KR100199189B1 - Digital receiving device of dss - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
대역확산된 수신신호에 따라 적응적으로 임계값을 가변시켜 디지털의 신호처리와 동기추적 및 초기동기를 통하여 원래의 데이터를 복조하는 기술이다.It is a technology that demodulates original data through digital signal processing, synchronization tracking, and initial synchronization by adaptively changing threshold values according to spread signals.
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제2. Technical problem to be solved by the invention
초기 동기 검출시 시스템이 적용되어 있는 환경에 따라 적응적으로 임계치가 부여되는 것이 아니라 그 상황의 평균치값으로 고정되어 엔벨로프신호와 비교되므로 초기동기 실패의 확률이 높고, 또한 동기추적시 정확하게 동기추적을 하기 위한 것이다.When the initial synchronization is detected, the threshold is not adaptively assigned according to the environment in which the system is applied. Instead, it is fixed to the average value of the situation and compared with the envelope signal. Therefore, the probability of initial synchronization failure is high. It is to.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
대역확산된 수신신호에 따라 얼리, 펑츄얼, 래이트신호를 생성하여 적응적으로 임계값을 가변시켜 디지털의 신호처리와 동기추적 및 초기동기를 이루게 한다.Early, functual, and latent signals are generated according to the spread signals and adaptively vary thresholds to achieve digital signal processing, synchronization tracking, and initial synchronization.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
직접대역확산 통신방식을 이용하여 이동통신용 모뎀에 적용한다.It is applied to modem for mobile communication using direct spread spectrum communication method.
Description
제1도는 종래의 아나로그 수신시스템의 블록구성도.1 is a block diagram of a conventional analog receiving system.
제2도는 본 발명에 따른 비동기 디지털 수신시스템의 블록구성도.2 is a block diagram of an asynchronous digital receiving system according to the present invention.
본 발명은 직접대역확산 통신방식의 수신기에 관한 것으로, 특히 대역확산 된 수신신호에 따라 적응적으로 임계값을 가변시켜 디지털의 신호처리와 동기 추적 및 초기동기를 통하여 원래의 데이터를 복조(demodulate)하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a receiver of a direct spread spectrum communication method. In particular, a threshold value is adaptively changed according to a spread spectrum signal, thereby demodulating original data through digital signal processing, synchronization tracking, and initial synchronization. It is about a system.
일반적으로 대역확산통신방식의 수신시스템은 데이터를 수십 혹은 수백배 확산하여 전송하여 복조시 수십 또는 수백배 역확산하여 처리함으로 잡음등에 강한 장점이 있다.In general, a spread spectrum communication system has a strong advantage against noise by spreading and processing data by spreading dozens or hundreds of times.
제1도에 도시한 바와 같이 구성되어 대역확산된 수신신호를 디지털 신호처리하여 원래의 데이터를 복조한다. 상기 데이터를 복조하는 동작을 제1도에서 살펴보면 다음과 같다.As shown in FIG. 1, digital signal processing is performed on the spread spectrum signal to demodulate original data. The operation of demodulating the data will be described with reference to FIG. 1.
수신된 디지털신호는 승산기(101)에서 PN코드발생부(108)로부터 발생된 기준신호와 승산되어 밴드패스필터(102)로 출력된다. 상기 밴드패스필터(102)는 상기 승산된 신호의 고주파성분을 제거하여 자승기(103)로 출력한다. 상기 자승기(103)는 상기 고주파 성분이 제거된 신호를 변조된 데이터에 의한 영향을 무시할 수 있도록 제곱하여 엔벨로프 검출기(104)로 출력한다. 상기 엔벨로프 검출기(104)는 제곱출력된 신호로부터 엔벨로프를 검출하여 비교기(105)의 한단자로 출력한다. 상기 비교기(105)는 상기 검출된 엔벨로프신호와 고정된 임계값(Vr)과 비교하여 그 값이 임계값(Vr)보다 작으면 초기동기가 실패 혹은 동기로스가 일어난 것으로 판단하고, 상기 기준신호를 1칩 쉬프트하여 상술한 동작을 반복한다. 그러나 상기 검출된 엔벨로프신호가 임계값보다 크면 송신신호와 수신신호와의 시간차가 1칩이내로 들어온 것으로 판단하고 동기추적과정으로 들어간다.The received digital signal is multiplied by the reference signal generated from the PN code generator 108 in the multiplier 101 and output to the band pass filter 102. The band pass filter 102 removes the high frequency component of the multiplied signal and outputs the high frequency component to the multiplier 103. The multiplier 103 squares the signal from which the high frequency component is removed and outputs the squared signal to the envelope detector 104 so as to ignore the influence of the modulated data. The envelope detector 104 detects the envelope from the squared signal and outputs it to one terminal of the comparator 105. The comparator 105 compares the detected envelope signal with a fixed threshold value V r and determines that initial synchronization fails or a synchronization loss occurs when the value is smaller than the threshold value V r . The above-described operation is repeated by shifting the signal by one chip. However, if the detected envelope signal is larger than the threshold value, it is determined that the time difference between the transmission signal and the reception signal is within 1 chip and enters the synchronization tracking process.
상기와 같은 종래의 디지털 대역확산 통신시스템의 수신기는 초기동기 검출시 시스템이 적용되어 있는 환경에 따라 적응적으로 임계치가 부여되는 것이 아니라 그 상황이 평균치값으로 고정되어 엔벨로프신호와 비교되므로 초기 동기 실패의 확률이 높고, 또한 동기추적시 정확하게 추적하기 어려운 문제점이 있었다.The receiver of the conventional digital spread spectrum communication system as described above is not adaptively given a threshold value according to the environment in which the system is applied, but the initial synchronization fails because the situation is fixed as an average value and compared with the envelope signal. There is a high probability of, and also difficult to track accurately during synchronization tracking.
따라서 본 발명의 목적은 초소형화할 수 있으며 잡음에 의한 오동작을 방지할 수 있는 직접대역확산통신방식의 수신기를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a receiver of a direct spread spectrum communication method which can be miniaturized and prevents malfunction due to noise.
본 발명의 다른 목적은 동기트랙킹 패일의 발생을 방지할 수 있는 직접대역확산통신방식의 수신기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a receiver of a direct spread spectrum communication method capable of preventing the occurrence of a synchronous tracking fail.
본 발명의 다른 목적은 초기동기 시간을 단축할 수 있는 직접대역확산통신방식의 수신기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a receiver of a direct spread spectrum communication method that can shorten the initial synchronization time.
이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 발명에 따른 직접대역확산방식의 수신기의 블록 구성도로서, 증폭기(202), BPF(203), 반송파발생기(205), 믹서(204), BPF(206)로 구성되어 수신신호에서 반송파를 제거하여 중간주파로 변환하는 수신부(302)와, 중간주파수 신호를 발생하는 중간주파발진기(209)와, 믹서(210), 저역통과필터(Loss Pass Filter: 이하 LPF라 함)(213)로 구성되어 상기 중간주파변환된 신호를 상기 발생된 중간주파신호와 혼합하여 중간주파수성분을 제거하고 I채널(in-phase)성분을 추출하는 I채널변환부(304)와, 상기 I채널변환부(304)로부터 추출한 I채널성분신호를 시스템클럭(SCLK)신호에 의해 디지털 변화된 I채널래이트신호(L)로 출력하는 제1A/D변환기(215)와, 상기 제1A/D변환기(215)로부터 디지털 변환된 I채널래이트신호(L)를 상기 시스템 클럭에 의해 반칩 쉬프트하여 펑츄얼신호(P)를 출력하는 제1지연기(217)와, 상기 제1지연기(217)로부터 출력된 I채널펑츄얼신호(P)를 상기 시스템 클럭에 의해 반칩 쉬프트하여 얼리(E)신호를 출력하는 제2지연기(218)와, π/2이상기(211), 믹서(212), LPF(214)로 구성되어 상기 중간주파변환된 신호를 상기 π/2만큼 이상된 중간주파신호와 혼합하여 중간주파수성분을 제거하고 Q채널(quardrature-phase)성분을 추출하는 Q채널변환부(306)와, 상기 Q채널변환부(306)부터 추출된 Q채널성분신호를 디지털 변환된 래이트(L)신호를 출력하는 제2A/D변환기(216)와, 상기 제2 A/D변환기(216)로부터 출력된 Q태널 래이트신호(L)를 상기 시스템클럭신호에 의해 반칩 쉬프트시켜 Q채널 펑츄얼신호(P)를 출력하는 제3지연기(219)와, 상기 제3지연기(219)로부터 출력된 Q채널 펑츄얼신호(P)를 상기 시스템클럭신호에 의해 반칩 쉬프트시켜 Q채널 얼리신호(E)를 출력하는 제4지연기(210) 소정제어에 의해 기준PN코드를 발생하는 PN코드발생부(246)와, 상기 PN코드발생부(246)로부터 발생된 기준 PN코드와 상기 제4지연기(210)로부터 출력된 Q채널 얼리신호(E)를 승산하여 제3 Q채널 역확산신호를 출력하는 제6승산기(216)와, 상기 제3지연기(219)로부터 출력된 Q채널 펑츄얼신호(P)와 상기 제6승산기(216)로부터 출력된 제3 Q채널 역확산신호를 승산하여 제2 Q채널 역확산신호를 출력하는 제5승산기(215)와, 상기 제2 A/D변환기(216)로부터 출력된 Q채널 래이트신호(L)와 상기 제5승산기(215)로부터 출력된 제2 Q채널 역확산신호를 승산하여 제1 Q채널 역확산신호를 출력하는 제4승산기(214)와, 상기 제2지연기(219)로부터 출력된 I채널얼리신호(E)와 상기 제4승산기(214)로부터 출력된 제1 Q채널 역확산신호를 승산하여 제3 I채널역확산신호를 출력하는 제3승산기(213)와, 상기 제1지연기(219)로부터 출력된 I채널펑츄얼신호(P)와 상기 제3승산기(213)로부터 출력된 제3 Q채널 역확산신호를 승산하여 제2 I채널역확산신호를 출력하는 제2승산기(212)와, 상기 제1 A/D 변환기(215)로부터 출력된 I채널래이트(L)와 상기 제2승산기(212)로부터 출력된 제2 I채널역확산신호를 승산하여 제1 I채널역확산신호를 출력하는 제1승산기(211)와, 상기 제1-제3승산기(211-213)로부터 출력된 제1-제3 I채널역확산신호를 각각 입력하여 상기 각 입력신호들을 1심볼 듀레이션동안 각각 누적 가산하여 그 가산결과를 덤프 출력하는 제1-제3누산 복제기(217-219)와, 상기 제4-제6승산기(214-216)로부터 출력된 제1-제3 Q채널 역확산신호를 각각 입력하여 상기 각 입력신호들을 1심볼 듀레이션동안 각각 누적 가산하여 그 가산결과를 덤프 출력하는 제4-제6누산 복제기(220-222)와, 상기 제1-제3누산 복제기(217-219)로부터 텀프 출력된 신호를 각각 자승연산하여 출력하는 제1-제3자승기(223-225)와, 상기 제4-제6누산 복제4기(220-222)로부터 텀프 출력된 신호를 각각 자승 연산하여 출력하는 제4-제6자승기(226-228)와, 상기 제1자승기(223)로부터 자승 출력된 I채널래이트신호와 제4자승기(226)로부터 자승 출력된 Q채널 래이트신호를 가산하여 출력하는 래이트 가산기(229)와, 상기 제2자승기(224)로부터 자승 출력된 I채널펑츄얼신호와 제5자승기(227)로부터 자승 출력된 Q채널 펑츄얼신호를 가산하여 출력하는 펑츄얼 가산기(230)와, 상기 제3자승기(225)로부터 자승 출력된 I채널래이트신호와 제6자승기(228)로부터 자승 출력된 Q채널 얼리신호를 가산하여 출력하는 얼리 가산기(231)와, 상기 얼리 가산기(231)로부터 가산 출력된 얼리신호로부터 상기 래이트 가산기(229)로부터 가산 출력된 래이트신호를 감산하여 출력하는 감산기(232)와, 상기 래이트, 펑츄얼 및 얼리 가산기(229-231)로부터 가산 출력된 래이트신호, 펑츄얼신호, 얼리신호를 제곱근 연사하여 출력하는 제1-제3제곱근기(233-235)와, 상기 I채널변환부(304)로부터 출력된 I채널신호와 상기 Q채널 변환부(306)로부터 출력된 Q채널신호를 입력하고, 상기 PN코드 발생부(246)로부터 발생된 펑츄얼코드에 의해 적응적으로 가변 임계치를 발생하는 적응임계치 발생부(242)와, 제1-제3 비교기(236-238), 오아게이트(239), 동기검출기(240), 초기동기 제어부(241)로 구성되어 상기 제1-제3 제곱근기(233-235)로부터 제곱근연산 출력된 래이트신호, 펑츄얼신호, 얼리신호를 각각 입력하여 상기 적응임계치 발생기(242)로부터 출력된 가변 임계치와 비교하여 초기동기 유무를 검출한 후 초기동기를 확립하기 위한 코드 검색 제어신호를 출력하는 초기동기 제어부(320)와, 감산기(232), 제4비교기(243), 코드트랙 제어부(244)로 구성되어 상기 제1, 제3제곱근기(236,238)로부터 출력된 래이트신호 및 얼리신호를 상기 적응 임계치 제어부(242)로부터 출력된 가변 임계치와 상기 래이트신호 및 얼리신호의 차신호를 비교하여 동기추적 제어신호를 발생하는 동기추적 제어부(322)와, 상기 초기동기 검출부(320)로부터 출력된 초기동기 확립을 위한 코드검색 제어신호와 상기 동기추적 제어부(322)로부터 출력된 동기추적 제어신호를 입력받아 PN클럭을 발생하는 PN클럭제어기(245)로 구성되어 있다.2 is a block diagram of a direct spread spectrum receiver according to an embodiment of the present invention, and includes an amplifier 202, a BPF 203, a carrier generator 205, a mixer 204, and a BPF 206 in a received signal. Receiving unit 302 for removing a carrier wave and converting it into an intermediate frequency, an intermediate frequency oscillator 209 for generating an intermediate frequency signal, a mixer 210, and a low pass filter (hereinafter referred to as LPF) 213 And an I-channel converter 304 for removing an intermediate frequency component and extracting an I-channel component by mixing the intermediate-frequency converted signal with the generated intermediate frequency signal. A first A / D converter 215 for outputting the I-channel component signal extracted from 304 to the I-channel plate signal L digitally changed by the system clock SCLK signal, and the first A / D converter 215 Digital-converted I-channel late signal L by half-shifted by the system clock to output a punctual signal P A second delay for outputting an early (E) signal by half-shifting the first delay unit 217 to be output and the I-channel functional signal P output from the first delay unit 217 by the system clock. Group 218, a π / 2 phase shifter 211, a mixer 212, and an LPF 214 to mix the intermediate frequency converted signal with an intermediate frequency signal equal to or more than π / 2 to obtain an intermediate frequency component. A Q-channel converter 306 for removing the Q-channel component and extracting the Q-channel component, and outputting a digital signal of the Q-channel component signal extracted from the Q-channel converter 306. The Q-channel funnel signal P is shifted by half-chip shifting the Q-channel gate signal L output from the second A / D converter 216 and the second A / D converter 216 by the system clock signal. The third delay unit 219 and the Q channel punctual signal P output from the third delay unit 219 are shifted by half the chip by the system clock signal, and the Q channel early. A PN code generator 246 for generating a reference PN code by a predetermined control of the fourth delay unit 210 for outputting the call E, a reference PN code generated from the PN code generator 246, and the first PN code generator 246; The sixth multiplier 216 outputs the third Q channel despread signal by multiplying the Q channel early signal E output from the four delay unit 210, and the Q channel output from the third delay unit 219. A fifth multiplier 215 for multiplying the punctual signal P by the third Q channel despread signal output from the sixth multiplier 216 and outputting a second Q channel despread signal, and the second A / A fourth multiplier outputting the first Q channel despread signal by multiplying the Q channel late signal L output from the D converter 216 and the second Q channel despread signal output from the fifth multiplier 215. 214 and the first I channel despread signal output from the second multiplier 219 and the first Q channel despread signal output from the fourth multiplier 214 to multiply the third I channel despread. A third multiplier 213 for outputting a call, an I-channel punctual signal P output from the first delayer 219, and a third Q channel despread signal output from the third multiplier 213; A second multiplier 212 for multiplying and outputting a second I-channel despread signal, and an I-channel plate L output from the first A / D converter 215 and an output from the second multiplier 212 A first multiplier 211 outputting a first I channel despread signal by multiplying the second I channel despread signal, and a first to third I output from the first to third multipliers 211 to 213. A first-third accumulator (217-219) for inputting channel despread signals, cumulatively adding the respective input signals during one symbol duration, and dumping the addition result; 214-216), respectively, input the first-third Q channel despread signals, cumulatively add the respective input signals during one symbol duration, and dump the addition result. First-third multiplier 223 outputting the fourth-sixth accumulator replicator 220-222 and the tump output signal from the first-third accumulator replicator 217-219, respectively. -225), a fourth-fourth squarer 226-228 which square-operates the signals output from the fourth-th sixth accumulated replica unit 220-222, respectively, and outputs the first ruler. A gate adder 229 that adds and outputs the I-channel gate signal squared output from the multiplier 223 and the Q-channel gate signal squared output from the fourth power stage 226, and the second multiplier 224. A square adder 230 that adds and outputs an I-channel punctual signal output from a squared power and a Q-channel punctual signal output from a fifth squared power generator 227 and a third squared power from the third squarer 225. An early adder 231 for adding and outputting the output I channel late signal and the Q channel early signal squared output from the sixth power generator 228, and from the early adder 231; A subtractor 232 for subtracting and outputting a latent signal added from the late adder 229 from an acid output early signal, and the output added from the latet, functual and early adder 229-231; First to third square roots 233 to 235 for square-root-conducting the T-signal, punctual-signal, and early-signal, and outputting the I-channel and Q-channel converters. An adaptive threshold generator 242 for inputting a Q-channel signal output from 306 and adaptively generating a variable threshold by the func- tion code generated from the PN code generator 246, and first to third; A comparator 236-238, an oar gate 239, a synchronous detector 240, and an initial synchronous control unit 241 configured to output a square root operation output from the first-third root root 233-235; A variable outputted from the adaptive threshold generator 242 by inputting a functual signal and an early signal, respectively Initial sync controller 320, a subtractor 232, a fourth comparator 243, and a code track controller 244 which detects whether there is an initial sync and outputs a code search control signal for establishing the initial sync. Comparing the variable signal output from the adaptive threshold control unit 242 and the late signal and the early signal output from the first and third square roots (236,238) by comparing the difference between the signal and the early signal A synchronization search control unit 322 for generating a synchronization tracking control signal, a code search control signal for initial synchronization establishment output from the initial synchronization detection unit 320, and a synchronization tracking control signal output from the synchronization tracking control unit 322; It consists of a PN clock controller 245 that receives the input and generates a PN clock.
상술한 제2도를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 above.
안테나(201)에 수신된 신호는 증폭기(202)에 의해 증폭되고, BPF(203)를 통과하여 믹서(204)에 의해 반송파 발생기(205)에서 발생된 반송파 신호와 혼합됨으로써 반송파가 제거되어 중간 주파 변환된 후 BPF(206)를 통과한다. 이 때 중간주파 발생기(209)는 고주파신호를 중간주파수로 만들기 위해 중간주파수신호를 발생하여 출력하게 된다. 상기 BPF(206)의 출력신호는 비동기 검파를 수행할 수 있도록 I채널루프와 Q채널루프로 분리되어 각각 믹서(210,212)에서 중간주파수 성분이 제거된다.The signal received at the antenna 201 is amplified by the amplifier 202 and passed through the BPF 203 and mixed with the carrier signal generated at the carrier generator 205 by the mixer 204 to remove the carrier wave, thereby intermediate frequency. After conversion, it passes through the BPF 206. At this time, the intermediate frequency generator 209 generates and outputs an intermediate frequency signal in order to make the high frequency signal into an intermediate frequency. The output signal of the BPF 206 is separated into an I-channel loop and a Q-channel loop so as to perform asynchronous detection, and the intermediate frequency components are removed from the mixers 210 and 212, respectively.
상기 믹서(210)에서 반송파 및 중간주파수 성분이 제거된 I채널 확산신호는 LPF(213)를 통과후 고역성분이 제거되어 제1 A/D변환기(215)로 인가된다.The I-channel spreading signal from which the carrier and the intermediate frequency components are removed from the mixer 210 is passed through the LPF 213, and the high frequency component is removed and applied to the first A / D converter 215.
상기제1 A/D 변환기(215)는 고역성분이 제거된 I채널신호를 시스템 클럭에 의해 디지털 신호로 변환하여 래이트신호(L)를 출력한다. 제1지연기(217)는 상기 제1 A/D변환기(215)로부터 디지털 변환된 I채널 래이트신호(L)를 상기 시스템 클럭에 의해 반칩 쉬프트하여 펑츄얼신호(P)를 출력한다. 제2지연기(218)는 상기 제1지연기(217)로부터 출력된 I채널 펑츄얼신호(P)를 상기 시스템 클럭에 의해 반칩 쉬프트하여 얼리(E)신호를 출력한다.The first A / D converter 215 converts the I-channel signal from which the high frequency component has been removed into a digital signal by the system clock, and outputs a rate signal L. The first delay unit 217 outputs a punctual signal P by half-chip shifting the I-channel gate signal L digitally converted from the first A / D converter 215 by the system clock. The second delay unit 218 outputs an early signal by shifting the I-channel punctual signal P output from the first delay unit 217 by the system clock.
또한 Q채널루프로 곱하여지는 중간주파 신호는 π/2이상기(211)에 의해 π/2만큼 이상되어 곱하여진다. 상기 믹서(212)에서 반송파 및 중간주파수 성분이 제거된 Q채널 확산신호는 LPF(214)를 통과후 고역성분이 제거되어 제2 A/D 변환기(216)로 인가된다. 상기 제2 A/D변환기(216)는 고역성분이 제거된 Q채널 신호를 시스템 클럭에 의해 디지털 신호로 변환하여 Q채널 래이트신호(L)를 출력한다. 제3지연기(219)는 상기 제2 A/D변환기(216)로부터 디지탈 변환된 Q채널 래이트신호(L)를 상기 시스템 클럭에 의해 반칩 쉬프트하여 펑츄얼신호(P)를 출력한다. 제4지연기(218)는 상기 제3지연기(219)로부터 출력된 Q채널 펑츄얼신호(P)를 상기 시스템 클럭에 의해 반칩 쉬프트하여 Q채널 얼리(E)신호를 출력한다. 이때 PN코드발생부(246)는 소정의 PN클럭을 입력받아 기준 PN코드를 발생한다. 상기 제6승산기(216)는 PN코드발생부(246)로부터 발생된 기준 PN코드와 상기 제4지연기(210)로부터 출력된 Q채널 얼리신호(E)를 승산하여 제3 Q채널 역확산신호를 출력한다. 제5승산기(215)는 상기 제3지연기(219)로부터 출력된 Q채널 펑츄얼신호와 상기 제6승산기(216)로부터 출력된 제3 Q채널 역확산신호를 승산하여 제2 Q채널 역확산신호를 출력한다. 제4승산기(214)는 상기 제2 A/D변환기(216)로부터 출력된 Q채널 래이트신호(L)와 상기 제5승산기(215)로부터 출력된 제2 Q채널 역확산신호를 승산하여 제1 Q채널 역확산신호를 출력한다. 제3승산기(213)는 상기 제2지연기(219)로부터 출력된 I채널얼리신호(E)와 상기 제4승산기(214)로부터 출력된 제1 Q채널 역확산신호를 승산하여 제3 I채널역확산신호를 출력한다. 제2승산기(212)는 상기 제1지연기(219)로부터 출력된 I채널펑츄얼신호(P)와 상기 제3승산기(213)로부터 출력된 제3 Q채널 역확산신호를 승산하여 제2 I채널역확산신호를 출력한다. 제1승산기(211)는 상기 제1 A/D변환기(215)로부터 출력된 I채널래이트(L)와 상기 제2승산기(212)로부터 출력된 제2 I채널역확산신호를 승산하여 제1 I채널역확산신호를 출력한다. 제1-제3누산 복제기(217-219)는 상기 제1-제3승산기(211-213)로부터 출력된 제1-제3 I채널역확산신호를 각각 입력하여 상기 각 입력신호들을 1심볼 듀레이션 동안 각각 누적 가산하여 그 가산결과를 덤프 출력한다. 제4-제6누산 복제기(220-222)상기 제4-제6승산기(214-216)로부터 출력된 제1-제3 Q채널 역확산신호를 각각 입력하여 상기 각 입력신호들을 1심볼 듀레이션동안 각각 누적 가산하여 그 가산결과를 덤프 출력한다. 제1-제3자승기(223-225)는 상기 제1-제3누산 복제기(217-219)로부터 텀프 출력된 신호를 각각 자승 연산하여 출력한다. 제4-제6자승기(226-228)는 상기 제4-제6누산 복제기(220-222)로부터 텀프 출력된 신호를 각각 자승 연산하여 출력한다. 래이트 가산기(229)는 상기 제1자승기(223)로부터 자승 출력된 I채널래이트신호와 제4자승기(226)로부터 자승 출력된 Q채널 래이트신호를 가산하여 출력한다. 펑츄얼 가산기(230)는 상기 제2자승기(224)로부터 자승 출력된 I채널펑츄얼신호와 제5자승기(227)로부터 자승 출력된 Q채널 펑츄얼신호를 가산하여 출력한다. 얼리 가산기(231)상기 제3자승기(225)로부터 자승 출력된 I채널래이트신호와 제6자승기(228)로부터 자승 출력된 Q채널 얼리신호를 가산하여 출력한다. 감산기(232)는 상기 얼리 가산기(231)로부터 가산 출력된 얼리신호로부터 상기 래이트 가산기(229)로부터 가산 출력된 래이트신호를 감산하여 출력한다. 제1-제3제곱근기(233-235)는 상기 래이츠, 펑츄얼 및 얼리 가산기(229-231)로부터 가산 출력된 래이트신호, 펑츄얼신호, 얼리신호를 제곱근 연산하여 출력한다. 적응임계치 발생부(242)는 상기 LPF(213)로부터 출력된 I채널신호와 상기 LPF(214)로부터 출력된 Q채널신호를 입력하고, 상기 PN코드 발생부(246)로부터 발생된 펑츄얼코드에 의해 적응적으로 가변 임계치를 발생한다. 그리고 제1-제3 비교기(236-238)는 상기 제1-제3 제곱근기(233-235)로부터 제곱근하여 출력된 래이트신호, 펑츄얼신호, 얼리신호를 상기 적응 임계치 발생기(242)로부터 발생된 가변 임계치와 비교하여 오아게이트(239)로 출력한다. 이때 상기 얼리, 펑츄얼, 래이트신호중 한신호라도 가변임계치보다 크게되면 상기 오아게이트(239)는 H IT 신호를 출력한다. 즉 상기 H IT신호는 얼리, 펑츄얼, 래이트신호중 한신호 이상이 상기 적응임계치 제어부(249)로부터 발생된 임계치보다 큰 것을 의미하고 이는 곧 수신된 부분 PN코드와 기준 부분 PN코드시퀀스가 1칩 이내로 일치함을 의미한다. 상기와 같은 얼리, 펑츄얼, 래이트신호를 이용하여 초기동기를 수행하면 PN코드 서치를 1칩 씩하더라도 실제로는 반칩씩 PN코드 서치하는 효과 얻을 수 있다.The intermediate frequency signal multiplied by the Q channel loop is multiplied by π / 2 or more by the π / 2 phase shifter 211. The Q-channel spread signal from which the carrier and the intermediate frequency components are removed from the mixer 212 passes through the LPF 214, and then the high frequency component is removed and applied to the second A / D converter 216. The second A / D converter 216 converts the Q channel signal from which the high frequency component has been removed into a digital signal by the system clock, and outputs a Q channel rate signal L. The third delay unit 219 outputs a punctual signal P by half-chip shifting the Q-channel gate signal L digitally converted from the second A / D converter 216 by the system clock. The fourth delay unit 218 outputs the Q channel early signal E by half-shifting the Q channel functional signal P output from the third delay unit 219 by the system clock. At this time, the PN code generator 246 receives a predetermined PN clock to generate a reference PN code. The sixth multiplier 216 multiplies the reference PN code generated from the PN code generator 246 by the Q channel early signal E output from the fourth delay unit 210 to generate a third Q channel despread signal. Outputs The fifth multiplier 215 multiplies the Q channel functional signal output from the third delay unit 219 and the third Q channel despread signal output from the sixth multiplier 216 to despread the second Q channel. Output the signal. The fourth multiplier 214 multiplies the Q channel gate signal L output from the second A / D converter 216 and the second Q channel despread signal output from the fifth multiplier 215 to generate a first multiplier. 1 Outputs Q channel despread signal. The third multiplier 213 multiplies the I channel early signal E output from the second delayer 219 and the first Q channel despread signal output from the fourth multiplier 214 to form a third I channel. Output the despread signal. The second multiplier 212 multiplies the I channel functional signal P output from the first delay unit 219 and the third Q channel despread signal output from the third multiplier 213 to obtain a second I. Outputs the channel despread signal. The first multiplier 211 multiplies the I-channel plate L output from the first A / D converter 215 and the second I-channel despread signal output from the second multiplier 212 to obtain a first multiplier. Outputs the I channel despread signal. The first-third accumulator replicator 217-219 inputs the first-third I-channel despread signal output from the first-third multiplier 211-213, respectively, and outputs one symbol duration. Cumulatively add each and dump the output result. Fourth to Sixth Accumulator Replicators 220-222 Input first through third Q-channel despread signals output from the fourth and sixth multipliers 214 to 216, respectively, and output the respective input signals during one symbol duration. Cumulatively add each one and dump the result of the addition. The first-third multiplier 223-225 squares the signals output from the first-third accumulator replicator 217-219 and outputs the result. The fourth to sixth squarers 226 to 228 are squared on the signals output from the fourth to sixth accumulator replicators 220 to 222, respectively, and output. The gate adder 229 adds and outputs the I-channel gate signal squared output from the first square 223 and the Q-channel gate signal squared output from the fourth square 226. The functor adder 230 adds and outputs the I-channel func- tion signal squared output from the second square 224 and the Q-channel funnel signal output from the fifth square 227. The early adder 231 adds and outputs the I-channel rate signal squared output from the third square 225 and the Q-channel early signal squared output from the sixth square 228. The subtractor 232 subtracts and outputs the late signal added and output from the late adder 229 from the early signal added and output from the early adder 231. The first to third square roots 233 to 235 calculate square roots of the latet, punctual, and early signals that are added and output from the ratite, punctual, and early adders 229-231. The adaptive threshold generator 242 inputs the I-channel signal output from the LPF 213 and the Q-channel signal output from the LPF 214 and inputs the punctual code generated from the PN code generator 246. Thereby adaptively generating a variable threshold. The first-third comparator 236-238 outputs the latent signal, punctual signal, and early signal output from the first-third square root 233-235 by the square root from the adaptive threshold generator 242. The output is output to the oragate 239 in comparison with the generated variable threshold. At this time, if any one of the earliest, functual, and latent signals is larger than the variable threshold, the oragate 239 outputs an H IT signal. That is, the H IT signal means that one or more of the early, functual, and latent signals is larger than the threshold generated from the adaptive threshold controller 249, which means that the received partial PN code and reference partial PN code sequence are within 1 chip. Means match. When initial synchronization is performed using the early, functual, and latent signals described above, even if the PN code search is one chip, PN code search by chip can be achieved.
또한 이 경우 1칩씩 PN코드 서치를 수행하므로 초기동기 시간을 비교적 빨리 이룰수 있고 1칩 이내로 PN동기가 이루어졌을 때 임계치와 비교되어질 얼리, 펑츄얼, 래이트신호의 변화는 상대적으로 작으므로 임계치 설정을 상대적으로 쉽게 구현할 수 있도록 한다.Also, in this case, PN code search is performed by one chip, so that initial synchronization time can be achieved relatively fast, and when the PN synchronization is done within one chip, the early, func- tional, and late signal changes compared to the threshold are relatively small. Make it relatively easy to implement.
한편 본 발명에서는 1칩 이내로 동기가 맞았을 때 HIT신호를 곧바로 초기동기가 이루어진 것으로 판단하지 않고 별도의 히스테리시스를 갖는 초동기검출기(240)에 의해 폴스알람(false alarm)이나 폴스 트랙킹 패일(false tracking fail)D을 방지하도록 하였다. 즉, 초기동기검출기(240)에서는 노이즈로 인한 영향 때문에 실제 PN동기 1칩 이내로 맞지 않았음에도 불구하고 상기 오아게이트(239)로부터 H IT신호가 출력되면 초기동기가 이루어진 것으로 판단하는 것을 방지하거나 혹은 트랙킹 수행시 실제 PN코드동기가 1칩 이내로 이루어져 있음에도 불구하고 노이즈등으로 인한 영향으로 인하여 HIT신호가 발생하지 않아 트랙킹 패일이 일어난 것으로 판단하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이 결과 코드동기제어부(240)는 상기와 같은 판단신호를 받아 코드 검색 제어신호를 출력한다.On the other hand, in the present invention, when the synchronization is within 1 chip, the HIT signal is not immediately determined as the initial synchronization, but the false alarm (false alarm) or false tracking failure (false tracking) by the first synchronization detector 240 having a separate hysteresis. fail) D was prevented. That is, in the initial synchronization detector 240, even though the actual PN synchronization is not within 1 chip due to the influence of noise, when the H IT signal is output from the oragate 239, it is prevented or determined that the initial synchronization has been made. Even though the actual PN code synchronization is within 1 chip, the HIT signal does not occur due to the influence of noise. As a result, the code synchronization control unit 240 receives the determination signal as described above and outputs a code search control signal.
상기 생성된 얼리(Early)신호, 펑츄얼(Punctual)신호, 래이트(Late)신호 중 초기동기에 관계되는 신호는 펑츄얼(Punctual)신호이고, 동기추척에 관계되는 신호는 얼리(Early)신호 및 래이트(Late)신호이다. 여기서 얼리(Early)신호의 특성을 보면, 먼저 상기 PN코드의 한 주기를 단위로 1데이터 심볼을 확산한 경우에 PN코드의 한 주기동안 상관을 취하며, 상기 얼리(Early)신호는 PN코드의 전형적인 특성을 보인다. 그러나 PN코드시퀀스의 일부분에 1데이터 심볼을 확산한 경우에 상관은 1데이터 심볼에 해당하는 PN코드 시퀀스의 일부분에 대하여 취하므로, 얼리(Early)신호는 전형적인 부분적인 특성이 나타남으로 초기 동기 및 동기추적을 어렵게 한다.Among the generated early signal, punctual signal, and late signal, a signal related to initial synchronization is a punctual signal, and a signal related to synchronization tracking is an early signal. And a late signal. In this case, the characteristics of the early signal are first correlated for one period of the PN code when one data symbol is spread in units of one period of the PN code, and the early signal corresponds to the PN code. Typical characteristics are shown. However, when one data symbol is spread over a portion of the PN code sequence, the correlation is taken for a portion of the PN code sequence corresponding to one data symbol, so the early signal exhibits typical partial characteristics. Make tracking difficult
그리고 초기동기는 수신된 PN코드와 기준 PN코드와의 위상을 1칩(Chip) 이내로 동기시키는 과정이다. 기존방식에서는 상기 펑츄얼(Punctual)신호와 설정된 임계치를 비교하여 펑츄얼(Punctual)신호가 설정된 임계치보다 작으면 초기 동기가 이루어지지 않았음을 나타내었다. 따라서 펑츄얼신호만을 이용하면 초기동기를 위해서 PN코드 서치를 1칩씩하는 경우 펑츄얼신호의 변동이 매우 크게 되어 비교할 적절한 임계치값을 설정하기가 매우 어렵다. 따라서 동기추적은 1칩 이내로 동기가 맞은 기준 PN코드의 위상과 수신된 확산신호의 위상을 정확히 일치하도록 조정하는 역할과 계속적으로 상기 두 신호의 위상동기가 잘 유지되도록 하는 역할을 한다. 동기추적을 위해서는 상기 제1제곱근기(233)로부터 출력된 래이트신호와 상기 제3제곱근(235)로부터 출력된 얼리신호를 이용하는데, 이들 두신호를 감산기(232)에서 감산하여 기준 PN코드와 수신된 확신호와의 위상차를 반영하는 오차신호를 출력한다. 이때 상기 감산기(232)로부터 출력된 오차신호는 제4비교기(243)로 인가되어 상기 제4비교기(243)에서 상기 적응 임계치 제어부(242)로부터 발생된 임계치와 비교되어 코드추적제어기(244)를 제어한다. 상기 코드추척제어기(244)는 제1제곱근기(233)로부터 출력된 래이트 신호와 상기 제3제곱근기(235)로부터 출력된 얼리신호를 입력받아 상기 제4비교기(243)로부터 출력된 입력하여 기준 PN코드의 초기동기를 1칩구간 이내로 유지하기 위한 PN클럭제어신호를 생성하여 PN클럭제어부(245)로 출력한다. 상기 PN클럭제어부(245)는 상기 코드동기 제어부(241)로부터 코드검색 제어신호와 상기 코드추적제어부(244)로부터 출력된 PN클럭제어신호를 입력받아 상기 두신호의 입력에 따라 속도가 조절되는 PN클럭을 생성 출력한다.The initial synchronization is a process of synchronizing the phase between the received PN code and the reference PN code within 1 chip. In the conventional method, when the punctual signal is smaller than the set threshold, the initial synchronization is not performed by comparing the punctual signal with the set threshold. Therefore, when only the punctual signal is used, when the PN code search is performed by one chip for initial synchronization, the punctuation of the punctual signal becomes very large, and thus it is very difficult to set an appropriate threshold value to be compared. Therefore, the synchronization tracking adjusts the phase of the reference PN code synchronized with the phase of the received spread signal exactly within one chip and continuously maintains the phase synchronization of the two signals. For synchronous tracking, the signal from the first square root 233 and the early signal output from the third square root 235 are used. The two signals are subtracted from the subtractor 232 to obtain a reference PN code. An error signal reflecting the phase difference with the received certainty is output. At this time, the error signal output from the subtractor 232 is applied to the fourth comparator 243 and compared with the threshold generated from the adaptive threshold controller 242 in the fourth comparator 243 to operate the code tracking controller 244. To control. The code tracking controller 244 receives the late signal output from the first square root 233 and the early signal output from the third square root 235 and outputs the output signal from the fourth comparator 243. A PN clock control signal for maintaining the initial synchronization of the reference PN code within one chip period is generated and output to the PN clock control unit 245. The PN clock control unit 245 receives a code search control signal from the code synchronization control unit 241 and a PN clock control signal output from the code tracking control unit 244 and adjusts the speed according to the input of the two signals. Generate and output the clock.
상술한 바와 같이 본 발명은 반송파 및 중간주파수가 제거된 이후의 신호는 모두 디지털로 처리함으로써 시스템의 초소형화가 가능해지며 잡음에 의한 오동작을 방지하여 신뢰성을 향상시키며, 또한 펑츄얼신호의 변동에 따른 임계치를 설정하여 얼리, 펑츄얼, 래이트신호와 각각 비교하여 초기동기를 이루게함으로 초기동기 시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention enables miniaturization of the system by processing all signals after the carrier and intermediate frequencies are removed digitally, and improves reliability by preventing malfunction due to noise. There is an advantage that the initial synchronization time can be shortened by setting an initial synchronization by comparing the early, functual, and late signal with each other.
Claims (7)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019940026239A KR100199189B1 (en) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | Digital receiving device of dss |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1019940026239A KR100199189B1 (en) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | Digital receiving device of dss |
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KR100199189B1 true KR100199189B1 (en) | 1999-06-15 |
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Family Applications (1)
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KR1019940026239A KR100199189B1 (en) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | Digital receiving device of dss |
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1994
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