KR100241450B1 - Detection apparatus of impulse response of cdma system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코드분할 다중접속(CDMA) 방식에서의 임펄스 응답을 측정하고 간섭을 제거하는 기술에 관한 것으로, 측정된 임펄스 응답신호{h(t)}를 근거로 수신신호{r(t)}를 등화시키는 채널왜곡 보상부(11)와; 채널의 임펄스 응답 측정시 컨벌루션 및 적분과정을 통해 상기 임펄스 응답신호{h(t)}와 의사노이즈부호 C(t)를 상관처리하는 제1상관기(12)와; 의사노이즈 부호에 대한 자기상관함수 특성을 이용하여, 채널의 임펄스 응답을 측정시 컨벌루션 및 적분과정을 통해 상기 임펄스 응답신호{h(t)}와 소정의 고정된 값을 순차적으로 상관처리하는 제2상관기(13)와; 상기 제1상관기(12)에 의해 상관처리된 신호 y1(t)와 제2상관기(13)에 의해 상관처리된 신호 y2(t)를 가산하는 가산기(14)와; 상기 가산기(14)의 출력신호를 정규화 처리하는 스케일러(15)로 구성한 것이다.The present invention relates to a technique for measuring an impulse response and eliminating interference in a CDMA scheme. The present invention relates to a received signal {r (t)} based on a measured impulse response signal {h (t)}. A channel distortion compensator 11 for equalizing; A first correlator 12 correlating the impulse response signal {h (t)} and the pseudo noise code C (t) through a convolution and an integration process when measuring an impulse response of a channel; A second method of sequentially correlating the impulse response signal {h (t)} with a predetermined fixed value through a convolution and integration process when measuring the impulse response of the channel by using an autocorrelation function characteristic for a pseudo noise code; A correlator 13; An adder 14 that adds the signal y 2 (t), correlation processing by the first correlator 12, the signal y 1 (t) and the second correlator 13 is processed by correlation with; The scaler 15 which normalizes the output signal of the adder 14 is comprised.

Description

씨디엠에이 시스템의 임펄스응답 측정 장치Impulse response measurement device of CDM system

본 발명은 코드분할 다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 방식에서의 임펄스 응답을 측정하고 간섭을 제거하는 기술에 관한 것으로, 특히 의사노이즈(PN : Pseudo Noise) 부호를 이용하여 채널을 정확하게 측정하고 동시에 다른 사용자에 의한 간섭현상을 제거하는데 적당하도록 한 씨디엠에이 시스템의 임펄스응답 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for measuring an impulse response and eliminating interference in a code division multiple access (CDMA) scheme, and in particular, accurately measuring a channel using a pseudo noise (PN) code. The present invention relates to a device for measuring impulse response of a CDM system, which is adapted to simultaneously eliminate interference by other users.

통상적으로, CDMA 시스템에서는 PN 부호를 이용하여 정보를 확산시키거나 역확산시킨다. 본 발명에서는 PN 부호를 이용하여 이동 통신 채널의 특성(예 : 반사, 굴절, 왜곡, 시간지연 등)을 정확하게 측정하고, 동시에 다른 사용자에 의한 간섭현상을 제거할 수 있도록 한 것이다.Typically, in a CDMA system, a PN code is used to spread or despread information. In the present invention, a PN code is used to accurately measure characteristics (eg, reflection, refraction, distortion, time delay, etc.) of a mobile communication channel, and at the same time eliminate interference caused by other users.

제1도 종래기술에 의한 씨디엠에이 시스템의 임펄스 응답 및 수신장치의 블록도로서 이에 도시한 바와같이, 측정된 임펄스 응답신호{h(t)}를 근거로 수신신호{r(t)}를 등화시키는 채널왜곡 보상부(1)와; 채널의 임펄스 응답을 측정하기 위하여, 컨벌루션 및 적분과정을 통해 상기 임펄스 응답신호{h(t)}와 의사노이즈부호 C(t)를 상관처리하는 상관기(corellator)(2)와; 상기 상관기(2)에 의해 상관처리된 신호 y1(t)를 정규화 처리하는 스케일러(3)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 is a block diagram of an impulse response and a receiver of a CD system according to the prior art. As shown in FIG. A channel distortion compensator 1 for equalizing; A correlator (2) for correlating the impulse response signal {h (t)} and the pseudo noise code C (t) through convolution and integration to measure the impulse response of the channel; It consists of a scaler 3 for normalizing the signal y 1 (t) correlated by the correlator 2, the operation of which is explained as follows.

채널의 임펄스 응답을 측정시 송신된 의사노이즈부호 C(t)는 채널을 통과하면서 다음의 (식1)에서와 같이 채널의 임펄스 응답과 컨벌루션(convolution)되어 수신기의 수신신호 r(t)가 된다.When measuring the impulse response of the channel, the pseudo noise code C (t) transmitted through the channel is convolved with the impulse response of the channel as shown in Equation 1 below to become the reception signal r (t) of the receiver. .

Figure kpo00002
Figure kpo00002

임펄스 응답을 측정할 때 상기 수신신호 r(t)는 채널왜곡 보상부(1)를 그대로 통과하게 되는데, 이때, 주파수 동기, 시간 동기는 모두 완벽하게 이루어졌다고 가정한다. 그러면 이 수신신호 r(t)는 상관기(2)에서 의사노이즈부호 C(t)와 상관처리되고, 스케일러(3)에 의해 정규화 처리되어 다음의 (식2)와 같은 신호가 된다.When the impulse response is measured, the received signal r (t) passes through the channel distortion compensator 1 as it is. In this case, it is assumed that the frequency synchronization and the time synchronization are completely performed. The received signal r (t) is then correlated with the pseudo noise code C (t) in the correlator 2 and normalized by the scaler 3 to form a signal as shown in the following expression (2).

Figure kpo00003
Figure kpo00003

여기서, T는 확산 부호의 한 주기이며, 의사노이즈부호 C(t)의 자기 상관함수는 다음의 (식 3)으로 표현된다.Here, T is one period of the spreading code, and the autocorrelation function of the pseudo noise code C (t) is expressed by the following expression (3).

Figure kpo00004
Figure kpo00004

상기 C(t)는 의사노이즈부호이므로, 다음과 같은 특성을 갖는다.Since C (t) is a pseudo noise code, it has the following characteristics.

Figure kpo00005
Figure kpo00005

그러므로 상기 (식 3)은 다음의 (식 5)와 같이 표현된다.Therefore, Equation 3 is expressed as the following Equation 5.

Figure kpo00006
Figure kpo00006

여기서, N은 의사노이즈부호의 한 주기동안에 포함되는 칩(chip)의 수이다. 그러므로 상기 상관함수가 근사적으로 델타함수가 됨을 알 수 있다. 따라서, 상기 (식 2)의 수신된 신호가 상관된 후의 신호는 다음과 같은 식으로 표현되어 임펄스 응답을 근사적으로 구할 수 있다.Here, N is the number of chips included in one period of the pseudo noise code. Therefore, it can be seen that the correlation function is approximately a delta function. Therefore, the signal after the received signal of Equation 2 is correlated is expressed by the following equation to obtain an impulse response approximately.

Figure kpo00007
Figure kpo00007

제1도의 수신장치에서, 측정된 채널의 임펄스 응답으로 채널의 왜곡이 완전히 보상되고, 그 수신장치의 주파수 동기, 시간 동기는 완전히 이루어졌다고 가정한다. 이와같은 경우, 원하는 신호에 대하여 ti, 1≤i≤(N-1)의 위상 오프셋(phase offset)을 가지는 N-1개의 간섭신호가 함께 입력되면, 수신신호는 다음과 같다. 여기서, ti는 Tc≤ti≤(N-1)Tc이다. 단 Tc는 한 칩의 시간간격이다.In the receiver of FIG. 1, it is assumed that the distortion of the channel is completely compensated by the measured impulse response of the channel, and that the frequency synchronization and the time synchronization of the receiver are completely made. In such a case, when N-1 interference signals having a phase offset of t i , 1 ≦ i ≦ (N−1) are input together with respect to a desired signal, the received signal is as follows. Where a, t i is T c ≤t i ≤ (N- 1) T c. Where T c is the time interval of one chip.

Figure kpo00008
Figure kpo00008

상기 (식 7)의 첫 번째 항의 원하는 신호에 해당하는 것이고, 두 번째 항은 (N-1)개의 간섭신호의 합에 해당된다. 확산부호에 확산된 신호 a0와 확산된 간섭신호 ai, 1≤i≤N-1는 의사노이즈 부호의 한 주기, T 시간동안 일정한 값을 갖는다. 그러면, 상기 (식 7)의 수신신호가 수신기내의 확산부호 C(t)와 상관된 신호 y(t)를 확산부호의 정수배되는 시간에서 샘플을 취하면 다음과 같다.The first term corresponds to the desired signal of the first term and the second term corresponds to the sum of (N-1) interference signals. The spread signal a 0 and the spread interference signal a i , 1 ≦ i ≦ N−1, which are spread by the spreading code, have a constant value for one period of the pseudo noise code, T time. Then, if the received signal of Equation 7 is sampled at a time at which the signal y (t) correlated with the spreading code C (t) in the receiver is an integer multiple of the spreading code, it is as follows.

Figure kpo00009
Figure kpo00009

상기 (식 8)의 첫 번째 항은 원하는 신호에 해당되는 것이고, 두 번째 항은 N-1개의 간섭신호의 합에 해당된다.The first term in Equation 8 corresponds to a desired signal, and the second term corresponds to the sum of N-1 interference signals.

그러나, 이와같은 종래의 임펄스 응답 및 수신장치에서, 임펄스 응답 측정기 (trl 6)의 근사적인 측정만이 가능하고, 설령 채널의 왜곡이 완전히 보상되었다고 가정하더라도 (식 6)의 두 번째 항에서 나타나는 간섭신호가 제거되지 않는 결함이 있었다.However, in such a conventional impulse response and receiver, only an approximate measurement of the impulse response meter trl 6 is possible, and even if the distortion of the channel is fully compensated for, the interference shown in the second term in (Equation 6) There was a fault that the signal was not removed.

따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 의사노이즈부호를 한 주기동안 적분하면 특정 값(예 : “1”)이 얻어지는 것을 감안하여 매 주기마다 “1”을 출력하는 제2상관기를 부가하여 간섭신호를 보다 정확하게 제거하는 임펄스응답 측정장치를 제공함에 있다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to add a second correlator that outputs "1" every cycle, considering that a specific value (for example, "1") is obtained when the pseudo noise code is integrated for one period. It is to provide an impulse response measuring device that removes more accurately.

제1도는 종래기술에 의한 씨디엠에이 시스템의 임펄스응답 측정장치의 블록도.1 is a block diagram of an impulse response measuring apparatus of a CD system according to the prior art.

제2도는 본 발명에 의한 씨디엠에이 시스템의 임펄스응답 측정장치의 일실시 예시 블록도.2 is an exemplary block diagram of an impulse response measuring apparatus of a CD system according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11 : 채널왜곡 보상부 12 : 제1상관기11: channel distortion compensator 12: first correlator

13 : 제2상관기 14 : 가산기13 second correlator 14 adder

15 : 스케일러15: scaler

제2도는 본 발명의 임펄스 응답 측정장치의 일실시 예시 블록도로서 이에 도시한 바와같이, 측정된 임펄스 응답신호{h(t)}를 근거로 수신신호{r(t)}를 등화시키는 채널왜곡 보상부(11)와; 채널의 임펄스 응답을 측정하기 위하여, 컨벌루션 및 적분과정을 통해 상기 임펄스 응답신호{h(t)}의 의사노이즈부호 C(t)를 상관처리하는 제1상관기(12)와; 채널의 임펄스 응답을 측정하기 위하여, 컨벌루션 및 적분과정을 통해 상기 임펄스 응답신호{h(t)}와 소정의 고정된 값(예 : “1”)을 상관처리하는 제2상관기(13)와; 상기 제1상관기(12)에 의해 상관처리된 신호 y1(t)와 제2상관기(13)에 의해 상관처리된 신호 y2(t)를 가산하는 가산기(14)와; 상기 가산기(14)의 출력신호를 정규화 처리하는 스케일러(15)로 구성한 것으로, 이와같이 구성한 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.2 is an exemplary block diagram of an impulse response measuring apparatus according to the present invention. As shown therein, channel distortion equalizing received signal {r (t)} based on the measured impulse response signal {h (t)}. A compensator 11; A first correlator 12 for correlating the pseudo noise code C (t) of the impulse response signal {h (t) through convolution and integration to measure an impulse response of the channel; A second correlator 13 for correlating the impulse response signal {h (t)} with a predetermined fixed value (eg, “1”) through convolution and integration to measure the impulse response of the channel; An adder 14 that adds the signal y 2 (t), correlation processing by the first correlator 12, the signal y 1 (t) and the second correlator 13 is processed by correlation with; It is composed of a scaler 15 for normalizing the output signal of the adder 14, the operation of the present invention configured in this way as follows.

먼저, 본 발명에 의한 임펄스 응답 측정에 대해 설명한다.First, the impulse response measurement by this invention is demonstrated.

채널의 임펄스 응답을 측정하기 위하여 송신된 의사노이즈부호 C(t)는 채널을 통과하면서 채널의 임펄스 응답과 컨벌루션되어 수신기의 수신신호 r(t)가 되며, 이 수신신호 r(t)는 종래 기술에서 밝힌바와 같이 (식 1)로 표현된다.The pseudonoise code C (t) transmitted to measure the impulse response of the channel is convolved with the impulse response of the channel as it passes through the channel to become the received signal r (t) of the receiver, which is a conventional signal. As expressed in (1).

임펄스 응답을 측정할 때 상기 수신신호 r(t)는 채널왜곡 보상부(11)를 그대로 통과하게 되는데, 이때, 주파수 동기, 시간 동기는 완벽하게 이루어졌다고 가정한다.When the impulse response is measured, the received signal r (t) passes through the channel distortion compensator 11 as it is. In this case, it is assumed that frequency synchronization and time synchronization are completed.

그러면 수신기의 상관된 신호 y1(t), y2(t)는 다음과 같다.The correlated signals y 1 (t) and y 2 (t) of the receiver are then

Figure kpo00010
Figure kpo00010

Figure kpo00011
Figure kpo00011

그러면, y(t)는 다음과 같다.Then y (t) is

Figure kpo00012
Figure kpo00012

여기서,

Figure kpo00013
here,
Figure kpo00013

Figure kpo00014
Figure kpo00014

그러므로 y(t)는 다음과 같다.Therefore y (t) is

Figure kpo00015
Figure kpo00015

그러므로 상기 (식 13)에 의하여 채널의 임펄스 응답을 정확하게 구할 수 있게 된다.Therefore, it is possible to accurately obtain the impulse response of the channel by the above equation (13).

한편, 본 발명에 의한 신호 복조에 대해 설명한다.On the other hand, the signal demodulation according to the present invention will be described.

측정된 채널의 임펄스 응답으로 채널의 왜곡이 완전히 보상되었다고 가정한다. 이 경우, 원하는 신호에 대하여, ti, 1≤i≤N-1의 위상 오프셋을 갖는 N-1개의 간섭신호가 함께 입력되면, 수신신호는 다음과 같다. 여기서, ti는 TC≤ti≤(N-1)TC이다.Assume that the distortion of the channel is completely compensated by the impulse response of the measured channel. In this case, when N-1 interference signals having a phase offset of t i , 1 ≦ i ≦ N−1 are input together with respect to a desired signal, the received signal is as follows. Where a, t i is T C ≤t i ≤ (N- 1) T C.

Figure kpo00016
Figure kpo00016

상기식에서 첫 번째 항은 원하는 신호에 해당되고, 두 번째 항은 M개의 간섭신호에 대한 합에 해당된다. 확산 부호에 확산된 신호 a0와 확산된 간섭신호 ai, 1≤i≤M는 의사노이즈부호의 한 주기, T시간 동안 일정한 값을 갖는다.In the above equation, the first term corresponds to the desired signal, and the second term corresponds to the sum of M interference signals. The signal a 0 spread on the spread code and the spread interference signal a i , 1≤i≤M have a constant value for one period of the pseudo noise code, T time.

제2도에서, y1(t)를 확산부호의 정수배되는 시간에서 샘플을 취하면 다음과 같다.In FIG. 2, taking y 1 (t) at a time that is an integer multiple of the diffusion code is as follows.

Figure kpo00017
Figure kpo00017

의사노이즈부호는 한 주기동안 적분하면 “1”이 되는 성질이 있으므로 y2(t)는 다음과 같다.Since the pseudo noise code has the property of integrating in one cycle to become "1", y 2 (t) is

Figure kpo00018
Figure kpo00018

따라서, y(t)는 다음과 같다.Thus y (t) is

Figure kpo00019
Figure kpo00019

따라서, N-1개의 간섭신호가 모두 제거되었음을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that all N-1 interference signals have been removed.

이상에서 상세히 설명한 바와같이, 본 발명은 의사노이즈부호의 자기상관함수 특성을 감안하여 별도의 제2상관기를 부가하고, 이의 출력신호를 제1상관기의 출력신호와 가산 처리함으로써 간섭신호를 정확하게 제거할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention adds an additional second correlator in consideration of the autocorrelation function characteristic of the pseudo noise code, and adds an additional second correlator to the output signal of the first correlator to accurately remove the interference signal. It can be effective.

Claims (2)

측정된 임펄스 응답신호{h(t)}를 근거로 수신신호{r(t)}를 등화시키는 채널왜곡 보상부(11)와; 채널의 임펄스 응답 측정시 컨벌루션 및 적분과정을 통해 상기 임펄스 응답신호{h(t)}와 의사노이즈부호 C(t)를 상관처리하는 제1상관기(12)와; 채널의 임펄스 응답을 측정시 컨벌루션 및 적분과정을 통해 상기 임펄스 응답신호{h(t)}와 소정의 고정된 값을 순차적으로 상관처리하는 제2상관기(13)와; 상기 제1상관기(12)에 의해 상관처리된 신호 y1(t)와 제2상관기(13)에 의해 상관처리된 신호 y2(t)를 가산하는 가산기(14)와; 상기 가산기(14)의 출력신호를 정규화 처리하는 스케일러(15)로 구성한 것을 특징으로 하는 씨디엠에이 시스템의 임펄스응답 측정장치.A channel distortion compensator 11 for equalizing the received signal r (t) based on the measured impulse response signal h (t); A first correlator 12 correlating the impulse response signal {h (t)} and the pseudo noise code C (t) through a convolution and an integration process when measuring an impulse response of a channel; A second correlator 13 which sequentially correlates the impulse response signal {h (t)} with a predetermined fixed value through a convolution and an integration process when measuring an impulse response of a channel; An adder 14 that adds the signal y 2 (t), correlation processing by the first correlator 12, the signal y 1 (t) and the second correlator 13 is processed by correlation with; Impulse response measuring apparatus of the CD system, characterized in that consisting of a scaler (15) for normalizing the output signal of the adder (14). 제1항에 있어서, 제2상관기(13)에서 채택되는 고정된 값은 “1”인 것을 특징으로 하는 씨디엠에이 시스템의 임펄스응답 측정장치.The impulse response measuring apparatus of the CD system according to claim 1, wherein the fixed value adopted in the second correlator is "1".
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