KR0135962B1 - 이동통신 또는 위성통신 장비에서의 나이퀴스트(nyquist)신호 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부호정보간 간섭(Inter Symbol Interference, ISI)을 배제하기 위한 나이퀴스트신호를 발생시키는 장치에 관한 것으로 특히 저속 통신을 행하는 이동 통신 또는 위성 통신 장비에서의 설계가 용이함은 물론 염가로 제공가능한 나이퀴스트신호발생장치에 관한 것이다.

종래에서는 정전기에 대한 위험(Static Hazard)이 발생하여 각 회로부에 치명적인 손상을 미칠 뿐 만 아니라 각 파형 발생기와 별도의 스위치를 구비해야되므로 회로 구성이 매우 복잡하고 이로 인한 제품 코스트가 상승되는 문제가 있었다.

이를 위한 본 발명은 구형파펄스(NRZ)가 변하지 않을 경우 논리 회로(102)의 동작을 중단시키기 위해 신호조절회로(101)의 출력과 구형파펄스(NRZ)의 5배인 클럭 펄스(CLK)를 입력 받아 클럭의 한주기 동안 2개 이상의 출력이 발생하지 않도록 래치동작되는 논리회로(102)와, 상기 논리회로(102)의 오 동작 발생 시 정상 상태로 동작하도록 오 동작을 감지하여 신호를 피드백시키는 오동작보정회로(103)와, 상기 논리회로(102)출력을 받아 5단계 스텝 파형을 생성시키는 스텝파형발생기(104)와, 이 스텝파형발생기(104) 출력 중 저역 성분 만을 필터링하여 나이퀴스트신호(NQ)를 출력시키는 저역통과필터(105)로 구성된 나이퀴스트신호(NQ)를 출력하는 저역통과필터(105)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

이동통신 또는 위성통신 장비에서의 나이퀴스트(NYQUIST)신호 발생장치

제 1도는 종래의 나이퀴스트 신호 발생장치의 블럭 구성도,

제 2도는 제 1도의 각 회로부 신호파형 예시도,

제 3도는 본 발명에 따른 나이퀴스트 신호 발생장치의 블럭 구성도,

제 4도는 제 3도의 상세회로 예시도,

제 5도는 제 3도의 각 회로부 신호 파형 예시도,

제 6도는 제4도에 나타낸 디 플립플롭의 스텝파형에 대한 진리치표,

제 7도는 제4도에 나타낸 디 플립플롭의 출력파형 예시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

101 : 신호조절회로102 : 논리회로

103 : 오동작 보정회로104 : 스텝파형발생기

105 : 저역통과필터(LPF)

120,127,130,132 : 오어 게이트

121,128,129,131 : 앤드 게이트

133 - 136,139,140,142 : 저항

137,138 : 콘덴서141 : 연산증폭기

NRZ : 구형파 펄스CLK : 클럭펄스

STP : 스텝파형NQ : 나이퀴스트 신호

본 발명은 부호정보간 간섭(Inter Symbol Interference, ISI)을 배제하기 위한 나이퀴스트(Nyquist)신호를 발생시키는 장치에 관한 것으로, 특히 저속 통신을 행하는 이동통신 또는 위성통신 장비에서 설계가 용이함은 물론 염가로 제공가능한 나이퀴스트 신호 발생장치에 관한 것이다.

종래에 있어, 부호 정보간의 간섭량을 최소화하기 위한 이른바 나이퀴스트 신호 발생장치로서는 제 1 도에 나타낸 바와 같이 구형파 펄스(NRZ)를 입력 받아 각 스위치(9 ∼ 12)의 동작을 제어(Enable)하는 신호를 생성하는 논리회로(2)와, 각각 사인파, 코사인파, 정 직류 전압(DC+), 부 직류 전압(DC-)을 발생하는 사인파 발생기(5), 코사인파 발생기(6), 정직류전압발생기(7) 및 부직류전압발생기(8)와, 상기 논리 회로(2)의 출력 상태에 따라 해당 사인파, 코사인파, 정직류전압, 부직류전압을 각각 발생하는 사인파 발생기(5), 코사인파 발생기(6), 정직류 전압발생기(7) 및 부직류 전압발생기(8)의 출력을 각각 스위칭하는 스위치(9 ∼ 12)로 구성 되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 장치는 제 2 도에 나타낸 바와 같이 구형파펄스 입력단(1) 신호와 출력단 신호를 비교하여 입력단(1)에 나타나는 전압이 출력단 전압보다 하이 레벨이면, 즉 구형파펄스가 로우 상태에서 하이 상태로 변화되면 사인파 발생기(5)의 신호를 스위치(9)를 통해 출력시키고 만일 입력단(1) 전압이 출력단(4) 전압보다 로우 레벨이면, 즉 구형파펄스(NRZ)가 하이 상태에서 로우 상태로 변화되면 코사인파 발생기(6)의 신호를 스위치(10)를 통해 출력시킨다.

또한 입력단(1) 전압과 출력단(4) 전압 레벨이 동일하면, 하이 레벨일 때는 정(+) 직류 전압을, 로우 레벨일 때는 부(-) 직류 전압을 출력단(4)을 통해 출력시키게 된다.

이와 같이 연속되는 구형파펄스(NRZ)에 따른 나이퀴스트신호가 출력단(4)을 통해 출력되어진다.

그러나 이러한 종래 기술은 사인파, 코사인파, 정 직류 전압, 부직류 전압 등 각 파형 간에 스위칭을 행할 경우 2개의 신호에 대한 출력 조절 스위치의 동작 상태가 동시에 변화하기 때문에 제2도에 도시한 바와 같이 정전기에 따른 위험(Static hazard)이 발생하여 각 회로부에 치명적인 손상을 미칠 뿐만 아니라 각 파형 발생기와 별도의 스위치를 구비해야만 하므로 회로 구성이 매우 복잡하고 이로 인한 제품 코스트가 상승되는 문제점이 야기되었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하고자 이루어진 것으로, 저속의 데이타 송·수신을 행하는 이동 통신 또는 위성 통신 분야에 채용시 하드 웨어 구성의 단순화로 제품 코스트 절감을 도모함은 물론 정전기로부터 위험을 방지하여 시스템의 동작 신뢰도를 향상시킬 수 있는 나이퀴스트신호 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 부호정보간의 간섭을 최소화하기 위한 나이퀴스트신호발생장치에 있어서, 구형파펄스가 변화하지 않을 경우 논리회로의 동작을 중단시키기 위해 신호 조절을 행하는 신호조절회로와, 상기 신호조절회로의 출력과 구형파펄스의 n배 클럭펄스를 입력 받아 순차지연된 n개의 구형파 펄스를 발생하며 클럭의 한 주기 동안 2개 이상의 출력이 천이되지 않도록 래치 동작되는 논리회로와, 상기 논리회로의 오동작을 감지하여 오동작 발생 시 정상 상태로 동작하도록 오동작보정신호를 상기 논리조절 회로로 피드백시키는 오동작보정회로와, 상기 논리회로의 순차 지연된 n-1개의 구형파펄스 출력을 받아 n단계 스텝 파형을 생성하는 스텝파형발생기와, 상기 스텝파형발생기 출력 중 저역 성분 만을 필터링하여 나이퀴스트신호를 출력하는 저역통과필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 또는 위성 통신 장비에서의 나이퀴스트(NYQUIST)신호 발생장치를 제공한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 상술하면 다음과 같다.

제 3 도는 본 발명에 따른 나이퀴스트신호발생장치의 블럭 구성도를 나타낸 것이다. 이것은 구형파 펄스(NRZ)가 변하지 않을 경우 논리회로(102)의 동작을 중단시키기 위해 신호 조절을 행하는 신호조절회로(101)와, 상기 신호조절회로(101)의 출력과 구형파펄스(NRZ)의 5배인 클럭펄스(CLK)를 입력 받아 클럭의 한주기 동안 2개 이상의 출력이 발생하지 않도록 래치 동작되는 논리회로(102)와, 상기 논리회로(102)의 오 동작 발생 시 정상 상태로 동작하도록 오 동작을 감지하여 신호를 피드백시키는 오동작보정회로(103)와, 상기 논리회로(102)의 출력을 받아 5단계 스텝 파형을 생성하는 스텝파형발생기(104)와, 상기 스텝파형발생기(104)의 출력 중저역 성분 만을 필터링하여 나이퀴스트신호(NQ)를 출력하는 저역통과필터(105)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

제 4 도는 본 발명에 따른 나이퀴스트신호발생장치의 일례에 대한 상세회로를 나타낸 것이다. 이것은 신호조절회로(101)가 오어게이트(120)와, 앤드게이트(121)의 연결로 구성되어 있고, 상기한 논리회로(102)가 다수개, 예를 들어 5개의 디플립 플롭(122 ∼ 126)으로 구성된 5비트 존슨 카운터로 이루어져 있다.

또한 상기한 오동작보정회로(103)는 오어게이트(127,130,132)와 앤드게이트(128,129,131)가 상호 연결 되어 이루어지고 스텝파형발생기(104)는 저항기(133∼136), (139), (140), (142), 콘덴서(137, 138) 및 연산증폭기(141)의 상호 연결 구성으로 이루어져 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 제 5 도 ∼ 제 7 도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

회로가 초기화되면 제 4도에 도시된 디 플립프롭(122 ∼ 126)의 출력(Q₀∼ Q₄)은 모두 논리 '0'으로 되고, 이 들의 반전 출력 T1 은 모두 논리 '1'이 되므로 오어게이트(132)의 출력은 논리 '1'이 된다.

이와 같은 상태에서 구형파펄스(NRZ)가 논리 '1'의 상태가 되면 디 플립플롭(122)의 입력단 신호가 논리 '1'의 상태가 되므로 5비트 존슨 카운터 구성의 디 플립플롭(122 ∼ 126)의 출력단 (Q₀∼ Q₄)신호가 모두 논리 '1'의 상태가 되고 오동작보정회로(103)내의 앤드게이트(131)와 오어게이트(132)를 통한 신호가 논리 '1'의 상태를 유지하게 되고 이 논리 1 신호는 앤드게이트(121)의 일측입력단에 피드백 되므로 디 플립플롭(122 ∼ 126)의 출력단 (Q₀∼ Q₄)신호는 계속해서 논리 '1'의 상태를 유지하게 된다.

한편 구형파펄스(NRZ)가 논리 '0'의 상태로 변하게 되면 앤드게이트(131)의 출력이 '0'이 되어 이에 따라 오어게이트(132)의 출력도 '0'의 상태가 되므로 앤드게이트(121)의 '0'의 출력이 디플립 플롭(122)의 입력단(D0)에 가해진다.

따라서 5주기가 경과하게 되면 디 프립플롭(122 ∼ 126)의 출력단 (Q₀∼ Q₄)신호가 모두 '0'의 상태가 되고, 이 때 오동작보정회로(103)내의 오어게이트(132)의 출력단 신호는 계속해서 '1'의 상태를 유지하므로 이에따라 디 플립플롭(122 ∼ 126)의 출력단(Q₀∼ Q₄) 신호는 모두 '0'의 상태를 유지하게 된다.

이와 같은 동작을 반복하여 행하게 되면 스텝파형발생기(104)의 입력(STP)은 제 7 도에 도시한 바와 같이 나타나게 된다.

이와 같은 스텝파형은 연산증폭기(141)와 저역통과필터(105)를 거치게되어 제 5 도에 나타낸 바와 같이 필터링 된 나이퀴스트 신호(NQ)가 발생된다.

이 때 연산증폭기(141)는 스텝 파형에 직류 전압 바이어스를 걸어주기 위한 것이고, 저항(133-136)은 스탭파형의 스텝높이를 조절하기 위한 것이다.

즉 제 7 도의 파형을 면밀히 살펴보면 제 6 도의 진리치 표에서와 같이 디 플립플롭(122 ∼ 126)의 출력파형은 제 7도 경우처럼 클럭의 한주기동안에 2개이상의 출력이 동시에 변화되는 곳을 찾아볼 수가 없다.

이는 동시에 2개이상의 출력이 천이되는 경우는 절대로 발생되지 않는다는 것을 의미한다.

따라서 본 발명에서는 제 2 도에 나타낸 바와같이 임펄스에의한 정전기 위험(Static Hazard)이 없는 양호한 나이퀴스트 신호를 얻을 수 있다.

제 6 도에 나타낸 진리치 표에는 10가지 상태 만을 표시하였으나 이에 한정되지않고 5비트의 디 플립플롭은 2⁵= 32가지의 상태로 나타낼 수 있다. 따라서 10가지의 이외의 상태가 되어 버리면 논리회로(102)자체가 오동작 되어 버린다.

이와 같이 오 동작 발생 시 논리회로(102)의 정상 동작을 위해 오 동작 감지를 위한 오동작보정회로(103)가 구비되어 있어 그 출력을 신호조절회로(101)로 피드백시키고 있다.

그리고 신호조절회로(101)는 클럭의 5주기 동안 스텝 파형을 발생시키고 구형파펄스가 변화되지 않는 경우에는 존슨 카운터의 동작을 중지시켜야만 하므로 이를 위해 논리회로(102)의 입력단에 연결되어진 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 저속으로 데이타를 송·수신하는 이동 통신 및 위성 통신 등 주파수 공용 시스템에 있어 존슨 카운터에 의한 간단한 논리 회로 구성으로 장치의 신뢰성을 향상시킴은 물론 정전기 위험을 근원적으로 방지할수 있는 유익한 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 부호 정보간의 간섭을 최소화하기 위한 나이퀴스트발생장치에 있어서,

   구형파펄스(NRZ)가 변화하기 않을 경우 논리회로(102)의 동작을 중단시키기 위해 신호 조절을 행하는 신호조절회로(101)와,

   상기 신호조절회로(101)의 출력과 구형파펄스(NRZ)의 n배 클럭펄스(CLK)를 입력 받아 순차지연된 n개의 구형파펄스를 발생하며 클럭의 한 주기 동안 2개 이상의 출력이 천이되지 않도록 래치 동작되는 논리회로(102)와,

   상기 논리회로(102)의 오동작을 감지하여 오동작 발생 시 정상 상태로 동작하도록 오동작 보정신호를 상기 논리조절 회로(101)로 피드백시키는 오동작보정회로(103)와,

   상기 논리회로(102)의 순차지연된 n-1개의 구형파펄스 출력을 받아 n단계 스텝 파형을 생성하는 스텝파형발생기(104)와,

   상기 스텝파형발생기(104) 출력 중 저역 성분 만을 필터링하여 나이퀴스트신호(NQ)를 출력하는 저역통과필터(105)로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 또는 위성 통신 장비에서의 나이퀴스트(NYQUIST)신호 발생장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 논리회로(102)는 n개의 디 플립플롭(122 ∼ 126)으로 구성된 n비트 존슨 카운터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위성 통신 장비에서의 나이퀴스트(NYQUIST)신호발생장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 오동작보정회로(103)는 3개의 오어게이트(127,130,132)와 3개의 앤드게이트(128,.129,131)의 상호 연결 구성으로 이루어짐을 특징으로 하는 나이퀴스트(NYQUIST) 신호발생장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 스텝파형발생기(104)는 스텝 파형의 높이를 조절하기위한 n-1개의 저항(133 ∼ 136)과,

   스텝 파형에 직류 전압 바이어스를 걸어주기 위한 연산증폭기(141)와,

   저항(139,140,142) 및 콘덴서(137,138)의 상호 연결 구성으로 이루어짐을 특징으로 하는 나이퀴스트(NYQUIST) 신호발생장치.