KR0157498B1

KR0157498B1 - 자동주파수조절장치

Info

Publication number: KR0157498B1
Application number: KR1019940006089A
Authority: KR
Inventors: 최양석
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1994-03-25
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1998-11-16

Abstract

본 발명은 기준위상값들이 M진위상편이키잉변조에서의 정보전송을 위해 사용되는 M진위상편이키잉변조된 신호를 수신하여, 주파수오프셋신호를 검출하고 검출된 주파수오프셋신호에 근거하여 발진주파수를 조절하는 자동주파수조절장치에 관한 것이다. 샘플링부는 수신되는 신호를 기설정된 샘플링주파수로 샘플링하여 현재 샘플링된 복소신호를 발생한다. 위상차검출부는 현재 샘플링된 복소신호와 이전의 샘플링된 복소신호 간의 위상차이값을 검출하며, 검출된 위상차이값을 위상값으로 갖는 제1위상차검출신호를 발생한다. 위상차변경부는 제1위상차검출신호의 검출된 위상차이값을 M진위상편이키잉변조된 신호의 진수 M에 대한 위상변경인자(M/4)만큼 변경하고, 변경된 위상차이값([M/4](θk+ΔωT))을 위상값으로 갖는 제2위상차검출신호(Uk=C_k+jS_k))를 발생한다. 주파수오프셋신호발생부는 제2위상차검출신호를 수신하여, 제2위상차검출신호의 실수성분 및 허수성분에 근거하여 주파수오프셋신호를 발생한다. 이러한 본 발명은 위상차신호의 위상을 변경시키는 방법으로 전송위상정보의 결정에 이용되는 기중위상의 수를 줄이므로써, 본 발명이 실제 구현되는 기기의 하드웨어의 가격을 낮출수 있다. 따라서, 모든형태의 MPSK변조를 이용하는 모뎀의 자동주파수조절에 이용할 수 있다.

Description

자동주파수조절장치

제1도는 일반적인 4진위상편이키잉(QPSK)복조를 위한 자동주파수조절 장치를 나타낸 블록도.

제2도(a) 및 (b)는 종래의 주파수검출기들의 개략도들.

제3도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수검출기를 나타낸 블록도.

제4도는 제3도에 보여진 주파수검출기에 의한 전송위상정보의 결정을 설명하기 위한 도면.

제5도는 주파수오프셋정보를 도식적으로 보여주기 위한 변별기곡선을 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 샘플링부 40 : 위상차검출기

50 : 위상변경기 60,70 : 주파수오프셋신호발생기

61,62,65,66 : 부호발생기 63 : 감산기

64,69 : 가산기 65,68 : 곱셈기

본 발명은 자동주파수조절장치 관한 것으로서, 특히 MPSK(M-ary phase shift keying)변조되어 전송되어진 신호로부터 동기를 검출하기 위해 사용되는 자동주파수조절(Automatic Frequency Control; AFC) 장치에 관한 것이다.

통신기술분야에서 동기검출방식의 수신기는 수신되는 신호로부터 동기검출을 한 다음 신호복조처리를 한다. 국부반송파신호와 변조된 반송파의 주파수가 동일하고 위상오차도 없어야, 수신된 신호로부터 완전한 동기검출이 가능하고, 원래신호로의 완전한 복조가 가능하다. 그러므로, 변조된 신호의 반송파주파수와 수신기의 국부반송파의 주파수 뿐만 아니라 그것들 간의 위상도 동기되어야 한다. 수신된 신호로부터 동기를 검출하는 종래의 기술을 제1도와 제2도(a) 및 (b)를 참조하여 설명한다.

제1도는 일반적인 4진위상편이키잉(QPSK) 복조를 위한 자동주파수조절장치를 나타낸다. 제1도에서,수신된 신호는 곱셈기들(11,12)로 입력된다. 곱셈기들(10,12) 각각은 수신된 신호와 전압제어발진기(VCO)(19)의 출력을 곱하여, 서로 90°의 위상차를 갖는 신호를 발생시킨다. 곱셈기(11 또는 12)의 출력신호는 저역통과필터(13 또는 14)에 의해 저역통과필터링되어 기저대역의 신호로 된다. 수신된 신호에 가우시안잡음(Gaussian noise)등이 포함되지 않은 경우, 수신된 신호는 관계식 S(t)=Acos(ω₀t+φ(t))로 표시할 수 있다. 여기서, S(t)는 시간 t에서의 수신신호함수, A는 수신신호의 진폭, ω₀는 주파수값, 그리고 φ(t)는 시간 t에서의 위상함수를 나타낸다. 이 경우, 저역통과필터(13)는 동위상(in-phase)인 I채널의 신호 I(t)=Acos(Δωt+φ(t))를 출력하고, 저역통과필터(14)는 이위상(quadrature)인 Q채널의 신호 I(t)=Asin(Δωt+φ(t))를 출력한다. 여기서, A는 진폭, Δω는 주파수차, φ(t)는 시간 t에서의 위상함수를 나타낸다. 저역통과필터(13 또는 14)를 통과한 신호(I(t) 또는 Q(t))는 A/D변환기(15 또는 16)에 의해 각각 디지털로 변환된다. A/D변환기(15,16)의 출력신호들(I_K, Q_K)은 신호복조를 위해 전송됨과 동시에 주파수검출기(17)로 입력된다. A/D변환기(15,16)으로부터 출력되는 신호들(I_K, Q_K)은 매 심볼주기(T_b)마다 변하는 위상φ(t)를 가진다. QPSK의 경우를 예를 들면, 위상φ(t)는 45⁰, 135⁰, -45⁰, -135⁰중의 한값을 갖게 되며, 송신측의 비트스트림정보에 따라 매 심볼주기(T_b)마다 달라지게 된다.

주파수검출기(17)는 두 채널의 신호(I_K, Q_K)를 입력받아 주파수오프셋(offset)신호(V(k))를 발생한다. 주파수오프셋신호(V(k))는 실제의 장치에서 국부발진주파수와 수신된 신호의 주파수가 일치하지 않아 발생된다. 주파수오프셋신호(V(k))는 루프필터(18)를 통하여 전압제어발진기(19)로 입력된다. 전압제어발전기(19)는 입력되는 주파수오프셋신호(V(k))에 따라 각각 상이한 국부발진주파수를 갖는 신호들을 발생한다. 이 국부발진신호들은 곱셈기들(11,12)로 인가되어, 서로 90°의 위상차를 갖는 I채널신호와 Q채널신호의 발생에 사용된다. 이러한 과정의 반복에 의해 수신된 신호와 내부 발진신호간의 주파수 및 위상이 동기되어진다.

주파수오프셋정보를 검출하기 위한 기술은 다음의 문헌들에서 보여진다 : [1] IEEE trans. on communication, vol.COM-32, No.8, August 1984 AFC Trackin g Algorithms pp.935-947, [2]1992 IEEE A NEW QPSK DEMODULATOR FO R DIGITAL DBS RECEIVERS pp.192-193.

제1도의 주파수검출기(17)에 위의 문헌[1]에서 개시된 크로스적(cross produ ct)을 적용한 회로가 제2도(a)에서 도시되었다. 샘플링 및 디지탈변환된 I및 Q채널의 신호들(I_K, Q_K)가 제2도(a)의 회로로 인가되는 경우, I채널신호(I_K)는 지연기(21) 및 곱셈기(23)로 인가되고 Q채널신호(Q_K)는 지연기(22)와 곱셈기(24)로 인가된다. 곱셈기(23)는 지연된 I채널신호(I_k-1)와 Q채널신호(Q_K)를 곱하며, 곱셈기(24)는 지연된 Q채널신호(Q_k-1)와 I채널신호(I_K)를 곱한다. 감산기(25)는 곱셈기(23)의 출력신호(Q_K·I_k-1)에서 곱셈기(24)의 출력신호(I_K·Q_k-1)를 감산한다. 감산기(25)는 샘플링주기(Ts)와 심볼주기(T_b)에 의해 결정되는 주파수오프셋신호(V(k))를 발생한다. 샘플링주기(Ts)가 심볼주기(T_b)와 같은 경우, 감산기(25)는 다음의 식(1)의 주파수오프셋신호(V(k))를 발생한다.

여기서,Δω=ω₁-ω₀, φ(t)=φ_k, kTs≤t≤(k-1)Ts, θ_k=φ_k-φ_k-1로 정의된다. 그리고,T_s＜T_b(여기서 T_b=nT_s) 즉,입력신호가 오버샘플링되는 경우, 감산기(25)에 의해 발생되는 주파수오프셋신호(V(k))는 다음의 식(2)로 표시된다.

제2도(b)는 위의 문헌[2]에서 개시된 아크탄젠트(arc tangent)를 이용한 주파수검출기를 보여준다. 아크탄젠트부(27)는 두 채널의 신호들(I_K, Q_K)을 입력받아 Q채널신호(Q_K)를 분자로 하고 I채널신호(I_K)를 분모로 하는 아크탄젠트연산을 수행한다. 미분기(28)는 아크탄젠트부(27)의 출력신호로부터 다음의 식(3)과 식(4)로 표시되는 주파수오프셋신호(V(k))를 발생한다.

위의 식(3)은 T_s=T_b인 경우의 미분기(28)의 출력신호이고, 식(4)는 T_s＜T_b(여기서 T_b=nT_s) 즉, 입력신호가 오버샘플링되는 경우의 미분기(28)의 출력신호이다.정확한 주파수검출을 위해서는 송신정보에 의해 그 값이 가변되는 θ_k및 θ_l항이 포함되지 않는 것이 적합하다.

그러나, 위의 식(1)과 (3)에서 알 수 있는 바와 같이, 샘플링주파수가 심볼율(symbol rate)과 같을 경우 주파수오프셋신호(V(k))는 전송위상값(θ_k)을 포함한다. 그러므로, 주파수오프셋정보(ΔωT)에만 비례하는 정확한 주파수검출이 불가능하게 된다. 그리고, 오버샘플링된 샘플이 심볼천이(symbol transition)를 갖는 경위 주파수오프셋신호(V(k))에 전송위상값(θ_k)이 남아있어 역시 정확한 주파수검출이 불가능하게 된다. 오버샘플링을 하는 정도에 따라 주파수검출의 성능이 향상될 수 있지만, 직접방송위성(direct broadcasting satellite; DBS)과 같이 심볼률이 20MHz이상이 되는 경우 오버샘플링을 위한 하드웨어의 가격이 상승하게 되는 문제가 있다. 이러한 문제점은 미분기(differentiator) AFC장치 뿐만 아니라 이산퓨리에변환(DFT) AFC장치 등에서도 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 위상편이키잉변조된 신호로부터 검출되는 샘플링된 신호간의 위상차를 위상편이키잉에서 허용되는 다른 위상차로 변경시키고, 변경된 위상차를 이용하여 전송된 신호의 위상을 결정하므로써, 주파수오프셋정보를 검출할 수 있으며, 특히 전송된 신호의 위상검출에 이용되는 기준위상의 수를 감소시킬 수 있는 자동주파수조절장치를 제공함에 있다.

상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한, 기준위상값들이 M진위상편이키잉변조에서의 정보전송을 위해 사용되는 M진위상편이키잉변조된 신호를 수신하여, 주파수오프셋신호를 검출하고 검출된 주파수오프셋신호에 근거하여 발진주파수를 조절하는 자동주파수조절장치는, 수신되는 신호를 기설정된 샘플링주파수로 샘플링하여 현재 샘플링된 복소신호를 발생하는 샘플링부; 현재 샘플링된 복소신호를 수신하여, 현재 샘플링된 복소신호와 이전의 샘플링된 복소신호 간의 위상차이값을 검출하며, 검출된 위상차이값을 위상값으로 갖는 제1위상차검출신호를 발생하는 위상차검출부; 제1위상검출신호를 수신하여, 제1위상차검출신호의 검출된 위상차이값을 M진위상편이키잉변조된 신호의 진수 M에 대한 위상변경인자(M/4)만큼 변경하고, 변경된 위상차이값([M/4](θk+ΔωT))을 위상값으로 갖는 제2위상차검출신호(Uk=C_k+jS_k)를 발생하는 위상차변경부; 및 제2위상차검출신호를 수신하여, 제2위상검출신호의 실수성분 및 허수성분에 근거하여 주파수오프셋신호를 발생하는 주파수오프셋신호발생부를 포함하고, 상기 주파수오프셋신호발생부는, 제2위상차검출신호의 실수성분으로부터 그 허수성분을 감산하여, 감산결과가 갖는 부호(sing)를 나타내는 제1부호신호를 발생하는 제1부호발생기; 상기 제2위상차검출신호의 실수성분및 허수성분을 가산하여, 가산결과가 갖는 부호를 나타내는 제2부호신호를 발생하는 제2부호발생기; 제1부호신호로부터 제2부신호를 감산하는 감산기; 제1부호신호와 제2부호신를 가산하는 제1가산기; 상기 감산기로부터 인가되는 신호의 시그늄(signum)함수값을 제3부호신호로 발생하는 제3부호발생기; 상기 제1가산기로부터 인가되는 신호의 시스늄함수값을 제4부호신호로 발생하는 제4부호발생기; 제2위상차검출신호의 실수성분과 상기 제3부호신호를 곱하는 제1곱셈기; 제2위상차검출신호의 허수성분과 상기 제4부호신호를 곱하는 제2곱셈기; 및 상기 제1곱셈기 및 제2곱셈기의 출력신호들을 가산하여,주파수오프셋신호를 발생하는 제2가산기를 포함한다.

이하, 본 발명을 구현한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수검출기를 나타낸다. 제3도에 보여진 장치는 샘플링부(30), 위상차검출기(40), 위상변경기(50), 오프셋신호발생기들(60,70)을 구비한다. M진(M-ary) 위상편이키잉(MPSK)변조된 신호는 전송되는 정보에 따라 가변되는 전송위상값(θ_k)을 갖는다. 이전송위상값(θ_k)은 위상편이키잉변조된 정보의 전송을 위한 복수개 기준위상들(Ψ_i)중의 하나가 된다. MPSK변조된 신호가 수신되면,수신기(미도시)는 수신된 신호를 복조하며, 샘플링부(30)는 입력신호를 심볼율과 동일한 샘플링주파수로 샘플링하여 샘플링된 복소(complex)신호(R_k)를 출력한다. 현재 샘플링된 복소신호(R_k)는 노이즈 및 주파수오프셋정보(ΔωT)를 포함하며, 노이즈에 의해 그 크기(r_k')가 가변되는 경우 샘플링된 복소신호(R_k)는 다음의 식(5)로 표현될 수 있다.

현재 샘플링된 복소신호(R_k)가 위상차검출기(40)로 인가되면, 위상차검출기(40)는 다음의 식(6)에 따라 샘플링된 복소신호(R_k)를 정규화(normalization)시킨다.

즉, 저장하고 있던 바로 이전의 샘플링된 복소신호(R_k-1)를 사용하여 현재 샘플링된 복소신호(R_k)를 정규화시켜, 제1위상차검출신호(U_k)를 발생한다. 여기서, C_K는 실수성분신호, S_k는 허수성분신호이다. 식(6)에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1위상차검출신호(U_k)는 노이즈에 의해 왜곡된 신호의 크기가 보상된 신호이다. 본 발명이 위상차검출기(40)에 의한 정규화연산에 의해 한정되는 것이 아니므로, 위상차검출기(40)가 샘플링된 신호들(R_k, R_k-1)을 관계식 U_k'=R_k·R^* _k-1에 따른 복소켤레(complex conju gate)연산을 이용하여 신호들(R_k, R_k-1)로부터 식(6)을 이용하는 경우와는 다른 제1위상차검출신호(U_k')를 발생하는 것도 가능하다. 그리고, 다음에서 설명되는 기기들(50,60,70)이 새로운 제1위상차검출신호(U_k')가 발생되는 경우에도 잘 작동하도록 구성하는 것 역시 가능하다.

제1위상차검출신호(U_k')의 위상차이값을 ∠U_k라 하면, 정규화(또는 켤레복소연산)에 의해 계산되는 위상차이값(θ_k+ΔωT)은 항상 다음의 식 (7) 및 (8)을 만족한다.

따라서, 전송정보에 따라 가변되는 전송위상정보(θ_k)를 알 수 있으면, 주파수오프셋정보(ΔωT)의 정확한 계산이 가능하다.

일반적으로, 전송위상정보(θ_k)는 연속적인 값이 아니라 MPSK의 기준위상으로 양자화되어 전송된다. 따라서, 양자화된 전송위상정보(θ_k)는 다음의 식(9)에서 보인 기준위상값(Ψi)을 가질 수 있다. 그러므로, 제1위상차신호(U_k)가 주파수조절장치에서 허용하는 범위내의 주파수오프셋정보(ΔωT)를 갖는 경우, 전송위상정보(θ_k)는 정확히 검출될 수 있다.

그러나, 위의 식(9)에서 M의값이 커질수록 전송위상정보(θ_k)를 추정하는 통상의 회로인 슬라이서(slicer; 미도시)가 복잡해지므로, 이런 문제를 해결하기 위하여, 위상변경기(50)는 다음의 식(10)을 사용하여 제1위상차검출신호(U_k)의 위상(θ_k+ΔωT)을 변경시킨다.

여기서, M은 N의 배수 즉, M=lN(l은 양의 정수)이다.

제3도의 실시예의 위상변경기(50)는 그 값이 4인 계수(N)를 이용한다. 이 위상변경기(50)는 제1위상차검출신호(U_k)를 인가받아 식(7) 또는 식(8)로 표현되는 위상차이값(∠U_k)을 [M/4](θ_k+ΔωT)로 표현되는 위상차이값으로 변경시키고, 변경된 위상차이값([M/4](θ_k+ΔωT))을 그 위상으로 갖는 제2위상차검출신호(U_k ^M/4)를 발생한다. 그런 다음, 위상변경기(50)는 발생된 제2위상검출신호(U_k ^M/4)를 실수성분신호(C_k,1)와 허수성분신호(S_k,1)로 분리하여 출력한다.

제4도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전송위상정보의 결정을 설명하기 위한 도면이다. N=4인 경우, 제2위상차정보(U_k ^M/4)는 주파수오프셋정보([M/4]ΔωT)와 변경된 전송위상정보([M/4]θ_k)의 합으로 표시된다. 한편 ,N=4인 경우에 변경된 전송위상정보([M/N]θ_k)가 될 수 있는 기준위상(Ψi)은 다음의 식(11)과 같이 4개의 값들로 표현된다.

즉, N=4인 경우에 변경된 전송위상정보([M/4] θ_k)가 될 수 있는 기준 위상정보는, 제4도에서 보인 것처럼, Ψ₀=0, Ψ₁=π/2, Ψ₂=π, Ψ₃=-π/2중의 하나이다. 따라서, 주파수오프셋정보([M/4] ΔωT)가 다음의 식(12)로 표현되는 범위 내에 들어있는 경우, 제1주파수오프셋신호발생기(60)는 입력되는 제2위상차검출신호에 들어있는 변경된 위상차이값(∠U_k ^M/4)을 이용하여 변경된 전송위상정보([M/4] θ_k)를 추정할 수 있다.

그리고, 수신된 신호에 들어 있는 전송위상정보를 결정할 수 있으면, 다음의 식(13)을 이용하여 제1주파수오프셋신호(sin([M/4] ΔωT))를 추정할 수 있다.

따라서, 본 발명에 관련되는 통상이 기술자는 제2위상차검출신호(∠U_k ^M/4)와 추정된 전송위상정보를 이용하는 식(13)을 구현한 다양한 형태의 주파수오프셋신호발생기를 본 발명이 기술범주내에서 실시할 수 있다.

제1오프셋신호발생기(46)는 식(13)에 따라 구성된 것으로, 제2위상차신호 (U_k ^M/4) 실수성분신호(C_k,1)와 허수성분신호(S_k,1)를 입력받아, 제1주파수오프셋신호(sin([M/4] ΔωT))를 발생한다. 이러한 제1오프셋신호발생기(60)는 부호발생기들(61,62,65,66), 감산기(63), 가산기들(64,69), 그리고 곱셈기들(67,68)을 구비한다.

위상변경기(50)로부터 출력되는 제2위상차검출신호(U_k ^M/4)의 실수성분신호 (C_k,1)및 허수성분신호(S_k,1)는 제1 및 제2부호발생기(61,62)로 인가된다. 그리고, 실수성분신호(C_k,1)는 제1곱셈기(67)로 인가되고, 허수성분신호(S_k,1)는 제2곱셈기(68)로 인가된다. 제1부호발생기(61)는 제2위상차검출신호(U_k ^M/4)의 실수성분과 허수성분의 차(C_k,1-S_k,1)에 대한 시그늄(sigum)함수값을 제1부호신호로 출력하고, 제2부호발생기는(62)는 실수성분신호 및 허수성분신호의 합(C_k,1+S_k,1)에 대한 시그늄함수값을 제2부호신호로 출력한다. 감산기(63)는 제1부호신호와 제2부호신호를 인가받도록 연결되며, 제1부호신호부터 제2부호신호를 감산하여 출력한다. 제1가산기(64)는 제1부호신호로부터 제2부호신호를 인가받아 제1부호신호와 제2부호신호를 가산하여 출력한다. 제3부호발생기(65)는 감산기(63)의 출력신호를 입력받아, 입력신호의 시그늄함수값을 제3부호신호로 출력한다. 제4부호발생기(66)는 제 감산기(63)의 출력신호를 인가받아, 입력신호의 시그늄함수값을 제4부호신호로 출력한다. 제1곱셈기(67)는 제3부호신호 및 실수성분(C_k,1)를 곱하여 그 결과를 출력하고, 제2곱셈기(68)는 제4부호신호 및 허수성분신호(S_k,1)을 곱하여 그 결과를 출력한다. 곱셈기들(67,68)의 출력신호를 인가 받도록 연결된 제2가산기(69)는 제1주파수오프셋신호(sin[M/4] ΔωT))를 발생한다. 제2오프셋신호발생기(70)는 다음의 식(14)를 구현한 것으로서, 제1주파수오프셋신호를 입력받아 제2주파수오프셋신호(ΔωT)를 발생한다.

제1주파수오프셋신호(sin([M/4] ΔωT)또는 제2주파수오프셋신호만(ΔωT)는 제1도와 같은 장치를 구비한 수신기가 수신된 신호와 국부발진신호간에 동기를 맞추는데 이용된다.

제5도는 오프셋신호발생기(60,70)에 의해 발생되는 주파수오프셋신호들에 대한 변별기곡선을 보여준다. 제5도의 특성곡선은│ΔωT│＜π/M, │Δf_s│＜f_s/2M, 그리고, f_s=1/T_b인 조건하에서 변별기(discriminator)에 의해 얻어진 것이다. 변별기에 의해 얻어지는 제5도의 곡선은 제1주파수오프셋신호발생기(60)에 의한 곡선 (A)와 제2주파수오프셋신호발생기(70)에 의한 곡선(B)를 갖는다. 제1주파수오프셋신호발생기(60)의 경계(π/M)부근에서 비선형적인 변별기곡선(A)를 발생한다. 그러나, 실제의 장치에서 주파수오프셋정보를 검출하는 데는 충분히 유용하므로, 제1주파수오프셋신호발생기(60)의 출력신호를 주파수오프셋정보로 사용할 수 있다. 제2주파수오프셋신호발생기(70)를 이용하면 보다 정확한 주파수오프셋정보를 검출할 수 있는 반면에 계산량이 증가한다.

본 발명은 MPSK통신방식에서의 반송주파수와 수신기의 국소발진주파수의 불일치 또는 도플러시프트 등에 의하여 발생하는 주파수오프셋신호를 검출한다. 특히, 심볼율에 해당하는 샘플링주파수로 샘플링되는 신호를 이용하며, 검출된 위상차이값을 변경시키는 방법으로 전송위상정보의 결정에 이용되는 기준위상의 수를 줄임으로써, 본 발명이 실제 구현되는 기기의 하드웨어의 가격을 낮출 수 있다. 이러한 본 발명은 모든 형태의 MPSK변조를 이용하는 모뎀의 자동주파수조절에 이용할 수 있다.

Claims

기준위상값들이 M진위상편이키잉변조에서의 정보전송을 위해 사용되는 M진위상편이키잉변조된 신호를 수신하여, 주파수오프셋신호를 검출하고 검출된 주파수오프셋신호에 근거하여 발진주파수를 조절하는 자동주파수조절방법에 있어서, 수신되는 신호를 기설정된 샘플링주파수로 샘플링하여 현재 샘플링된 복소신호를 발생하는 샘플링부; 현재 샘플링된 복소신호를 수신하여, 현재 샘플링된 복소신호와 이전의 샘플링된 복소신호간의 위상차이값을 검출하며, 검출된 위상차이값을 위상값으로 갖는 제1위상차검출신호를 발생하는 위상차검출부; 제1위상차검출신호를 수신하여, 제1위상차검출신호의 검출된 위상차이값을 M진위상편이키잉변조된 신호의 진수 M에 대한 위상변경인자(M/4)만큼 변경하고, 변경된 위상차이값([M/4](θk+ΔωT))을 위상값으로 갖는 제2위상차검출신호(Uk=C_k+jS_k)를 발생하는 위상차변경부; 및 제2위상차검출신호를 수신하여, 제2위상차검출신호의 실수성분 및 허수성분에 근거하여 주파수오프셋신호를 발생하는 주파수오프셋신호발생부를 포함하고, 상기 주파수오프셋신호발생기는, 제2위상차검출신호의 실수성분으로부터 그 허수성분을 감산하여,감산결과가 갖는 부호(sing)를 나타내는 제1부호신호를 발생하는 제1부호발생기; 상기 제2위상차검출신호의 실수성분 및 허수성분을 가산하여, 가산결과가 갖는 부호를 나타내는 제2부호를 나타내는 제2부호신호를 발생하는 제2부호발생기; 제1부호신호로부터 제2부호신호를 감산하는 감산기; 제1부호신호와 제2부호신호를 가산하는 제1가산기; 상기 감산기로부터 인가되는 신호의 시그늄(signum)함수값을 제3부호신호로 발생하는 제3부호발생기; 상기 제1가산기로부터 인가되는 신호의 시그늄함수값을 제4부호신호로 발생하는 제4부호발생기; 제2위상차검출신호의 실수성분과 상기 제3부호신호를 곱하는 제1곱셈기; 제2위상차검출신호의 허수성분과 상기 제4부호신호를 곱하는 제2곱셈기; 및 상기 제1곱셈기 및 제2곱셈기의 출력신호들을 가산하여, 주파수오프셋신호를 발생하는 제2가산기를 포함하는 자동주파수조절장치.
제1항에 있어서, 상기 주파수오프셋신호발생부에 의해 발생된 주파수오프셋신호의 아크사인값에 위상변경인자를 곱하여 새로운 주파수오프셋신호를 발생하는 주파수오프셋신호발생기를 더 포함하는 자동주파수조절장치.
제1항에 있어서,상기 샘플링부는 수신된 신호를 수신된 신호의 심볼율과 동일한 샘플링주파수로 샘플링하는 자동주파수조절장치.
제1항에 있어서, 상기 위상차검출부는 현재 샘플링된 복소신호와 이전의 수신된 샘플링된 복소신호를 정규화하고, 정규화에 의해 산출된 위상차이값을 갖는 제1위상차검출신호를 발생하는 자동주파수조절장치.
제1항에 있어서, 상기 위상차검출부는 현재 샘플링된 복소신호와 이전에 수신된 샘플링된 복소신호에 대해 복소켤레연산을 수행하고, 복소켤레연산에 의해 산출된 위상차이값을 갖는 제1위상차검출신호를 발생하는 자동주파수조절장치.