KR100241888B1

KR100241888B1 - Apparatus for using adaptive equalizer in mobile phone

Info

Publication number: KR100241888B1
Application number: KR1019970080519A
Authority: KR
Inventors: 전용호
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2000-02-01
Also published as: KR19990060297A

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야end. The technical field to which the invention described in the claims belongs

이동통신 단말기의 수신장치.Receiver of mobile communication terminal.

나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제I. The technical problem to be solved by the invention

이동통신 단말기의 수신감도 조절을 위한 수신부에서 적용하는 가중치를 적응성 있게 가변하는 장치.Apparatus for adaptively varying the weight applied by the receiver for receiving sensitivity adjustment of the mobile communication terminal.

다. 발명의 해결방법의 요지All. Summary of Solution of the Invention

이동통신 단말기의 수신장치가, 수신된 신호의 주파수 및 수신시각별 스펙트럼을 검사하고, 수신신호의 세기를 검사하는 서처와, 서처로부터 입력되는 신호를 복조하기 위한 둘 이상의 핑거와, 핑거로부터 입력되는 복조된 신호를 서쳐로부터 입력된 수신신호의 스펙트럼 값에 따라 수신신호를 변환하는 적응 이퀄라이져와, 적응 이퀄라이져로부터 수신된 신호에 가중치를 적용하여 하나의 신호로 변환하는 심볼 콤바이너로 구성됨을 특징으로 하는 적응 이퀄라이져 방식을 이용한 무선 수신장치.The receiver of the mobile communication terminal checks the frequency and spectrum of each received time of the received signal, checks the strength of the received signal, at least two fingers for demodulating a signal input from the searcher, and is input from the finger. It consists of an adaptive equalizer for converting the demodulated signal according to the spectrum value of the received signal input from the searcher, and a symbol combiner converting the demodulated signal into a single signal by applying a weight to the signal received from the adaptive equalizer. Wireless receiver using an adaptive equalizer method.

라. 발명의 중요한 용도la. Important uses of the invention

모든 이동통신 단말기 및 이동통신 기지국의 수신부Receiving unit of all mobile terminals and mobile base stations

Description

Wireless receiver using adaptive equalizer

본 발명은 이동통신 단말기의 데이터 수신기에 관한 것으로, 특히 적응 이퀄라이져를 이용한 무선 수신장치에 관한 것이다.The present invention relates to a data receiver of a mobile communication terminal, and more particularly to a wireless receiver using an adaptive equalizer.

일반적으로 이동통신 단말기에서 수신되는 무선신호는 상기 무선신호를 송출한 기지국으로부터 직접 수신되지 못하고, 건물등의 장애물에 의해 굴절되어 수신된다. 상기와 같이 한 신호가 굴정되어 여러 경로를 통해 수신되는 것을 다중경로라 한다. 따라서 상기 이동통신 단말은 이러한 다중경로에 의해 데이터가 수신되므로 동일한 신호라도 상기 수신부로 수신되는 신호는 수신 전력의 세기 및 수신시각이 서로 다르다. 따라서 상기 서로 달리 수신되는 수신신호를 추출하고, 상기 추출된 신호의 수신된 시각에 따라 가중치를 적용하여 송신시의 신호로 복구하게 된다. 상기 서로 다른 수신신호 및 수신시각에 따라 다른 가중치를 적용하며 수신된 신호를 복조하는 것은 상기 이동통신 단말기의 핑거와 심볼 콤바이너등에서 수행한다.In general, a wireless signal received by a mobile communication terminal is not directly received from a base station that transmits the wireless signal, but is refracted by an obstacle such as a building. As described above, a signal is calibrated and received through various paths is called multipath. Accordingly, since the mobile communication terminal receives data by the multipath, the signal received by the receiver even though the same signal is different in strength and reception time of the received power. Therefore, the received signals are differently received, and the weights are applied according to the received time of the extracted signals to recover the signals at the time of transmission. The demodulation of the received signal by applying different weights according to the different received signals and the received time is performed by the finger and the symbol combiner of the mobile communication terminal.

따라서 상기 이동통신 단말기는 상기 기지국으로부터 다중경로를 통해 수신되는 신호를 복구하기 위해 적어도 두 개 이상의 핑거를 가지며 일반적으로 세 개의 핑거로 구성된다. 또한 상기 각 핑거의 출력에 적용되는 가중치는 실험에 의해 결정되며, 상기 이동통신 단말기의 메모리에 저장된다. 따라서 상기 수신부로 수신된 신호를 미리 설정된 가중치를 적용하여 곱하고 상기 가중치가 결정된 신호들을 하나의 신호로 결합하여 송신신호로 산출한다.Accordingly, the mobile communication terminal has at least two fingers and generally consists of three fingers to recover a signal received through the multipath from the base station. The weight applied to the output of each finger is determined by an experiment and stored in the memory of the mobile communication terminal. Accordingly, the signal received by the receiver is multiplied by applying a preset weight, and the signals having the weight determined are combined into one signal to calculate the transmission signal.

따라서 상기 이동통신 단말이 상기 기지국으로부터 수신된 신호가 다중경로를 통해 수신되지 않고 굴절없이 수신될 수 있는 상황에 있을 경우에도 상기 이동통신 단말은 상기 수신된 신호를 다중경로를 통해 수신된 데이터와 동일하게 처리한다. 상기와 같은 경우를 라이오브 사이트(LOS:Line Of Sight)에 놓여 있다고 한다. 따라서 상기 이동통신 단말의 사용자는 다중경로를 통해 수신되는 신호보다 오히려 수신율이 나쁜 것처럼 느껴지게 된다.Therefore, even when the mobile communication terminal is in a situation in which a signal received from the base station can be received without refraction without being received through multipath, the mobile communication terminal is equal to the data received through the multipath. Process it. Such a case is said to lie at a line of sight (LOS). Accordingly, the user of the mobile communication terminal may feel that the reception rate is worse than that of the signal received through the multipath.

뿐만 아니라 상기 다중경로를 통해 수신된 대부분의 신호가 거의 동일한 경로를 통해 도착할 경우 수신시각의 차에 의해 각 핑거로 입력되는 신호를 구별할 수 없게된다. 따라서 이러한 경우에도 사용자는 상기의 라인오브 사이트와 유사하게 수신감도가 좋지 못한 상황으로 느끼게 된다.In addition, when most of the signals received through the multi-path arrives through almost the same path, the signals input to each finger cannot be distinguished by the difference in reception time. Therefore, even in this case, the user may feel that the reception sensitivity is poor, similar to the above-described line of sites.

따라서 본 발명의 목적은 라인오브 사이트의 상황에서 수신되는 신호의 가중치를 적응성 있게 가변하는 장치을 제공함에 있다.It is therefore an object of the present invention to provide an apparatus for adaptively varying the weight of a signal received in the context of a line of sites.

본 발명의 다른 목적은 각 핑거에서 수신되는 신호를 적응 이퀄라이져를 사용하여 수신된 신호의 가중치를 적응성 있게 가변하는 장치을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for adaptively varying a weight of a received signal using an adaptive equalizer for a signal received at each finger.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동통신 단말기의 수신장치가, 수신된 신호의 주파수 및 수신시각별 스펙트럼을 검사하고, 상기 수신신호의 세기를 검사하는 서처와, 상기 서처로부터 입력되는 신호를 복조하기 위한 둘 이상의 핑거와, 상기 핑거로부터 입력되는 복조된 신호를 상기 서쳐로부터 입력된 상기 수신신호의 스펙트럼 값에 따라 수신신호를 변환하는 적응 이퀄라이져와, 상기 적응 이퀄라이져로부터 수신된 신호에 가중치를 적용하여 하나의 신호로 변환하는 심볼 콤바이너로 구성됨을 특징으로 한다.In accordance with another aspect of the present invention, a receiver for a mobile communication terminal checks a frequency of a received signal and a spectrum according to a reception time, and performs a demodulation on a searcher for checking the strength of the received signal and a signal input from the searcher. At least two fingers, an adaptive equalizer for converting a demodulated signal input from the finger according to a spectrum value of the received signal input from the searcher, and applying a weight to a signal received from the adaptive equalizer. Characterized in that it consists of a symbol combiner to convert to a signal.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구현된 이퀄라이져 수신부의 블록 구성도.1 is a block diagram of an equalizer receiver implemented according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 무선 통신시 수신되는 주파수별 스펙트럼.2 is a spectrum of frequencies received during wireless communication.

도 3은 적응 이퀄라이져와 심볼 콤바이너에서 수행되는 작업을 도시한 도면.3 shows operations performed in an adaptive equalizer and a symbol combiner.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구현된 이퀄라이져의 동작을 도시한 도면.4 illustrates the operation of an equalizer implemented in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구현된 이퀄라이져 수신부의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of an equalizer receiver implemented according to a preferred embodiment of the present invention.

이동통신 단말기의 안테나를 통해 수신된 신호는 듀플렉서(도시하지 않음)를 통해 수신부로 입력된다. 상기 듀플렉서를 통해 수신된 신호는 필터(도시하지 않음)를 통해 검파되고, 상기 검파된 신호는 송신하기 위해 합성된 캐리어(Carrer) 신호를 제거하여 서쳐(Sercher) 10으로 입력된다. 상기 서쳐 10은 상기 수신되는 신호를 수신시각 및 각 주파수별로 모든 신호를 검색한다. 따라서 피엔코드(PN Code)돠 같은 신호도 모두 상기 서쳐 10을 통해 검색하게 된다. 따라서 상기 서쳐 10은 수신되는 수신전력의 세기 수신시각 및 주파수를 검색하고, 상기 수신된 신호를 주파수별로 또는 수신시각별로 설정된 값(ref) 이상의 신호들을 추출한다. 여기서는 주파수별로 검색된 신호를 도 2에 도시하였다.The signal received through the antenna of the mobile communication terminal is input to the receiver through a duplexer (not shown). The signal received through the duplexer is detected through a filter (not shown), and the detected signal is input to Sercher 10 by removing a synthesized carrier signal for transmission. The searcher 10 searches for all signals for each received time and frequency. Therefore, all signals such as PN code 돠 are also searched through the searcher 10. Accordingly, the searcher 10 searches for the received time and the frequency of the received received power, and extracts the received signal more than the value ref set by frequency or by the received time. Here, FIG. 2 shows a signal searched for each frequency.

도 2는 무선통신시 수신되는 주파수별 신호의 세기를 도시하였다.2 illustrates the strength of a signal for each frequency received during wireless communication.

상기 주파수별로 도시된 신호의 하단부에 기재된 번호는 특정의 주파수를 표시하는 것이 아니라 이해를 돕기위한 참조부호이다. 상기 도 2에 도시한 주파수중 참조부호 103의 신호와 참조부호 106의 신호 및 참조부호 110의 신호는 설정된 기준값을 초과하여 수신되었다. 따라서 상기 서쳐 10에서 각 핑거로 입력되는 신호는 상기 참조부호 103의 신호와 상기 참조부호 106의 신호 및 상기 110의 신호가 된다. 또한 상기 103의 신호의 수신시각을 τ₁으로 하고, 상기 106의 신호의 수신시각을 τ₂로 하며, 상기 110의 신호의 수신시각을 τ₃로 할 경우 상기 각 핑거로 입력되는 신호는 수신시각에 따라 순차적으로 제1핑거 21, 제2핑거 22 및 제3핑거 23으로 입력된다. 따라서 상기 제1핑거 21, 상기 제2핑거 22 및 상기 제3핑거 23으로 입력되는 신호는 수신 시각 및 주파수에 따라 다르게 된다. 이를 식으로 표시하면 상기 제1핑거 21로 입력되는 신호는 S(t-τ₁)이 되며, 상기 제2핑거 22로 입력되는 신호는 S(t-τ₂)가 되고, 상기 제3핑거 23으로 입력되는 신호는 S(t-τ₃)이 된다.The numbers written at the lower end of the signal shown for each frequency are not intended to indicate a specific frequency but rather are for reference only. Among the frequencies shown in FIG. 2, the signal 103, the signal 106, and the signal 110 are received above the set reference value. Accordingly, the signal input to each finger in the searcher 10 becomes the signal of the reference numeral 103, the signal of the reference numeral 106, and the signal of the 110. In addition, when the reception time of the signal of 103 is τ ₁ , the reception time of the signal of 106 is τ ₂ , and the reception time of the signal of 110 is τ ₃ , the signal input to each finger is the reception time. The first finger 21, the second finger 22 and the third finger 23 are sequentially input. Accordingly, the signals input to the first finger 21, the second finger 22, and the third finger 23 vary according to the reception time and frequency. In this case, the signal input to the first finger 21 becomes S (t−τ ₁ ), the signal input to the second finger 22 becomes S (t−τ ₂ ), and the third finger 23 The signal input to is S (t-τ ₃ ).

상기 제1핑거 21, 상기 제2핑거 22 및 상기 제3핑거 23은 각각 수신된 신호를 복조(Demodulator)하고, 복조된 신호들은 적응 이퀄라이져(Adaptive Equalizer) 30으로 출력된다. 상기 적응 이퀄라이져 30은 상기 서쳐 10으로부터 수신된 신호전력의 세기 및 수신시각 및 각 스펙트럼등에 따라 상기 가중치를 적응성 있게 변화하게 된다. 이때 적용되는 상기 적응 이퀄라이져 30과 심볼 콤바이너(Symbol Combiner) 40에서 수행되는 알고리즘을 도 3을 참조하여 설명한다.The first finger 21, the second finger 22, and the third finger 23 respectively demodulate the received signal, and the demodulated signals are output to an adaptive equalizer 30. The adaptive equalizer 30 adaptively changes the weight according to the strength and reception time of the signal power received from the searcher 10 and each spectrum. An algorithm performed in the adaptive equalizer 30 and the symbol combiner 40 applied at this time will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 적응 이퀄라이져와 심볼 콤바이너에서 수행되는 작업을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating operations performed in an adaptive equalizer and a symbol combiner.

이하 도 1내지 도 3을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.

상기 제1핑거에서 복조된 데이터를 α₁이라 하고, 상기 제2핑거에서 복조된 데이터를 α₂라 하며, 상기 제3핑거에서 복조된 데이터를 α₃라 한다. 상기 각 핑거에서 복조된 데이터는 상기 적응 이퀄라이져 30의 내부에 존재하는 신호 합성부 31로 양(+)의 값을 가지고 입력된다. 여기서 상기 신호 합성부 31은 상기 각 핑거에서 입력되는 신호를 별도로 입력하기 위해 3개의 합성부로 구성된다. 또한 상기 심볼 콤바이너 40으로부터 궤환량을 Γ로 표시한다. 상기 심볼 콤바이너 40으로부터 궤환량 Γ는 심볼 콤바이너 40에서 가중치에 따라 결정되는 상수이다. 상기 궤환량 Γ는 또한 상기 신호 합성부 31로 입력되며 이때 상기 신호 합성부 31로 입력되는 값은 음(-)의 값으로 입력된다. 따라서 상기 신호 합성부 31은 상기 입력되는 각 핑거의 값과 상기 심볼 콤바이너를 통해 입력되는 궤환량 Γ를 합성하여 함수 결정부 32로 입력한다. 이때 수신상태 검사부 33은 상기 서쳐 10으로부터 수신된 신호 β로부터 수신 신호의 스펙트럼에 따른 데이터를 수신하고, 상기 스펙트럼에 따라 τ값을 갱신한다. 따라서 상기 함수 결정부 32는 수신상태 검사부 33으로부터 변경된 τ값을 수신한다. 그러므로 상기 이동 통신단말기로 수신되는 신호에 따라 적응성 있게 수신비율을 결정한다. 따라서 상기 함수 결정부 32는 상기 각 입력을 통해

로 표시되는 함수에 따라 계산된 값을 상기 심볼 콤바이너 40으로 출력한다.The data demodulated in the first finger is α ₁ , the data demodulated in the second finger is α ₂ , and the data demodulated in the third finger is α ₃ . The demodulated data of each finger is input with a positive value to the signal synthesizer 31 present in the adaptive equalizer 30. The signal combiner 31 is composed of three combiners to separately input signals input from the respective fingers. The feedback amount from the symbol combiner 40 is represented by Γ. The feedback amount Γ from the symbol combiner 40 is a constant determined according to the weight in the symbol combiner 40. The feedback amount Γ is also input to the signal synthesizing unit 31, where a value input to the signal synthesizing unit 31 is input as a negative value. Accordingly, the signal synthesizing unit 31 synthesizes the value of each input finger and the feedback amount Γ input through the symbol combiner and inputs it to the function determining unit 32. At this time, the reception state inspecting unit 33 receives data according to the spectrum of the received signal from the signal β received from the searcher 10, and updates the? Value according to the spectrum. Accordingly, the function determiner 32 receives the changed value of τ from the reception state checker 33. Therefore, the reception ratio is adaptively determined according to the signal received by the mobile communication terminal. Therefore, the function determination unit 32 through each of the input

The calculated value according to the function represented by is output to the symbol combiner 40.

상기 함수 결정부 32로부터 입력된 신호는 상기 심볼 콤바이너 40의 레지스터부 41로 입력되며 상기 레비스터부 41과 상기 입력된 값은 가중치 결정부 42에서 수신신호에 따라 결정된 가중치를 곱한다. 상기 가중치가 적용된 모든 신호는 하나의 가산기 43으로 입력된다. 또한 상기 가중치 결정부 42는 상기 함수 결정부 32로부터 수신되는 수신신호의 상기 스펙트럼에 따라 결정된다. 따라서 상기 가산기 43은 각 핑거로 입력되어 복조되고 상기 적응 가중치를 곱하여 입력된 신호를 하나의 신호로 합하여 출력한다.The signal input from the function determining unit 32 is input to the register unit 41 of the symbol combiner 40. The register unit 41 and the input value are multiplied by the weight determined in accordance with the received signal by the weight determining unit 42. All the weighted signals are input to one adder 43. In addition, the weight determiner 42 is determined according to the spectrum of the received signal received from the function determiner 32. Therefore, the adder 43 is inputted to each finger, demodulated, and multiplied by the adaptive weights to add the input signal into one signal and output the demodulated signal.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구현된 이퀄라이져의 동작을 도시한 도면이다.4 illustrates the operation of an equalizer implemented according to a preferred embodiment of the present invention.

상술된 과정을 상기 도 4를 통해 수학적인 알고리즘을 설명한댜.The above-described process describes a mathematical algorithm through FIG.

상기 제1핑거 21로부터 수신되는 신호를 예로서 설명한다. 먼저 상기 제1핑거로부터 수신된 신호를 Wk라 하고, 상기 이퀄라이져 30으로부터 출력되는 신호를 W_k+1 으로 하며, 상기 가중치 결정부 42로부터 궤환된 신호를

로 한다. 또한 상기 제1핑거 21로부터 신호를 수신하는 신호를 합성하는 상기 신호 합성부 31의 신호 합성부를 31_a로 가정한다. 상기 제1핑거로부터 수신되는 신호는 상기 신호 합성부 31_a로 양(+)의 값으로 입력된다. 한편 상기 출력되는 값을 단위시간만큼 지연시켜고 이전에 수신된 신호의 가중치에 따라 결정되는 상수인 Γ를 곱하여 궤환되는 궤환량은 음(-)의 값으로 입력된다. 따라서 상기 신호 합성부 31_a는 상기 서로 다른 부호에 의해 수신되는 신호를 합성하여 상기 함수 결정부 32로 출력한다. 따라서 상기 함수 결정부 32는 입력된 신호와 결정된 함수값에 의해 출력된다. 따라서 상기 과정을 통해 출력되는 신호를 수학식으로 표현하면 하기와 같이 도시된다.A signal received from the first finger 21 will be described as an example. First, a signal received from the first finger is called Wk, and a signal output from the equalizer 30 is represented.

W _{k + 1}

The signal fed back from the weight determiner 42

Shall be. In addition, it is assumed that the signal synthesizing unit 31 of the signal synthesizing unit 31 for synthesizing the signal receiving the signal from the first finger 21 is 31_a. The signal received from the first finger is input to the signal synthesis unit 31_a as a positive value. On the other hand, the output value is delayed by a unit time and multiplied by Γ, which is a constant determined according to a weight of a previously received signal, and the feedback amount is fed back as a negative value. Accordingly, the signal synthesizing unit 31_a synthesizes signals received by the different codes and outputs the synthesized signals to the function determining unit 32. Therefore, the function determiner 32 is output by the input signal and the determined function value. Therefore, the signal output through the above process is represented as follows.

따라서 상기 서쳐 10에 의해 수신되는 신호를 검색하고, 상기 검색된 결과에 따라 상기 각 상수가 결정되며, 상기 결정된 상수에 의해 상기 이동 통신단말이 신호를 송신하는 기지국과의 위치에 따라 수신된 신호를 적응성 있게 변환하게 된다.Accordingly, the signal received by the searcher 10 is searched, and each constant is determined according to the searched result, and the received constant is adaptively adapted to the received signal according to the position with the base station to which the mobile communication terminal transmits the signal. Will be converted.

상술한 바와같이 상기 이동통신 단말기는 계속적으로 위치가 변화함으로 상기 단말기가 다중경로가 아닌 직접적으로 신호를 수신하게 되는 경우가 발생한다. 이러한 경우 상기기 적응 이퀄라이져를 사용함으로써 고정된 가중치가 아닌 가변적인 데이터로 가중치가 결정됨으로써 수신되는 데이터를 더욱 정확하게 복조할 수 있는 잇점이 있다. 따라서 사용자는 라인오브 사이트의 위치에서 통화를 할 경우에도 수신감도가 나쁜 상황으로 인식하지 않고 통화를 수행할 수 있다.As described above, the mobile communication terminal is continuously changed in position so that the terminal directly receives a signal instead of a multipath. In this case, the weight is determined by the variable data rather than the fixed weight by using the adaptive equalizer, so that the received data can be more accurately demodulated. Therefore, even when a user makes a call at the location of the line of sites, the user may perform the call without recognizing a bad reception.

Claims

In the receiver of a mobile communication terminal,

A searcher for inspecting a frequency of the received signal and a spectrum for each reception time, and checking the strength of the received signal;

Two or more fingers for demodulating a signal input from the searcher;

An adaptive equalizer for converting a demodulated signal input from the finger according to a spectrum value of the received signal input from the searcher;

And a symbol combiner for converting a signal received from the adaptive equalizer into a single signal by weighting the signal.

The method of claim 1 wherein the adaptive equalizer,

A feedback unit for receiving and replacing data according to a previous received signal from the symbol combiner;

A signal synthesizing unit comprising a number of the fingers for synthesizing the signal received from each of the fingers and the signal of the feedback unit;

A reception state determination unit for determining a reception state value according to the spectrum of the received signal from the searcher;

And a function determining unit for receiving a reception state value from the reception state determining unit and converting a signal received from the signal synthesizing unit.