템에서 데이터 시퀀스(data sequence)는 광역 스펙트럼폭을 갖는 의사잡음부호(pseudo noise code)(이하, "PN 부호")에 의해 확산된다. 이들 시스템의 효율은 수신된 PN 부호와 국부적으로 발생된 PN 부호 사이의 정확한 위상 동기를 계속적으로 유지할 수 있는 수신기의 능력에 주로 좌우된다. In a CDMA system, a data sequence is spread by a pseudo noise code (hereinafter referred to as a "PN code") having a wide spectrum. The efficiency of these systems mainly depends on the receiver's ability to continuously maintain accurate phase synchronization between the received PN code and the locally generated PN code.

실제로, 수신된 PN 부호와 국부적으로 발생된 PN 부호 사이의 정확한 위상 동기없이, 수신기의 성능손실은 심지어 칩주기의 절반의 부정합(mismatch)에 대해서도 수 dB 크기이다.In fact, without accurate phase synchronization between the received PN code and the locally generated PN code, the performance loss of the receiver is several dB even for mismatches of half the chip period.

위상동기화처리는 주로 부호획득(code acquisition) 및 부호추적(code tracking)의 2단계로 수행된다. 부호획득은 국부적으로 발생된 부호의 위상을 유입하는 부호의 칩주기(chip duration)(TC=1/FC)내에 가져오는 초기검색과정이다. 코드추적은 유입하는 부호와 국부적으로 발생된 부호 사이의 칩 경계의 미세한 정렬을 달성하고 유지하는 과정이다.The phase synchronization process is mainly performed in two stages of code acquisition and code tracking. Code acquisition is an initial retrieval process that brings the locally generated code phase into the chip duration (T C = 1 / F C ) of the code inflowing. Code tracking is the process of achieving and maintaining fine alignment of chip boundaries between incoming code and locally generated code.

특히, 본 발명은 일반적으로 레이크 수신기(Rake receiver)의 형태로 실행되는 수신장치의 부호추적부분과 연계된다.In particular, the present invention is generally associated with a code tracking portion of a receiver that is implemented in the form of a rake receiver.

디지털 수신기에 대해, 핵심부품은 아날로그-디지털 변환기(ADC)이다. 몇몇의 애플리케이션에서, 샘플링 클록속도(clock rate)는 어떤 경우 유입하는 신호와 동기화될 수 없다. 예를 들어, 이들 애플리케이션 중 하나는 서로 섞여서 비동기적인 몇몇 신호의 합이 하나의 아날로그-디지털 변환기를 사용하여 수신되고 디지털화되는 CDMA 기지국 수신기이다. 이들 경우, 샘플링 클록위상을 변경시킬 수 없기 때문에, 각 사용자의 수신된 PN 부호와 국부적으로 발생된 PN 부호 사이의 미세 시간 동기화(즉, 부호추적)가 디지털 방법을 통해 달성되어야만 한다.For digital receivers, the key component is the analog-to-digital converter (ADC). In some applications, the sampling clock rate may in some cases not be synchronized with the incoming signal. For example, one of these applications is a CDMA base station receiver, where the sum of several signals asynchronously mixed together is received and digitized using one analog-to-digital converter. In these cases, since the sampling clock phase cannot be changed, fine time synchronization (ie, code tracking) between each user's received PN code and locally generated PN code must be achieved through a digital method.

부호추적동작은 동기화장치(Synchronisation Unit)에 의해 수행된다. 몇몇 타입의 부호추적루프가 실제 애플리케이션에 광범위하게 적용되었고 가장 인기있는 방안은 소위 얼리-레이트 동기화회로(Early-Late Synchronizer)이다. The code tracking operation is performed by a synchronization unit. Several types of code tracking loops have been widely applied in practical applications, and the most popular solution is the so-called Early-Late Synchronizer.

동기화장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 주파수 fs=N·FC에서 오버샘플되고 칩당 적어도 2개의 샘플(N>2)을 갖는 수신 전단부로부터 기저대역신호 y(t)를 입력으로서 수신하고, 칩당 하나의 샘플(즉, 최적의 샘플)을 갖는 레이크 수신기의 핑거에 상기 신호를 제공한다. 레이크 수신기의 각 핑거는 자신의 동기화장치를 필요로 하는데, 왜냐하면, 레이크 수신기의 다른 핑거에 의해 복조된 다른 다중경로 구성부품들의 시간 오프셋 값이 대개 같지 않기 때문이다.The synchronizer, as shown in Fig. 1, receives the baseband signal y (t) as input from a receive front end that is oversampled at frequency f s = N · F C and has at least two samples (N> 2) per chip. Receive and provide the signal to a finger of a rake receiver having one sample per chip (ie, the optimal sample). Each finger of the rake receiver requires its own synchronizer because the time offset values of the other multipath components demodulated by the other fingers of the rake receiver are usually not equal.

미세 시간 동기화는 정확한 값을 얻기 위해, 또는 적어도 최적의 샘플링 순간(sampling instant) topt에 해당하는 수신된 신호에 근사하도록 수신된 샘플 사이에 일종의 내삽(interpolation)을 수행함으로써 달성된다. 이 기술은 잘 알려져 있으며, 예를 들어, 1993년 3월자 에프.엠. 가드너(F.M. Gardner)의 논문 "Interpolation in digital modems - Part Ⅰ: Fundamentals". IEEE Trans. Communications, vol. 41, pp. 502-508, 또는 엘. 에럽(L. Erup), 에프.엠. 가드너의 논문 "Interpolation in digital modems - Part Ⅱ: Implementation and Performance"에 개시되어 있다.Fine time synchronization is achieved by performing some sort of interpolation between the received samples to obtain an accurate value, or at least to approximate the received signal corresponding to the optimal sampling instant t opt . This technique is well known, for example, in March 1993, F.M. FM Gardner's paper, " Interpolation in digital modems-Part I: Fundamentals ". IEEE Trans. Communications, vol. 41, pp. 502-508, or L. L. Erup, F. M. Gardner's article " Interpolation in digital modems-Part II: Implementation and Performance ".

최적의 샘플링 순간 topt(t)는 무선채널의 시간 가변성질로 인해 시간에 따라 변하고 수신된 신호의 진폭이 최대이고, 동시에 심벌간 간섭(intersymbol interference, ISI)이 최소인 순간에 해당한다. 최적의 샘플링 시간에 해당하는 수신된 신호를 샘플링함으로써, 수신기의 출력에서 신호 대 잡음비(SNR)를 최대화하고 이에 따라 비트오류율(BER)을 최소화할 수 있다. 최적의 샘플링 순간은, 도 2에 도시된 바와 같이, 아이 다이어그램(eye diagram)에서 최대 개방지점으로서 관찰될 수 있다.The optimal sampling instant t opt (t) varies over time due to the time variability of the radio channel and corresponds to the instant when the amplitude of the received signal is maximum and at the same time the intersymbol interference (ISI) is minimal. By sampling the received signal corresponding to the optimal sampling time, it is possible to maximize the signal-to-noise ratio (SNR) at the output of the receiver and thus minimize the bit error rate (BER). The optimal sampling instant can be observed as the maximum opening point in the eye diagram, as shown in FIG.

아래에서, 공지기술을 기초로 한 동기화장치의 원리를 설명한다. 본 설명은 실수 신호 y(t)의 경우를 기초로 하지만, 복소수 신호 y(t)로의 확장도 직접된다.In the following, the principle of the synchronization device based on the known technology will be described. This description is based on the case of real signal y (t), but the extension to complex signal y (t) is also directly.

종래 기술에서 설명된 동기화장치(1)의 블록도가 도 3에 도시되어 있다. 고려되는 방식은 피드백 루프를 사용하여 동작된다. 시간연속신호 y(t)가 아날로그-디지털 변환기(2)의 입력에 수신된다. 신호 y(t)는 주기 TC를 갖는 일련의 펄스이고, 예를 들어, 한 쌍의 루트 레이즈드 코사인(root raised cosine, RRC) 필터에 의해 형성되며A block diagram of the synchronization device 1 described in the prior art is shown in FIG. The scheme considered is operated using a feedback loop. The time continuous signal y (t) is received at the input of the analog-to-digital converter 2. Signal y (t) is a series of pulses with period T C , for example formed by a pair of root raised cosine (RRC) filters

여기서, uk={-1,+1}는 전송된 칩의 시퀀스이고, h(t)는Where u k = {-1, + 1} is a sequence of transmitted chips, and h (t) is

위 표현을 갖는 등가의 레이즈드 코사인(RC)의 임펄스 응답이다.Impulse response of an equivalent raised cosine (RC) with the above representation.

신호 y(t)의 일방향 대역폭은The unidirectional bandwidth of the signal y (t) is

이고, 여기서 α는 RRC 형성 필터의 롤오프(roll-off)이다.Where α is the roll-off of the RRC forming filter.

ADC 변환기(2)는 ADC 샘플링 주파수 fs=1/ts에 해당하는 동일한 시간간격 ts로 y(t)의 샘플을 취한다. 아날로그 기저대역신호의 샘플링은 다른 샘플링 속도로 수행될 수 있다. 그러나, 나이키스트(Nyquist) 기준은 일방향 신호 대역폭의 2배, 즉, fs≥2·B의 최소 ADC 샘플링 속도를 필요로 한다.The ADC converter 2 takes a sample of y (t) at the same time interval t s corresponding to the ADC sampling frequency f s = 1 / t s . Sampling of the analog baseband signal may be performed at different sampling rates. However, the Nyquist criterion requires a minimum ADC sampling rate of twice the one-way signal bandwidth, i.e., f s ≧ 2 · B.

ADC 변환기(2)의 출력에서 신호샘플 y(n·ts)=y(n)은 시간간격 tI에서 내삽된 값 yI(m·ts)=yI(m)을 계산하는 내삽기(4)에 제공된다. 내삽기의 목적은 ADC 변환 후에 시간 해상도를 증가시키기 위한 것으로, 내삽기의 출력에서 샘플의 시간간격 tI은 ADC의 출력에서 샘플의 시간간격 ts보다 더 작다. 일반적으로,At the output of the ADC converter 2, the signal sample y (n · t s ) = y (n) is an interpolator that calculates the interpolated value y I (m · t s ) = y I (m) at the time interval t I. Provided in (4). The purpose of the interpolator is to increase the time resolution after ADC conversion, wherein the time interval t I of the sample at the output of the interpolator is smaller than the time interval t s of the sample at the output of the ADC. Generally,

이며, 여기서 K는 1보다 큰 정수이다.Where K is an integer greater than one.

ADC의 출력에서 샘플 y(n)이 최적의 시각과 일치하지 않으면, 동기화장치는 먼저 최적의 샘플링 순간 를 추정하고, 그런 후 상기 인스턴트에 해당하는 y(t)의 값을 계산하거나 근사한다. 그리고 나서 상기 값 은 후속의 신호처리를 위해 동기화장치의 출력에 제공된다.If the sample y (n) at the output of the ADC does not match the optimal time, the synchronizer first selects the optimal sampling moment. Is estimated and then the value of y (t) corresponding to the instant is calculated or approximated. And then the above value Is provided at the output of the synchronizer for subsequent signal processing.

디지털 내삽을 통한 시간 동기화의 원리가 도 4에서 K=4를 갖는 선형 내삽의 경우에 대하여 도시되어 있다.The principle of time synchronization via digital interpolation is illustrated for the case of linear interpolation with K = 4 in FIG. 4.

도 4의 예에서, 최적의 샘플링 순간 topt에 해당하는 신호 y(t)는 내삽된 값 yI(m+3)으로 근사된다.In the example of FIG. 4, the signal y (t) corresponding to the optimal sampling instant t opt is approximated to the interpolated value y I (m + 3).

내삽된 값 yI(m+3)은 다음과 같이 계산된다; 먼저, ADC의 출력에서 2개의 연속한 샘플 y(n) 및 y(n+1) 사이의 중간지점 yI(m+2)이 계산된다:The interpolated value y I (m + 3) is calculated as follows; First, the midpoint y I (m + 2) between two consecutive samples y (n) and y (n + 1) at the output of the ADC is calculated:

. .

마찬가지로, 다른 2개의 내삽된 값 yI(m+1) 및 yI(m+3)은 하나의 ADC 샘플과 전단계에서 계산된 상기 내삽된 값 yI(m+2) 사이의 평균으로서 계산된다:Likewise, the other two interpolated values y I (m + 1) and y I (m + 3) are calculated as the average between one ADC sample and the interpolated value y I (m + 2) calculated in the previous step. :

물론, 더 복잡한 내삽방식(예를 들어, 포물선형, 입방형)을 사용하거나 내삽기의 해상도를 증가시킴으로써(즉, K를 증가시킴으로써), 최적의 샘플링 순간에 따른 수신된 신호의 추정을 더 정확하게 할 수 있다.Of course, by using more complex interpolation methods (e.g. parabolic, cubic) or by increasing the interpolator resolution (i.e. by increasing K), the estimation of the received signal according to the optimal sampling moment is more accurate. can do.

도 3의 동기화장치는 또한 동기화과정에 필수적인 다른 소자들을 포함한다. 데이터 필터(5)는 내삽된 샘플을 처리하고 후속의 신호처리를 위해 최적의 샘플을 선택한다. 상기 데이터 필터는 피드백 루프내에 표시되지만, 또한 루프 밖에 배치될 수 있다. 데이터 필터가 내삽기보다 더 복잡하고 비교적 큰 샘플링 속도가 내삽용으로 사용될 때 루프 밖에 배치하는 것이 복잡도(complexity) 면에서 이점적일 수 있다.The synchronization device of FIG. 3 also includes other elements necessary for the synchronization process. The data filter 5 processes the interpolated sample and selects the optimal sample for subsequent signal processing. The data filter is indicated within the feedback loop, but can also be placed outside the loop. When data filters are more complex than interpolators and relatively large sampling rates are used for interpolation, placing them outside the loop can be advantageous in terms of complexity.

최적의 샘플링 순간 topt는 시간 오류검출기 블록(6)에 의해 평가되고 루프필터(7)에 의해 여과된다. 루프필터의 목적은 최적의 샘플링 시간평가에 영향을 끼칠 수 있는 잡음의 영향을 제거하는 것이다. 마지막으로, 루프필터 출력이 제어기(3)를 구동시키며, 상기 제어기(3)는 내삽기(4)에 제어신호를 제공한다.The optimal sampling instant t opt is evaluated by the time error detector block 6 and filtered by the loop filter 7. The purpose of the loop filter is to eliminate the effects of noise that can affect the optimal sampling time estimate. Finally, the loop filter output drives the controller 3, which provides a control signal to the interpolator 4.

도 3에 도시된 동기화장치의 일반적인 구조로부터 시작하여, 디지털 CDMA 수신기의 특별한 경우의 애플리케이션을 분석할 수 있다.Starting from the general structure of the synchronization device shown in FIG. 3, one can analyze the application of the special case of the digital CDMA receiver.

CDMA 수신기에서 부호추적동작을 수행하는 공지된 방안은 예를 들어, 존 지. 프로아키스(John G. Proakis)의 "Digital Communications" 3판, Mc Graw-Hill, New York, 1995 책에 개시된 소위 얼리-레이트 동기화회로가다.Known schemes for performing code tracking operations in CDMA receivers are, for example, Zone. The so-called early-rate synchronization circuit described in John G. Proakis' third edition of " Digital Communications ", Mc Graw-Hill, New York, 1995.

CDMA 수신기의 동기화를 위한 내삽 및 얼리-레이트 개념의 연결 적용이 알. 드 고덴지(R. De Gaudenzi), 엠. 루이즈(M. Luise)의 1993년 11월자 "A Digital Chip Timing Recovery Loop for Band-Limited Direct-Sequence Spread-Spectrum Signals". IEEE Trans. On Communications, vol. 41, No. 11, 논문에서 찾을 수 있다.The application of interpolation and early-rate concepts for synchronization of CDMA receivers is known. R. De Gaudenzi, M. " A Digital Chip Timing Recovery Loop for Band-Limited Direct-Sequence Spread-Spectrum Signals ", November 1993, M. Luise. IEEE Trans. On Communications, vol. 41, No. 11, can be found in the paper.

얼리-레이트 동기화회로는 수신기 정합 필터의 출력에서 신호 자동상관관계의 대칭성질을 이용한다.The early-rate synchronization circuit uses the symmetry of the signal autocorrelation at the output of the receiver matching filter.

다음에서, 얼리-레이트 동기화회로의 입력에서 신호는 칩당 2개의 샘플(N=2)을 사용하여 샘플화된다고 가정한다. 그런 후, 얼리-레이트 동기화회로의 입력에서 2개의 연속한 샘플은 TC/2만큼(TC=1/FC=칩주기로) 시간이격된다.In the following, it is assumed that the signal at the input of the early-rate synchronization circuit is sampled using two samples per chip (N = 2). Then, two consecutive samples at the input of the early-rate synchronization circuit are spaced apart by T C / 2 (T C = 1 / F C = chip period).

다른 속도를 갖는 시퀀스에 대한 적절한 수학적 표시를 도입하기 위해, 칩주기에 대한 구별시간색인 k를 사용하여 e(k)=e(k·TC)로 표시한다. 또한, 확산인자를 SF로 표시한다. 확산처리전에 정보심볼의 주기는 Ts=SF·TC이고, 이 심볼에 대한 구별시간색인은 (k div SF)이며, 여기서 A div B는 A와 B 사이의 몫의 정수부분이다.In order to introduce a suitable mathematical representation for sequences with different velocities, we denote e (k) = e (k T C ) using the distinction time index k for the chip period. In addition, the diffusion factor is represented by SF. The period of the information symbol before the diffusion process is T s = SF · T C , and the distinguishing time index for this symbol is (k div SF), where A div B is the integer part of the quotient between A and B.

각각의 수신된 칩은 다음과 같이 정의된 초기, 중간 및 말기샘플을 특징으로 할 수 있다:Each received chip may be characterized by initial, intermediate, and terminal samples defined as follows:

초기샘플은 최적의 샘플링 순간을 예상하는 샘플이다. 초기샘플은 각각 동일위상(in-phase) 및 직교위상(in-quadrature) 성분에 대해 eI(k) 및 eQ(k)로 표시된다.The initial sample is a sample that predicts the optimum sampling moment. Initial samples are denoted by e I (k) and e Q (k) for in-phase and in-quadrature components, respectively.

중간샘플은, 시간오류 없이, 최적의 샘플 또는 등가로 수신된 임펄스 h(t)의 피크에 해당하는 샘플이다. 중간샘플은 각각 동일위상 및 직교위상 성분에 대해 mI(k) 및 mQ(k)로 표시된다.The intermediate sample is the sample corresponding to the peak of the impulse h (t) received at the optimal sample or equivalent, without time error. Intermediate samples are represented by m I (k) and m Q (k) for in-phase and quadrature components, respectively.

말기샘플은 최적의 샘플링 순간에 대해 지연되는 샘플이다. 말기샘플은 각각 동일위상 및 직교위상 성분에 대해 lI(k) 및 lQ(k)로 표시된다. 주어진 칩의 말기샘플은 또한 다음 칩의 초기샘플이다.The late sample is a sample that is delayed for the optimal sampling instant. Terminal samples are denoted by l I (k) and l Q (k) for in-phase and quadrature components, respectively. The late sample of a given chip is also the initial sample of the next chip.

초기, 중간 및 말기샘플의 정의는 동일위상 성분에 대해서 그리고 완벽한 시간 동기화의 경우에 도 5에서 명확해진다. 도 5로부터, 중간샘플은 더 큰 에너지와 최소 ISI를 가진 샘플임을 주목할 수 있다. 따라서, 디스크램블링(descrambling) 동작 및 역확산(despreading) 동작을 위해 레이크 핑거에 제공되어야 한다.The definitions of the initial, middle and end samples are made clear in FIG. 5 for in-phase components and in case of perfect time synchronization. It can be noted from FIG. 5 that the intermediate sample is a sample with greater energy and minimum ISI. Therefore, it must be provided to the rake finger for descrambling operation and despreading operation.

또한, 도 5로부터, 완전한 시스템의 임펄스 응답이 대칭적이고 시스템이 완벽한 시간 동기화를 달성한 경우, 초기 및 말기샘플의 에너지는 동일함을 관찰할 수 있다.In addition, from FIG. 5, it can be observed that when the impulse response of the complete system is symmetric and the system achieves perfect time synchronization, the energy of the initial and terminal samples is the same.

완벽한 시간 동기화의 2가지 조건은 다음과 같이 표현될 수 있다:The two conditions of perfect time synchronization can be expressed as follows:

완벽한 시간 동기화 ⇒ εm = m2 I(k) + m2 Q(k) = 최대Perfect time synchronization ⇒ ε m = m 2 I (k) + m 2 Q (k) = maximum

완벽한 시간 동기화 ⇒ εe = e2 I(k) + e2 Q(k) = εl = l2 I(k) + l2 Q(k)Perfect time synchronization ⇒ ε e = e 2 I (k) + e 2 Q (k) = ε l = l 2 I (k) + l 2 Q (k)

여기서, εeml는 각각 초기, 중간 및 말기샘플의 에너지이다.Where ε e , ε m , ε l are the energies of the initial, middle and end samples, respectively.

잡음이 있는 경우, 최대 에너지를 갖는 샘플을 식별하기가 대개 어렵다. 피크에 해당하는 신호를 샘플링하는 대신에, 얼리-레이트 동기화회로는 제 2 조건을 통해 최적의 샘플링 순간을 식별한다: 초기 및 말기샘플의 에너지는 같아야 하거나, 다르게 말하면, 두 에너지 사이의 차가 0(εel =0)으로 줄어져야만 한다. 이러한 조건이 충족될 때, 초기샘플 및 말기샘플 사이의 샘플(즉, 중간샘플)이 레이크 핑거에 제공되는 최적의 샘플이다.If there is noise, it is usually difficult to identify the sample with the maximum energy. Instead of sampling the signal corresponding to the peak, the early-rate synchronization circuit identifies the optimal sampling instant via a second condition: the energy of the initial and terminal samples must be the same, or in other words, the difference between the two energies is zero ( ε el = 0). When this condition is met, the sample between the initial sample and the late sample (ie, the intermediate sample) is the best sample provided to the rake finger.

CDMA 시스템에서 채널상의 신호 대 잡음비가 매우 낮은 것을 고려하면, 조건 εel = 0은 역확산과 통합 동작후에 심볼에 대해 검증되어야만 한다. SF 샘플을 통한 평균은 초기샘플 및 말기샘플 에너지의 평균값을 도출하고 다른 사용자로부터 잡음 및 간섭에 기인한 에너지 요동을 줄인다.Given that the signal-to-noise ratio on the channel in the CDMA system is very low, the condition ε el = 0 must be verified for the symbol after despreading and consolidation operations. The average over the SF sample derives the average value of the initial and end sample energies and reduces the energy fluctuations due to noise and interference from other users.

종래 기술의 얼리-레이트 동기화회로의 간략화된 블록도가 도 6에서 실수 PN(의사잡음)부호 cc(k)의 일반적인 경우에 대해 도시되어 있다. 그러나, 복소수 PN 부호의 경우에도 각각의 실수 곱셈장치들의 결합을 하나의 복소수 곱셈장치로 간단히 대체함으로써 동일한 구성이 유효하다.A simplified block diagram of a prior art early-rate synchronization circuit is shown in FIG. 6 for the general case of real PN (pseudo noise) code c c (k). However, even in the case of the complex PN code, the same configuration is effective by simply replacing the combination of the respective real multipliers with one complex multiplier.

도 6의 얼리-레이트 동기화회로는 2개의 상관기를 사용한다: 첫째 상관기는 초기 샘플에 대한 역확산, 통합 및 덤프동작을 수행하는 반면에, 둘째 상관기는 말기샘플에 대해 동일한 동작을 수행한다. 그런 후, 2개 상관기의 출력은 역확산된 심볼의 에너지를 얻고, 전파채널에 의해 도입된 데이터 시퀀스의 변조와 위상회전얼 제거하기 위해 제곱된다. 마지막으로, 상기 2개 상관기의 출력 차를 계산함으로써 오류신호 ξ가 계산된다.The early-rate synchronization circuit of FIG. 6 uses two correlators: the first correlator performs despreading, consolidation and dump operations on the initial sample, while the second correlator performs the same operation on the late samples. The outputs of the two correlators are then squared to obtain the energy of the despread symbol and to modulate and phase rotate the data sequence introduced by the propagation channel. Finally, the error signal ξ is calculated by calculating the output difference of the two correlators.

동일위상 및 직교위상 성분의 역확산, 통합, 제곱 및 합산 동작 후에, 소정의 시간오류 τ=t-topt에 대한, 오류신호가After despreading, consolidating, squared and summating operations of in-phase and quadrature components, for a given time error τ = tt opt

ξ(k div SF) = E(k div SF) - L(k div SF)ξ (k div SF) = E (k div SF)-L (k div SF)

로 주어진다.Is given by

시간오류 τ의 함수로서 오류신호 ξ면에서 얼리-레이트 동기화회로의 특성이 도 7에 도시되어 있다. 특정한 형태로 인해, 초기-말기 특성을 대개 S곡선이라 한다.The characteristics of the early-rate synchronization circuit in error signal ξ as a function of time error τ are shown in FIG. Due to the particular shape, the early-end characteristics are usually referred to as S curves.

도 7로부터, 시간 오프셋이 있는 경우(τ≠0), 얼리-레이트 동기화회로의 출력에서 오류신호 ξ는 0이 아니며, 초기, 중간 및 말기샘플의 시간위치는 최적의 샘플링 순간을 얻기 위해 (오류의 부호에 따라) 지연되거나 앞서야만 한다.From Fig. 7, when there is a time offset (τ ≠ 0), the error signal ξ at the output of the early-rate synchronization circuit is not zero, and the time positions of the initial, intermediate and terminal samples are obtained in order to obtain an optimal sampling instant (error Must be delayed or preceded).

위치를 지연시키거나 앞서지 않고 초기, 중간 및 말기샘플의 시간위치를 미세하게 조절하기 위한 대안이 도 8 및 도 9에서, 특히 시간 오프셋 τ=Tc/4인 경우에, 도시된 바와 같이 3개의 디지털 내삽기를 사용하여 구성된다.Alternatives for finely adjusting the time position of the initial, middle and end samples without delaying or preceding the position are shown in Figures 8 and 9, in particular when the time offset τ = T c / 4, It is constructed using a digital interpolator.

이들 내삽기 중 2개는 초기샘플 E 및 말기샘플 L을 계산하는데 사용되는 반면에, 3번째 내삽기는 중간샘플 M(즉, 최대 에너지를 갖는 최적의 샘플)을 계산하는데 사용된다. 초기 및 말기샘플은 오류신호 ξ의 계산을 위해 상관기에 제공되는 반면에, 중간샘플은 후속의 신호처리(디스크램블링, 역확산, 채널평가 및 계산, 복호화 등)를 위해 레이크 핑거에 제공된다.Two of these interpolators are used to calculate the initial sample E and the late sample L, while the third interpolator is used to calculate the intermediate sample M (ie, the optimal sample with the maximum energy). The initial and terminal samples are provided to the correlator for the calculation of the error signal ξ, while the intermediate samples are provided to the Rake finger for subsequent signal processing (descrambling, despreading, channel estimation and calculation, decoding, etc.).

도 8에서 초기샘플 E, 중간샘플 M, 및 말기샘플 L을 고려하면, 선형 내삽기에 의해, 소정의 해상도를 가지며, 초기샘플 E과 중간샘플 M 또는 중간샘플 M과 말기샘플 L의 2개의 연속한 값 사이의 모든 샘플들을 발생시킬 수 있다. 오류신호가 0 보다 큰 경우, 최적의 샘플링 순간은 중간샘플 M에 대해 지연되며, 따라서 최적의 샘플값은 중간샘플 M과 말기샘플 L 사이의 선형 내삽으로 계산될 수 있다. 오류신호가 0보다 낮은 경우에 대해서도 동일한 방식으로, 최적의 샘플은 초기샘플 E과 중간샘플 M 사이에 선형 내삽에 의해 계산된다.Considering the initial sample E, the intermediate sample M, and the terminal sample L in FIG. 8, the linear interpolator has a predetermined resolution, and two consecutive samples of the initial sample E and the intermediate sample M or the intermediate sample M and the terminal sample L You can generate all samples between values. If the error signal is greater than zero, the optimal sampling instant is delayed for the intermediate sample M, so the optimal sample value can be calculated by linear interpolation between the intermediate sample M and the terminal sample L. In the same way for the case where the error signal is lower than zero, the optimal sample is calculated by linear interpolation between the initial sample E and the intermediate sample M.

도 9에서 관찰할 수 있듯이, 오류신호를 결정하는, 초기샘플 E과 말기샘플 L이 지연되거나 앞서는 형태를 계산하기 위해, 이전 샘플 E-1과 중간샘플 M 사이에 초기샘플 E을 내삽하는 것이 필수적일 수 있으며, 동일한 방식으로, 후속하는 샘플 L+1과 중간샘플 M 사이에 말기샘플 L을 내삽하는 것이 필수적일 수 있다. 따라서, 얼리-레이트 동기화회로에 기초한 동기화장치는 서로 섞여서 Tc/2의 간격으로 유입하는 신호의 5개의 연속한 샘플 E-1, E, M, L, L+1에 대해 아는 것을 필요로 한다.As can be seen in FIG. 9, it is necessary to interpolate the initial sample E between the previous sample E-1 and the intermediate sample M in order to calculate the delay or leading shape of the initial sample E and the late sample L, which determine the error signal. In the same way, it may be necessary to interpolate the terminal sample L between the subsequent sample L + 1 and the intermediate sample M. Thus, a synchronizer based on an early-rate synchronization circuit needs to know about five consecutive samples E-1, E, M, L, L + 1 of the incoming signal mixed at intervals of T c / 2. .

3개의 내삽기는 각각 상관기와 레이크 핑거에 제공되는 초기, 말기 및 중간샘플의 시간위치를 미세하게 조절하는데 사용된다. 이들 내삽기는 얼리-레이트 동기화회로의 오류신호 ξ로부터 도출된 디지털 신호에 의해 제어된다. 루프가 음의 피드백을 얻도록 정확하게 설계된 경우, 시스템은 오류가 0인 조건으로 수렴함으로써 오류신호를 자동적으로 최소화시킨다. 최소오류조건은 중간샘플이 최대 에너지를 갖는 샘플이며, 따라서 최적 샘플인 것을 말한다.Three interpolators are used to finely adjust the time position of the initial, terminal and intermediate samples provided to the correlator and the rake finger, respectively. These interpolators are controlled by digital signals derived from the error signal ξ of the early-rate synchronization circuit. If the loop is correctly designed to get negative feedback, the system automatically minimizes the error signal by converging to a zero error condition. The minimum error condition is that the intermediate sample is the sample with the maximum energy and therefore the optimal sample.

3개의 내삽된 샘플(초기, 중간 및 말기샘플)의 시간위치는 오류신호가 각각 양 또는 음일 때 시간인자 δ만큼 앞뒤로 이동된다. 인자 δ는 내삽기의 시간 해상도를 나타내고, 대개 Tc/8이다.The time positions of the three interpolated samples (initial, middle and end samples) are moved back and forth by the time factor δ when the error signal is positive or negative, respectively. The factor δ represents the temporal resolution of the interpolator and is usually T c / 8.

시간 해상도 δ=Tc/8을 갖는 중간샘플의 내삽은 대개 무한 해상도를 갖는 이상적인 내삽기에 대한 시스템 성능의 저하를 무시할 정도로 충분하다. 그러나, Tc/8의 해상도를 갖는 내삽기는 칩상의 실리콘 영역 요건에 부정적으로 영향을 끼치는 꽤 복잡한 회로(complex circuit)이다.Interpolation of intermediate samples with time resolution δ = T c / 8 is usually sufficient to ignore the degradation of system performance for an ideal interpolator with infinite resolution. However, interpolators with a resolution of T c / 8 are quite complex circuits that negatively affect the silicon area requirements on the chip.

초기 및 말기샘플은 오류신호 ξ를 계산하는 상관기에 제공된다. 초기 및 말기샘플 사이의 시간차 Δ는 초기-말기 간격(early-late spacing)으로 정의된다. 얼리-레이트 동기화회로의 종래 실행은 대개 칩주기 TC와 대개 동일한 고정된 초기-말기 간격을 사용한다.Early and late samples are provided to the correlator to calculate the error signal ξ. The time difference Δ between the initial and terminal samples is defined as early-late spacing . Conventional implementations of early-rate synchronization circuits typically use a fixed initial-end interval that is usually equal to the chip period T C.

본 출원인은 CDMA 시스템에 사용하기 위한 디지털 수신기에 있어서 동기화장치의 전반적인 복잡도와 실리콘 요건을 줄이는 문제에 착수하였다.Applicant has addressed the problem of reducing the overall complexity and silicon requirements of the synchronizer in a digital receiver for use in a CDMA system.

본 출원인은 디지털 수신기에서 해상도가 δ=Tc/8인 내삽기는 주로 해상도가 δ=Tc/8인 선형 내삽을 수행하는데 필요한 수학적 연산, 즉, 합산, 2의 나눗셈 및 3인 상수인자의 곱셈은 복잡한 연산인 사실로 인해 꽤 복잡한 회로이다. 단일 내삽기의 복잡도는 칩영역에, 특히, 여러 사용자의 신호를 처리하는데 이러한 많은 내삽기를 필요로 하는 기지국 수신기의 경우에 부정적인 영향을 끼친다.The Applicant has = a resolution of the digital receiver δ T c / 8 the inner group mainly resolution is δ = T c / 8 of mathematical operations required to perform a linear interpolation, that is, the summation, multiplication and division, and 3, a constant factor of 2 Is a fairly complex circuit due to the fact that it is a complex operation. The complexity of a single interpolator has a negative effect on the chip area, especially for base station receivers that require many such interpolators to process signals of multiple users.

실제로, 디지털 수신기의 각각의 레이크 핑거는 6개의 내삽기, 즉 신호성분(I 및 Q) 모두에 대한 초기, 중간 및 말기 내삽기를 필요로 한다. 또한, 가능한 예로서 각각이 Nf=8 핑거인 64개의 다른 레이크 수신기를 갖는 UMTS 기지국을 고려하는 경우, 복잡도가 감소된 내삽기를 사용하는 것은 주목할 만한 이점임이 이들 개수로부터 명백하다.Indeed, each Rake finger of the digital receiver requires six interpolators, i.e., initial, intermediate and terminal interpolators for all of the signal components I and Q. Also, when considering a UMTS base station with 64 different rake receivers, each of which is an N f = 8 finger, as a possible example, it is evident from these numbers that the use of a reduced interpolator is a notable advantage.

상술한 바를 고려하여, 본 발명의 목적은 복잡도가 감소된 디지털 수신기의 미세 동기화 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 감소된 복잡도로 인해, 시스템이 집적되는 실리콘 칩의 면적을 줄일 수 있다.In view of the above, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for fine synchronization of a digital receiver with reduced complexity. Due to the reduced complexity, the area of the silicon chip in which the system is integrated can be reduced.

특허청구범위에 청구한 바와 같이, 본 발명에 따라 구현된 방법 및 장치에 의해 상기 및 다른 목적도 달성된다.As claimed in the claims, these and other objects are also achieved by the methods and apparatus implemented according to the invention.

도 1은 레이크 수신기의 종래 기술의 모듈의 블록도이다;1 is a block diagram of a prior art module of a rake receiver;

도 2는 최적의 샘플링 시각을 도시한 아이 다이어그램(eye diagram)을 나타낸 것이다;2 shows an eye diagram showing the optimal sampling time;

도 3은 종래 기술의 동기화장치의 블록도이다;3 is a block diagram of a synchronization device of the prior art;

도 4는 신호 내삽에 의한 시간 동기화를 도시한 그래프이다;4 is a graph illustrating time synchronization by signal interpolation;

도 5는 수신된 신호상에 초기, 중간 및 말기샘플을 도시한 그래프이다;5 is a graph showing initial, middle and end samples on a received signal;

도 6은 얼리-레이트 동기화회로(Early-Late synchronizer)의 간략화한 블록도이다;6 is a simplified block diagram of an Early-Late synchronizer;

도 7은 얼리-레이트 동기화회로에서 오류신호의 그래프이다;7 is a graph of an error signal in an early-rate synchronization circuit;

도 8 및 도 9는 내삽을 이용한 디지털 얼리-레이트 동기화회로의 알려진 원리를 도시한 도면이다;8 and 9 show known principles of a digital early-rate synchronization circuit using interpolation;

도 10은 본 발명에 따른 피드백 루프를 갖는 디지털 얼리-레이트 동기화회로의 완전한 블록도이다;10 is a complete block diagram of a digital early-rate synchronization circuit with a feedback loop in accordance with the present invention;

도 11은 도 10의 동기화회로에 사용된 디지털적으로 제어된 내삽기이다;11 is a digitally controlled interpolator used in the synchronization circuit of FIG. 10;

도 12는 본 발명에 따른 시간오류 τ의 함수로서 초기-말기 간격을 도시한 도면이다;12 shows the initial-end interval as a function of time error τ according to the present invention;

도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 선형 내삽을 수행하는데 필요한 수학적 연산을 나타내는 표이다;13 and 14 are tables showing the mathematical operations required to perform linear interpolation according to the present invention;

도 15는 본 발명에 따른 내삽기의 완전한 구조의 블록도이다; 그리고15 is a block diagram of the complete structure of the interpolator according to the present invention; And

도 16은 도 15의 내삽기의 제어신호의 값을 나타내는 표이다.FIG. 16 is a table illustrating values of a control signal of the interpolator of FIG. 15.

본 출원인은 초기 및 말기샘플 사이의 가변시간거리를 사용하여, 해당하는 내삽기의 구조를 현저히 간략화할 수 있다. 이를 위해, 장치의 내삽구조는 시간오류 τ의 함수로서 가변 초기-말기간격을 제공한다.Applicants can use the variable time distances between the initial and terminal samples to significantly simplify the structure of the corresponding interpolator. To this end, the interpolation structure of the device provides a variable initial-end period as a function of time error τ.

본 발명에 따른 방법 및 장치는 각 레이크 핑거의 초기 및 말기샘플의 내삽을 간단하게 하고, 따라서 전체 시스템의 복잡도를 감소시킨다. The method and apparatus according to the invention simplify the interpolation of the initial and terminal samples of each rake finger, thus reducing the complexity of the overall system.

본 발명에 따른 장치는 범용 이동통신시스템(Universal Mobile Telecommunicaitons System, UMTS), 특히, 주파수분할이중(Frequency Division Duplex, FDD) 모드에서 동작하는 UMTS 수신기의 경우에 대해 더 상세히 설명된다. The apparatus according to the invention is described in more detail in the case of a UMTS receiver operating in a Universal Mobile Telecommunicaitons System (UMTS), in particular in a Frequency Division Duplex (FDD) mode.

유입하는 확산 스펙트럼 신호(spread spectrum signal)와 국부적으로 발생된 코드(locally generated code) 사이의 미세한 정렬을 유지하기 위한 디지털 통신 수신기에 사용될 수 있는, 완전한 얼리-레이트 동기화회로(18)가 도 10에 도시되어 있다.A complete early-rate synchronization circuit 18 is shown in FIG. 10, which can be used in a digital communication receiver to maintain fine alignment between an incoming spread spectrum signal and locally generated code. Is shown.

장치(18)는 유입하는 확산 스펙트럼 신호의 복수의 연속한 샘플 E-1, E, M, L, L+1을 저장하는 지연선(delay line)(56); 연속한 샘플들 사이의 내삽에 의해 최적의 샘플링 시각을 예상하는 내삽된 초기샘플(e)을 결정하는 제 1 디지털 제어 내삽기(26); 연속한 샘플들 사이의 내삽에 의해 상기 최적의 샘플링 시각에 해당하는 내삽된 중간샘플(m)을 결정하는 제 2 디지털 제어 내삽기(24); 연속한 샘플들 사이의 내삽에 의해 상기 최적의 샘플링 시각에 대해 지연되는 내삽된 말기샘플(l)을 결정하는 제 3 디지털 제어 내삽기(28); 상기 내삽된 초기샘플(e)에 대한 역확산(despreading)동작, 통합동작 및 덤프(dump) 동작을 수행하는 제 1 상관기(32), 및 상기 내삽된 말기샘플(l)에 대한 동일한 동작을 수행하는 제 2 상관기(30); 소정의 심볼(number symbol)들에 대한 오류신호 ξ를 평균하는 저역통과 필터(22); 상기 오류신호 ξ의 부호를 추출하는 회로(23); 및 제 1, 제 2 및 제 3 디지털 제어 내삽기(26, 24, 및 28)의 내삽 위상을 제어하는 제어신호(SE, SM, 및 SL)를 발생시키기 위해, 내부 레지스터(internal register)에 상기 오류신호 ξ의 부호를 축적하는 제어신호 발생기(66)를 구비하고, 상기 2개의 상관기의 출력은 역확산 심볼의 에너지를 구하고 전파 채널에 의해 도입된 데이터 시퀀스(data sequence)의 변조와 위상회전을 제거하기 위해 제곱되며, 최종적으로 상기 2개의 상관기 출력차를 취함으로써 상기 오류신호 ξ가 계산된다.Apparatus 18 includes a delay line 56 for storing a plurality of consecutive samples E-1, E, M, L, L + 1 of the incoming spread spectrum signal; A first digitally controlled interpolator 26 for determining an interpolated initial sample e that predicts an optimal sampling time by interpolation between successive samples; A second digitally controlled interpolator (24) for determining an interpolated intermediate sample (m) corresponding to the optimal sampling time by interpolation between successive samples; A third digitally controlled interpolator (28) for determining an interpolated terminal sample (1) delayed for said optimal sampling time by interpolation between successive samples; Perform the same operation on the first correlator 32 performing the despreading operation, the integration operation and the dump operation on the interpolated initial sample e, and the interpolated terminal sample l. A second correlator 30; A low pass filter 22 for averaging the error signal ξ for predetermined symbols; A circuit (23) for extracting a sign of the error signal ξ; And internal registers for generating control signals S E , S M , and S L for controlling the interpolation phases of the first, second and third digitally controlled interpolators 26, 24, and 28. And a control signal generator 66 for accumulating the sign of the error signal ξ, and the outputs of the two correlators obtain the energy of the despread symbol and modulate the data sequence introduced by the propagation channel. Squared to eliminate phase rotation, the error signal ξ is calculated by finally taking the two correlator output differences.

상기 내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l) 사이의 시간거리는, 아래에 상세히 설명되는 바와 같이, 제어신호(SE, SM, 및 SL)에 대하여 변한다.The time distance between the interpolated initial sample (e) and the late sample (1) varies with respect to the control signals (S E , S M , and S L ), as described in detail below.

얼리-레이트 동기화회로(18)는 폐루프 제어시스템(closedd loop control system)으로서, 상기 폐루프 제어시스템의 대역폭은 칩속도(chip rate) FC에 비하여 비교적 좁다. 소정의 심볼들에 대한 오류신호 ξ를 평균하는데 사용되는 저역통과필터(22)가 루프 대역폭을 결정한다. 정확한 부호 동기화를 유지하기 위해, 루프 대역폭은 상관함수의 순간적인 지연을 추적하는데 충분히 커야만 하나, 잡음 및 간섭의 영향을 받지않게 충분히 협소해야 한다.The early-rate synchronization circuit 18 is a closed loop control system, in which the bandwidth of the closed loop control system is relatively narrow compared to the chip rate F C. The low pass filter 22 used to average the error signal ξ for certain symbols determines the loop bandwidth. To maintain accurate sign synchronization, the loop bandwidth must be large enough to track the instantaneous delay of the correlation function, but narrow enough not to be affected by noise and interference.

따라서, 시스템은 오류가 0인 조건으로 수렴함으로써 오류신호를 자동적으로 최소화한다. 최소오류조건은 중간샘플이 최대 에너지를 가지는 샘플이며 따라서 최적의 샘플인 것을 말한다. Thus, the system automatically minimizes the error signal by converging to a condition where the error is zero. The minimum error condition means that the intermediate sample is the sample with the maximum energy and therefore the optimal sample.

각각의 디지털 제어 내삽기(24, 26 및 28)는 yE, yM, yL로 표시된 3개의 입력신호 및 SEL로 표시된 제어신호를 수신하는, 도 11에 도시된 장치와 같은, 장치이다. 내삽기 yOUT의 출력은 4가지 입력의 함수, yOUT = f(yE, yM, yL, SEL)이다.Each digital control interpolator 24, 26 and 28 is a device, such as the device shown in FIG. 11, receiving three input signals, denoted by y E , y M , y L , and a control signal denoted by SEL. The output of interpolator y OUT is a function of four inputs, y OUT = f (y E , y M , y L , SEL).

입력 yE, yM 및 yL은 내삽되는 디지털 신호 y(t)의 3개의 연속한 샘플(지연선(56)에 저장된 샘플)과 함께 공급된다. 내삽된 샘플의 시간위치, 또는 내삽위상은 다음에 상세히 설명되는 제어신호 SEL을 통해 선택될 수 있다.The inputs y E , y M and y L are supplied with three consecutive samples (samples stored in the delay line 56) of the interpolated digital signal y (t). The time position, or interpolation phase, of the interpolated sample can be selected via the control signal SEL described in detail below.

중간샘플이 다른 기저대역처리를 위해 레이크 핑거에 제공되고, 비트 오류율(bit error rate, BER)면에서 수신기의 성능을 감소시키지 않기 위해 충분한 정확도를 가지며 선택되어야 한다. The intermediate sample is provided to the rake finger for other baseband processing and should be chosen with sufficient accuracy so as not to reduce the receiver's performance in terms of bit error rate (BER).

본 발명에 따르면, 제 1 및 제 3 디지털 제어 내삽기(26,28)의 시간 해상도는 제 2 디지털 제어 내삽기(24)의 시간 해상도보다 더 낮다.According to the invention, the temporal resolution of the first and third digitally controlled interpolators 26 and 28 is lower than the temporal resolution of the second digitally controlled interpolator 24.

특히, 연속한 입력 샘플 E-1, E, M, L, L+1이 TC/(2·n)로 시간이격되고, TC는 기본파형의 주기이며, n=1,2,3,…은 정수라고 가정하면, 내삽함으로써 내삽된 초기샘플(e) 및 말기샘플(l)을 결정하는데 사용된 시간 해상도가 TC/(4·n)인 반면에, 중간 내삽된 샘플(m)을 결정하는데 사용된 시간 해상도는 TC/(8·n)이다.In particular, successive input samples E-1, E, M, L, L + 1 are spaced apart by T C / (2 · n), T C is the period of the fundamental waveform, and n = 1, 2, 3, … Assuming that is an integer, the time resolution used to determine the interpolated initial sample (e) and the late sample (l) by interpolation is T C / (4 · n), while the intermediate interpolated sample (m) is determined. The temporal resolution used to do this is T C / (8 · n).

도 10에 도시된 실시예에서, 입력 샘플들은 시간이격이 TC/2이므로, 초기 및 말기 내삽기(26,28)는 TC/4의 시간 해상도를 갖는 반면에 중간 내삽기(24)는 TC/8의 시간 해상도를 갖는다.In the embodiment shown in FIG. 10, since the input samples are time spaced T C / 2, the early and late interpolators 26 and 28 have a time resolution of T C / 4 while the intermediate interpolator 24 is Has a time resolution of T C / 8.

도 12는 시간축상에 TC/2로 시간이격된 5개의 연속 수신된 신호샘플(E-1, E, M, L, L+1)(56)과, 9개의 다른 시간오류 τ(τ= -TC/2에서 τ= TC/2까지)에 해당하는 9개의 다른 내삽패턴을 나타낸 것이다. 내삽된 초기샘플은 정사각형 심볼(50)로, 내삽된 중간샘플은 다이아몬드 심볼(54)로, 그리고 내삽된 말기샘플은 별심볼(52)로 도 12에 도시되어 있다.Figure 12 shows five consecutive received signal samples (E-1, E, M, L, L + 1) 56 spaced apart by T C / 2 on the time axis, and nine other time errors τ (τ =). 9 different interpolation patterns from -T C / 2 to τ = T C / 2). The interpolated initial sample is shown in FIG. 12 as the square symbol 50, the interpolated intermediate sample as the diamond symbol 54, and the interpolated terminal sample as the asymbol 52.

도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 초기-말기 간격 Δ는 변할 수 있고, 대안으로, 시간오류 τ의 함수로서 2개의 값 TC 또는 3·TC/4을 취한다.As can be seen in FIG. 12, the initial-end interval Δ may vary and, alternatively, take two values T C or 3 · T C / 4 as a function of time error τ.

특히, 초기-말기 간격 Δ는 시간오류 τ가 0이거나 (제어신호 SM의 짝수값에 해당하는) TC/8의 짝수배일 때 TC와 같고:In particular, the initial-end interval Δ is equal to T C when time error τ is zero or an even multiple of T C / 8 (corresponding to an even value of control signal S M ):

Δ = τ, τ=±2·n·TC/8이고 n=0,1,2,…인 경우Δ = τ, τ = ± 2 · n · T C / 8 and n = 0,1,2,... If

초기-말기 간격 Δ는 (제어신호 SM의 홀수값에 해당하는) TC/8의 홀수배일 때 3·TC/4와 같다:The initial-end interval Δ is equal to 3 · T C / 4 when the odd multiple of T C / 8 (corresponding to the odd value of the control signal S M ):

Δ = 3·TC/4, τ=±(2·n+1)·TC/8이고 n=0,1,2,…인 경우Δ = 3 T C / 4, tau = ± (2 n +1) T C / 8 and n = 0,1,2,. If

해상도가 TC/8로 계산된, 내삽된 중간샘플(54)은 항상 오류신호 밸런싱(balancing)를 보장하기 위해 초기샘플(50) 및 말기샘플(52) 사이의 중간지점으로서 취해진다.The interpolated intermediate sample 54, whose resolution is calculated as T C / 8, is always taken as an intermediate point between the initial sample 50 and the terminal sample 52 to ensure error signal balancing.

시간 해상도가 TC/8인 디지털 제어 내삽기(24)의 출력값 yOUT = f(yE, yM, yL, SEL)이 도 13의 표에 열거되어 있다.The output value y OUT = f (y E , y M , y L , SEL) of the digitally controlled interpolator 24 having a time resolution of T C / 8 is listed in the table of FIG. 13.

도 14의 표는 시간 해상도 δ=TC/4를 갖는 디지털 제어 내삽기(26,28)의 출력값 yOUT = f(yE, yM, yL, SEL)을 나타낸 것이다.The table in FIG. 14 shows the output values y OUT = f (y E , y M , y L , SEL) of the digitally controlled interpolators 26, 28 with time resolution δ = T C / 4.

도 14에 도시된 바와 같이, 해상도 δ=TC/4를 갖는 선형 내삽을 수행하는데 필요한 수학적 연산은 단지 합과 2의 나눗셈(즉, 우측 편이)이며, 따라서 이러한 선형 내삽의 하드웨어 복잡도는 해상도 δ=TC/8를 갖는 내삽기 보다 훨씬 낮다.As shown in FIG. 14, the mathematical operation required to perform linear interpolation with resolution δ = T C / 4 is only division and sum of two (ie right shift), so the hardware complexity of such linear interpolation is resolution δ Much lower than the interpolator with = T C / 8.

도 15는 하나의 신호성분에 대한 초기-중간-말기 내삽기의 완전한 구조를 나타낸 것이다. 상기 구조는 신호의 동일위상 성분 I에 대해 도시되었으나, 상기 동일한 구조는 또한 직교위상 Q 성분에도 유효하다.Figure 15 shows the complete structure of the initial-middle-end interpolator for one signal component. While the structure is shown for the in-phase component I of the signal, the same structure is also valid for the quadrature Q component.

내삽을 위해 제어신호를 발생하는 블록이 도 10 및 도 15에서 블록(66)으로 도시되어 있다.The block generating the control signal for interpolation is shown as block 66 in FIGS. 10 and 15.

제어신호 발생기(66)는 하기의 규칙에 따라 계산된 오류신호 ξ의 부호를 입력으로서 수신하고,The control signal generator 66 receives as input the sign of the error signal ξ calculated according to the following rule,

초기, 중간 및 말기샘플의 3개의 내삽기 각각에 대한 제어신호 SE, SM, 및 SL을 출력으로서 제공한다. 블록(66)에 의해 발생된 제어신호 SE, SM, 및 SL은 동일위상 성분 및 직교위상 성분 내삽기 모두에 대해 동일하다.The control signals S E , S M , and S L for each of the three interpolators of the initial, middle and terminal samples are provided as outputs. The control signals S E , S M , and S L generated by block 66 are the same for both in-phase component and quadrature component interpolator.

중간샘플에 대해 작동하는 내삽기(24)의 제어신호 SM은, 도 13의 표에 따른 제어신호를 발생시키기 위해, 4보다 더 크거나 -4보다 더 작은 값에 대해 포화(saturation)를 갖는, 오류신호의 부호를 축적함으로써 얻어진다. 신호 SM의 발생을 위해 사용된 알고리즘은 다음과 같다:The control signal S M of the interpolator 24 operating on the intermediate sample has a saturation for a value greater than 4 or less than -4 in order to generate the control signal according to the table of FIG. 13. This is obtained by accumulating the code of the error signal. The algorithm used for the generation of signal S M is as follows:

SM(-1) = 0S M (-1) = 0

SM(n) = SM(n-1) + 부호(ξ)S M (n) = S M (n-1) + sign (ξ)

[SM(n)>4]이면, SM(n)=4If [S M (n)> 4], then S M (n) = 4

[SM(n)<4]이면, SM(n)=-4.If [S M (n) <4], S M (n) =-4.

초기 및 말기 내삽기 각각에 대한 제어신호 SE 및 SL의 값은 도 11의 제어신호 SM의 함수로서 그리고 도 14의 표로부터 유도될 수 있다. 특히, 시간 오프셋 τ의 함수로서 제어신호 SE, SM, 및 SL의 값이 도 16의 표에 주어진다.The values of control signals S E and S L for each of the initial and terminal interpolators can be derived as a function of control signal S M of FIG. 11 and from the table of FIG. 14. In particular, the values of the control signals S E , S M , and S L as a function of the time offset τ are given in the table of FIG. 16.

제어신호 SE, SM, 및 SL의 표현은 신호 SM의 함수로 계산될 수 있다:The representations of the control signals S E , S M , and S L can be calculated as a function of the signal S M :

여기서, 함수┗·┛는 독립변수를 가장 가까운 아랫 정수로 근사한 것이다.Here, the function ┗ · ┛ approximates the independent variable to the nearest lower integer.

내삽된 초기샘플과 내삽된 말기샘플의 계산을 위한 하나의 시간 다중화 내삽기를 사용함으로써 한층 더 복잡도가 감소될 수 있다. 하나의 상관기를 사용하여, 초기샘플과 말기샘플이 다른 시간간격으로 계산되기 때문에 다중화가 가능하다: 초기샘플은 각각의 DPCCH 비트의 첫번째 절반동안 계산되고, 말기샘플은 두번째 절반동안 계산된다.Further complexity can be reduced by using one time multiplexing interpolator for the calculation of the interpolated initial sample and the interpolated late sample. Using one correlator, multiplexing is possible because the initial sample and the late sample are calculated at different time intervals: the initial sample is calculated during the first half of each DPCCH bit, and the late sample is calculated during the second half.

전술한 장치는 지연선(56)에 유입하는 확산 스펙트럼 신호의 복수의 연속한 샘플 E-1, E, M, L, L+1을 저장하는 단계; 제 1 디지털 제어 내삽기(26)에 의한 상기 유입하는 확산 스펙트럼 신호의 연속한 샘플 사이의 내삽에 의해, 최적의 샘플링 시각을 예상하는 내삽된 초기샘플(e)을 결정하는 단계; 제 2 디지털 제어 내삽기(24)에 의한 상기 유입하는 확산 스펙트럼 신호의 연속한 샘플 사이의 내삽에 의해, 상기 최적의 샘플링 시각에 해당하는 내삽된 중간샘플(m)을 결정하는 단계; 제 3 디지털 제어 내삽기(28)에 의한 상기 유입하는 확산 스펙트럼 신호의 연속한 샘플 사이의 내삽에 의해, 상기 최적의 샘플링 시각에 대해 지연되는 내삽된 말기샘플(l)을 결정하는 단계; 상기 내삽된 초기샘플(e)과 상기 내삽된 말기샘플(l)로부터 계산된 심볼의 에너지 사이의 차로 오류신호 ξ를 계산하는 단계; 상기 오류신호 ξ를 추출하는 단계; 및 상기 내삽된 초기샘플(e), 중간샘플(m) 및 말기샘플(l)을 계산하는데 사용되는 디지털 제어 내삽기의 내삽 위상을 결정하기 위한 제어신호 SE, SM, 및 SL의 발생을 위해 상기 오류신호 ξ의 부호를 축적하는 단계를 포함하는, 유입하는 확산 스펙트럼 신호 및 국부적으로 발생된 부호 사이의 미세 정렬을 유지하기 위한 방법에 의해 디지털 통신 수신기의 미세 동기화를 가능하게 한다. 축적된 값은 +4의 양의 포화값과 -4의 음의 포화값을 갖는다.The apparatus described above includes storing a plurality of consecutive samples E-1, E, M, L, L + 1 of the spread spectrum signal entering the delay line 56; Determining an interpolated initial sample (e) that predicts an optimal sampling time by interpolation between successive samples of the incoming spread spectrum signal by a first digitally controlled interpolator (26); Determining an interpolated intermediate sample (m) corresponding to the optimal sampling time by interpolation between successive samples of the incoming spread spectrum signal by a second digitally controlled interpolator (24); Determining, by interpolation between successive samples of the incoming spread spectrum signal by a third digitally controlled interpolator (28), an interpolated terminal sample (1) delayed for the optimal sampling time; Calculating an error signal ξ by the difference between the energy of the symbol calculated from the interpolated initial sample (e) and the interpolated late sample (l); Extracting the error signal ξ; And generation of control signals S E , S M , and S L for determining the interpolation phase of the digitally controlled interpolator used to calculate the interpolated initial sample (e), intermediate sample (m) and terminal sample (l). Enabling fine synchronization of the digital communication receiver by a method for maintaining a fine alignment between the incoming spread spectrum signal and the locally generated code, which comprises accumulating the code of the error signal ξ for the sake of brevity. The accumulated value has a positive saturation of +4 and a negative saturation of -4.

초기 및 말기 내삽기(26,28)의 위상 또는 시간위치는 상기 내삽된 초기샘플(e) 및 말기샘플(l) 사이의 시간거리가, 앞서 도 12를 참조로 설명한 바와 같이, 가변될 수 있는 방식으로 제어신호 SE 및 SL에 의해 제어된다.The phase or time position of the initial and terminal interpolators 26 and 28 may be varied as the time distance between the interpolated initial sample (e) and the terminal sample (l), as described above with reference to FIG. In a manner controlled by the control signals S E and S L.

특히, 상기 내삽된 초기샘플(e) 및 말기샘플(l) 사이의 시간거리는 제 1 제어신호(SM)가 짝수값인 경우에 기본파형의 주기인 TC 값이거나, 제 1 제어신호(SM)가 홀수값인 경우에 3·TC/4 값을 번갈아 갖는다.In particular, the time distance between the interpolated initial sample (e) and the terminal sample (l) is a T C value which is a period of the fundamental waveform when the first control signal (S M ) is an even value, or the first control signal (S). When M ) is an odd value, the value alternates with 3 · T C / 4.

초기샘플 및 말기샘플 사이의 가변간격으로 인해, 각각의 내삽기(26,28)의 시간 해상도는 내삽된 중간샘플(m)을 결정하는데 사용되는 내삽기(24)의 시간 해상도보다 더 낮을 수 있다. Due to the variable spacing between the initial and terminal samples, the temporal resolution of each interpolator 26, 28 may be lower than the temporal resolution of interpolator 24 used to determine the interpolated intermediate sample m. .

전술한 실시예에서, 내삽기(26,28)의 시간 해상도는 내삽기(24)의 시간 해상도의 절반이며, 특히, 내삽기(26,28)의 시간 해상도는 TC/4이고, 내삽기(24)의 시간 해상도는 TC/8이다.In the above embodiment, the temporal resolution of interpolators 26, 28 is half the temporal resolution of interpolator 24, in particular, the temporal resolution of interpolators 26, 28 is T C / 4, The temporal resolution of 24 is T C / 8.

일반적으로 내삽기의 시간 해상도 사이의 관계는, 유입하는 확산 스펙트럼 신호의 샘플이 TC/(2·n) 시간이격되고, TC는 기본파형의 주기이며, n은 정수라고 가정하면, 아래와 같다:In general, the relationship between the interpolator's time resolution is as follows, assuming that the samples of the incoming spread spectrum signal are spaced T C / (2 · n) time, T C is the period of the fundamental waveform, and n is an integer. :

TC/(4·n)은 내삽기(26,28)의 시간 해상도이다; 그리고T C / (4 · n) is the time resolution of interpolators 26 and 28; And

TC/(8·n)은 내삽기(24)의 시간 해상도이다.T C / (8 · n) is the temporal resolution of the interpolator 24.

내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l) 사이의 시간 거리는, 도 12의 도면에 따르면, 제어신호 SE 및 SL의 값에 따라 TC값 또는 3·TC/4값을 번갈아 갖는다.According to the drawing of FIG. 12, the time distance between the interpolated initial sample e and the terminal sample l alternates the T C value or the 3 · T C / 4 value according to the values of the control signals S E and S L. .

Claims (21)

유입하는 확산 스펙트럼 신호와 국부적으로 발생된 부호 사이의 미세한 정렬을 유지하기 위한 부호추적처리(code tracking process)를 포함하는 디지털 통신 수신기의 미세 동기화 방법에 있어서, A fine synchronization method of a digital communication receiver comprising a code tracking process for maintaining fine alignment between an incoming spread spectrum signal and a locally generated code, 지연선(56)에 유입하는 확산 스펙트럼 신호의 복수의 연속한 샘플(E-1, E, M, L, L+1)을 저장하는 단계; Storing a plurality of consecutive samples (E-1, E, M, L, L + 1) of the spread spectrum signal entering the delay line 56; 제 1 디지털 제어 내삽기(digitally controlled interpolator)(26)에 의한 상기 유입하는 확산 스펙트럼 신호의 연속한 샘플들 사이의 내삽에 의해, 최적의 샘플링 시각(optimal sampling time instant)을 예상하는 내삽된 초기샘플(e)을 결정하는 단계; Interpolated initial samples predicting an optimal sampling time instant by interpolation between successive samples of the incoming spread spectrum signal by a first digitally controlled interpolator 26. determining (e); 제 2 디지털 제어 내삽기(24)에 의한 상기 유입하는 확산 스펙트럼 신호의 연속한 샘플들 사이의 내삽에 의해, 상기 최적의 샘플링 시각에 해당하는 내삽된 중간샘플(m)을 결정하는 단계; Determining an interpolated intermediate sample (m) corresponding to the optimal sampling time by interpolation between successive samples of the incoming spread spectrum signal by a second digitally controlled interpolator (24); 제 3 디지털 제어 내삽기(28)에 의한 상기 유입하는 확산 스펙트럼 신호의 연속한 샘플들 사이의 내삽에 의해, 상기 최적의 샘플링 시각에 대해 지연되는 내삽된 말기샘플(l)을 결정하는 단계; Determining, by interpolation between successive samples of the incoming spread spectrum signal by a third digitally controlled interpolator (28), an interpolated terminal sample (1) delayed for the optimal sampling time; 상기 내삽된 초기샘플(e)과 상기 내삽된 말기샘플(l)로부터 계산된 심볼의 에너지 사이의 차로 오류신호(ξ)를 계산하는 단계를 포함하는 디지털 통신 수신기의 미세 동기화 방법으로서,A fine synchronization method of a digital communication receiver comprising calculating an error signal (ξ) with a difference between energy of a symbol calculated from the interpolated initial sample (e) and the interpolated late sample (l). 상기 오류신호(ξ)의 부호를 추출하는 단계; 및 Extracting a sign of the error signal (ξ); And 상기 디지털 제어 내삽기의 내삽 위상(interplation phase)을 제어하기 위한 제어신호(SE, SM, 및 SL)의 발생을 위해 상기 오류신호(ξ)의 상기 부호를 축적하는 단계를 더 포함하고,Accumulating the sign of the error signal (ξ) for generation of control signals S E , S M , and S L for controlling the interplation phase of the digitally controlled interpolator; , 상기 내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l) 사이의 시간거리는 제 1 제어신호(SM)와 관련하여 변하며, 내삽에 의해 상기 내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도는 내삽에 의해 상기 내삽된 중간샘플(m)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 디지털 통신 수신기의 미세 동기화 방법.The time distance between the interpolated initial sample (e) and the late sample (l) changes in relation to the first control signal (S M ), and determines the interpolated initial sample (e) and the late sample (l) by interpolation. And the time resolution used to determine is lower than the time resolution used to determine the interpolated intermediate sample (m) by interpolation. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오류신호(ξ)의 상기 부호를 축적하는 단계는, 축적된 값이 +4의 양의 포화값과 -4의 음의 포화값을 갖는 것을 규정하는 디지털 통신 수신기의 미세 동기화 방법.Accumulating the code of the error signal (ξ), wherein the accumulated value defines a positive saturation value of +4 and a negative saturation value of -4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 초기샘플(e)과 말기샘플(l) 사이의 시간거리는 상기 제 1 제어신호(SM)가 짝수값인 경우에 기본파형의 주기인 TC 값이거나, 상기 제 1 제어신호(SM)가 홀수값인 경우에 3·TC/4 값을 번갈아 갖는 디지털 통신 수신기의 미세 동기화 방법.The time distance between the initial sample (e) and the terminal sample (l) is a T C value that is a period of the fundamental waveform when the first control signal (S M ) is an even value, or the first control signal (S M ). A fine synchronization method for a digital communication receiver having alternating values of 3 · T C / 4 when is an odd value. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1 디지털 제어 내삽기(26)를 제어하기 위한 제 2 제어신호(SE)는 하기 식을 따라 상기 제 1 제어신호(SM)의 함수로서 발생되며;A second control signal (S E ) for controlling the first digitally controlled interpolator (26) is generated as a function of the first control signal (S M ) according to the following equation; 여기서, 함수 ┗·┛는 독립변수를 가장 가까운 아랫 정수로 근사한 디지털 통신 수신기의 미세 동기화 방법.Here, the function ┗ · ┛ is a fine synchronization method of the digital communication receiver approximating the independent variable to the nearest lower integer. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 3 디지털 제어 내삽기(28)를 제어하기 위한 제 3 제어신호(SL)는 하기 식을 따라 상기 제 1 제어신호(SM)의 함수로서 발생되며;A third control signal S L for controlling the third digital control interpolator 28 is generated as a function of the first control signal S M according to the following equation; 여기서, 함수 ┗·┛는 독립변수를 가장 가까운 아랫 정수로 근사한 디지털 통신 수신기의 미세 동기화 방법.Here, the function ┗ · ┛ is a fine synchronization method of the digital communication receiver approximating the independent variable to the nearest lower integer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 내삽에 의해 상기 내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도는 내삽에 의해 상기 내삽된 중간샘플(m)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도의 절반인 디지털 통신 수신기의 미세 동기화 방법.The time resolution used to determine the interpolated initial sample (e) and the late sample (l) by interpolation is half of the time resolution used to determine the interpolated intermediate sample (m) by interpolation. Fine sync method. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 복수의 연속한 샘플(E-1, E, M, L, L+1)은 TC/(2·n)로 시간이격되고, 여기서 TC는 기본파형의 주기이며, n은 정수이고, 내삽에 의해 상기 내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도는 TC/(4·n)이며, 내삽에 의해 상기 내삽된 중간샘플(m)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도는 TC/(8·n)인 디지털 통신 수신기의 미세 동기화 방법.The plurality of consecutive samples (E-1, E, M, L, L + 1) are time spaced by T C / (2 · n), where T C is the period of the fundamental waveform, n is an integer, The time resolution used to determine the interpolated initial sample (e) and the late sample (l) by interpolation is T C / (4 · n), which is used to determine the interpolated intermediate sample (m) by interpolation. Time synchronization is T C / (8 · n). 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 복수의 연속한 샘플(E-1, E, M, L, L+1)은 TC/2로 시간이격되고, 여기서 TC는 기본파형의 주기이며, 내삽에 의해 상기 내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도는 TC/4이고, 내삽에 의해 상기 내삽된 중간샘플(m)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도는 TC/8인 디지털 통신 수신기의 미세 동기화 방법.The plurality of consecutive samples (E-1, E, M, L, L + 1) are time spaced by T C / 2, where T C is the period of the fundamental waveform, and the interpolated initial sample (interpolated by interpolation) e) and the time resolution used to determine the terminal sample (l) is T C / 4, and the time resolution used to determine the interpolated intermediate sample (m) by interpolation is T C / 8. Fine sync method. 유입하는 확산 스펙트럼 신호와 국부적으로 발생된 부호 사이의 미세한 정렬을 유지하기 위한 장치를 구비하는 디지털 통신 수신기에 있어서,A digital communication receiver having a device for maintaining a fine alignment between an incoming spread spectrum signal and a locally generated code, the digital communication receiver comprising: 상기 유입하는 확산 스펙트럼 신호의 복수의 연속한 샘플 E-1, E, M, L, L+1을 저장하는 지연선(delay line)(56); A delay line 56 for storing a plurality of consecutive samples E-1, E, M, L, L + 1 of the incoming spread spectrum signal; 상기 지연선(56)에 저장된 연속한 샘플들 사이의 내삽에 의해 최적의 샘플링 시각을 예상하는 내삽된 초기샘플(e)을 결정하는 제 1 디지털 제어 내삽기(26); A first digitally controlled interpolator (26) for determining an interpolated initial sample (e) that predicts an optimal sampling time by interpolation between successive samples stored in the delay line (56); 상기 지연선(56)에 저장된 연속한 샘플들 사이의 내삽에 의해 상기 최적의 샘플링 시각에 해당하는 내삽된 중간샘플(m)을 결정하는 제 2 디지털 제어 내삽기(24); A second digitally controlled interpolator (24) for determining an interpolated intermediate sample (m) corresponding to the optimal sampling time by interpolation between successive samples stored in the delay line (56); 상기 지연선(56)에 저장된 연속한 샘플들 사이의 내삽에 의해 상기 최적의 샘플링 시각에 대해 지연된 내삽된 말기샘플(l)을 결정하는 제 3 디지털 제어 내삽기(28); 및A third digitally controlled interpolator (28) for determining the interpolated terminal sample (1) delayed for the optimal sampling time by interpolation between successive samples stored in the delay line (56); And 상기 내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l)로부터 계산된 심볼의 에너지 사이의 차로서 오류신호(ξ)를 계산하기 위한 적어도 하나의 상관기(30,32,22)를 구비하는 디지털 통신 수신기로서,A digital communication receiver having at least one correlator (30, 32, 22) for calculating an error signal (ξ) as a difference between the energy of the symbol calculated from the interpolated initial sample (e) and the late sample (l) as, 상기 오류신호(ξ)의 부호를 추출하기 위한 회로(23); 및A circuit (23) for extracting the sign of the error signal (ξ); And 상기 제 1, 제 2 및 제 3 디지털 제어 내삽기(26, 24 및 28)의 내삽 위상을 제어하기 위한 제어신호(SE, SM, 및 SL)의 발생을 위해 레지스터에 상기 오류신호(ξ)의 상기 부호를 축적하기 위한 제어신호 발생기(66)를 더 구비하고,The error signal in the register for generation of control signals S E , S M , and S L for controlling the interpolation phases of the first, second and third digitally controlled interpolators 26, 24 and 28. further comprising a control signal generator 66 for accumulating the code of ξ, 상기 내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l) 사이의 시간거리는 제 1 제어신호(SM)에 대하여 변하며, 상기 제 1 및 제 3 디지털 제어 내삽기(26 및 28)의 시간 해상도는 상기 제 2 디지털 제어 내삽기(24)의 시간 해상도보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 디지털 통신 수신기.The time distance between the interpolated initial sample (e) and the terminal sample (l) is changed with respect to the first control signal (S M ), and the time resolution of the first and third digital control interpolators (26 and 28) is And a lower than the time resolution of the second digitally controlled interpolator (24). 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 오류신호의 부호가 축적된 상기 레지스터는 +4의 양의 포화값과 -4의 음의 포화값을 갖는 디지털 통신 수신기.And said register in which the sign of said error signal is stored has a positive saturation value of +4 and a negative saturation value of -4. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,The method according to claim 9 or 10, 상기 내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l) 사이의 시간거리는, 상기 제 1 제어신호(SM)가 짝수값인 경우에 기본파형의 주기인 TC 값이거나, 상기 제 1 제어신호(SM)가 홀수값인 경우에 3·TC/4 값을 번갈아 갖는 디지털 통신 수신기.The time distance between the interpolated initial sample (e) and the terminal sample (l) may be a T C value that is a period of a fundamental waveform when the first control signal S M is an even value, or the first control signal ( A digital communication receiver having alternating values of 3 · T C / 4 when S M ) is an odd value. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 1 디지털 제어 내삽기(26)를 제어하기 위한 제 2 제어신호(SE)는 하기 식을 따라 상기 제 1 제어신호(SM)의 함수로서 발생되며;A second control signal (S E ) for controlling the first digitally controlled interpolator (26) is generated as a function of the first control signal (S M ) according to the following equation; 여기서, 함수 ┗·┛는 독립변수를 가장 가까운 아랫 정수로 근사한 디지털 통신 수신기.Here, the function ┗ · ┛ is a digital communication receiver approximating the independent variable to the nearest lower integer. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 3 디지털 제어 내삽기(28)를 제어하기 위한 제 3 제어신호(SL)는 하기 식을 따라 상기 제 1 제어신호(SM)의 함수로서 발생되며;A third control signal S L for controlling the third digital control interpolator 28 is generated as a function of the first control signal S M according to the following equation; 여기서, 함수 ┗·┛는 독립변수를 가장 가까운 아랫 정수로 근사한 디지털 통신 수신기.Here, the function ┗ · ┛ is a digital communication receiver approximating the independent variable to the nearest lower integer. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 내삽에 의해 상기 내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도는 내삽에 의해 상기 내삽된 중간샘플(m)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도의 절반인 디지털 통신 수신기.And the time resolution used to determine the interpolated initial sample (e) and the late sample (l) by interpolation is half the time resolution used to determine the interpolated intermediate sample (m) by interpolation. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 복수의 연속한 샘플(E-1, E, M, L, L+1)은 TC/(2·n)로 시간이격되고, 여기서 TC는 기본파형의 주기이며, n은 정수이고, 내삽에 의해 상기 내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도는 TC/(4·n)이며, 내삽에 의해 상기 중간샘플(m)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도는 TC/(8·n)인 디지털 통신 수신기.The plurality of consecutive samples (E-1, E, M, L, L + 1) are time spaced by T C / (2 · n), where T C is the period of the fundamental waveform, n is an integer, The time resolution used to determine the interpolated initial sample (e) and the late sample (l) by interpolation is T C / (4 · n) and the time used to determine the intermediate sample (m) by interpolation. A digital communication receiver whose resolution is T C / (8 · n). 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 복수의 연속한 샘플(E-1, E, M, L, L+1)은 TC/2로 시간이격되고, 여기서 TC는 기본파형의 주기이며, 내삽에 의해 상기 내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도는 TC/4이며, 내삽에 의해 상기 내삽된 중간샘플(m)을 결정하는데 사용되는 시간 해상도는 TC/8인 디지털 통신 수신기.The plurality of consecutive samples (E-1, E, M, L, L + 1) are time spaced by T C / 2, where T C is the period of the fundamental waveform, and the interpolated initial sample (interpolated by interpolation) e) and the time resolution used to determine the late sample (l) is T C / 4, and the time resolution used to determine the interpolated intermediate sample (m) by interpolation is T C / 8. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,The method according to claim 9 or 10, 상기 지연선(56)은 상기 유입하는 확산 스펙트럼 신호의 5개의 연속한 샘플(E-1, E, M, L, L+1)을 저장하는 디지털 통신 수신기.The delay line (56) stores five consecutive samples (E-1, E, M, L, L + 1) of the incoming spread spectrum signal. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제 2 디지털 제어신호(SE)에 의해 제어되는 상기 제 1 디지털 제어 내삽기(26)는 상기 지연선(56)에 저장된 처음 3개의 샘플(E-1,E,M)을 입력에 수신하고, 상기 제 2 디지털 제어신호(SE)와 상기 처음 3개의 샘플(E-1,E,M)의 함수로서 상기 내삽된 초기샘플(e)을 발생하는 디지털 통신 수신기.The first digital control interpolator 26 controlled by the second digital control signal S E receives the first three samples E-1, E, M stored in the delay line 56 at its input. And generate the interpolated initial sample (e) as a function of the second digital control signal (S E ) and the first three samples (E-1, E, M). 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제 1 디지털 제어신호(SM)에 의해 제어되는 상기 제 2 디지털 제어 내삽기(24)는 상기 지연선(56)에 저장된 3개의 중간샘플(E,M,L)을 입력에 수신하고, 상기 제 1 디지털 제어신호(SM)와 상기 3개의 중간샘플(E,M,L)의 함수로서 상기 내삽된 중간샘플(m)을 발생하는 디지털 통신 수신기.The second digital control interpolator 24 controlled by the first digital control signal S M receives three intermediate samples E, M, L stored in the delay line 56 at an input, And generating said interpolated intermediate sample (m) as a function of said first digital control signal (S M ) and said three intermediate samples (E, M, L). 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제 3 디지털 제어신호(SL)에 의해 제어되는 상기 제 3 디지털 제어 내삽기(28)는 상기 지연선(56)에 저장된 마지막 3개의 말기샘플(M,L,L+1)을 입력에 수신하고, 상기 제 3 디지털 제어신호(SL)와 상기 마지막 3개의 중간샘플(M,L,L+1)의 함수로서 상기 내삽된 말기샘플(l)을 발생하는 디지털 통신 수신기.The third digital control interpolator 28 controlled by the third digital control signal S L receives the last three terminal samples M, L, L + 1 stored in the delay line 56 at the input. Receiving and generating the interpolated terminal sample (l) as a function of the third digital control signal (S L ) and the last three intermediate samples (M, L, L + 1). 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 1 및 제 3 디지털 제어 내삽기(26 및 28)는 하나의 시간 다중화된 디지털 제어 내삽기로서 구현되며, 상기 내삽된 초기샘플(e)과 말기샘플(l)은 다른 시간간격으로 산출되는 디지털 통신 수신기.The first and third digitally controlled interpolators 26 and 28 are implemented as one time multiplexed digitally controlled interpolator, and the interpolated initial sample (e) and terminal sample (l) are calculated at different time intervals. Digital communication receiver.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100954598B1 (en) * 2008-03-12 2010-04-26 국방과학연구소 Determination system for synchronization error using 1/4 hop estimation for received energy and method thereof

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