KR100292908B1 - 위성통신시스템용 채널모뎀의 복조장치에서 에러추정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수신되는 데이터의 에러성분을 추정하여 캐리어 락신호를 발생하고, 이 캐리어 락신호발생이후 수신되는 데이터에 대해서도 에러보상을 수행하되, 해당 데이터에 대한 1차 에러추정동작을 수행하여 기준추정값을 생성하고, 이 기준 추정값을 근거로 에러추정 및 에러보상동작을 수행하도록 된 위성통신시스템용 채널모뎀의 복조장치에서 에러추정방법에 관한 것으로서, 입력된 소정 레벨의 주파수 신호를 I,Q데이터로 복조함과 더불어, 이 I,Q복조데이터에 대해 제 1레벨단위로 에러를 추정/보상하여 출력하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 복조장치가 데이터모드 또는 TDM모드로 설정된 상태에 있어서, 상기 I,Q복조데이터에서 인공위성을 거치면서 발생되는 에러성분을 제 1레벨단위로 추정, 보상하여 수신된 데이터의 수신레벨이 소정치 이상이라고 판단되는 경우에는 소정의 캐리어 락신호를 발생하는 캐리어 락신호발생단계와, 수신되는 I,Q복조데이터에 포함된 에러성분을 추정하여 해당 데이터에 대한 소정 기준추정값을 생성하는 기준추정값생성단계 및, 상기 캐리어 락 신호발생단계에서 발생된 캐리어 락신호가 수신된 이후에는 각 수신데이터에 대해 상기 기준추정값생성단계에서 생성되는 기준추정값을 추정시작값으로 설정하여 에러추정 및 보상동작을 수행하는 에러추정/보상단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신시스템용 채널모뎀의 복조장치에서 에러추정방법

본 발명은 인공위성을 이용한 통신시스템의 채널모뎀에 관한 것으로서, 특히 데이터모드 또는 TDM모드로 설정된 상태에서, 수신되는 데이터의 에러성분을 추정하여 캐리어 락신호를 발생하고, 이 캐리어 락신호발생이후 수신되는 데이터에 대해서도 에러보상을 수행하되, 해당 데이터에 대한 1차 에러추정동작을 수행하여 기준추정값을 생성하고, 이 기준추정값을 근거로 에러추정 및 에러보상동작을 수행하도록 된 위성통신시스템용 채널모뎀의 복조장치에서 에러추정방법에 관한 것이다.

최근 통신기술이 급속도로 발전되면서 종래의 유선망이 아닌 공중파전송망을 통해 음성신호나 데이터를 송수신하도록 된 무선통신이 보급되어 활성화되고 있는 바, 원격지에 위치하는 가입자가 인공위성을 통하여 상호 통신을 실행할 수 있도록 해주는 위성통신이 점차 일반화되고 있다.

도1은 일반적인 위성통신시스템용 채널모뎀의 내부구성을 나타낸 블록구성도이다.

도면에서, 참조번호 11은 UPH 버스 및 MPH 버스와 이후에 설명할 채널유니트 프로세서(12)간의 인터페이스기능을 수행함과 더불어, 특히 공중파전송망을 통해 송수신되는 음성 및 데이터를 처리하는 음성/데이터프로세서(Speech Data Processor : 이하 SDP라 칭함)이고, 12는 채널모뎀의 전체구성을 제어하는 채널유니트프로세서(이하 CUP라 칭함)이다.

또한, 참조번호 13은 상기 채널유니트프로세서(12)로부터의 제어데이터를 근거로 중간주파수신호를 생성하기 위한 소정의 주파수신호, 예컨대 112.512MHz±20MHz의 주파수신호를 합성하여 출력하는 송신주파수합성기이고, 14는 상기 채널유니트프로세서(12)로부터의 제어데이터를 근거로 중간주파수신호를 수신하기 위한 소정의 주파수신호, 예컨대 112.384MHz±200MHz의 주파수신호를 합성하여 출력하는 수신주파수합성기이다.

또한, 참조번호 15는 상기 SDP(11)로부터 출력되는 I,Q채널데이터를 예컨대 BPSK 또는 QPSK 변조하여 512KHz의 변조신호를 출력하는 변조부이고, 16은 이 변조부(15)에서 출력되는 512KHz의 변조신호와 상기 송신주파수합성기(13)에서 인가되는 112.512MHz± 20MHz의 주파수 및 42MHz의 기준주파수를 근거로 70MHz± 20MHz의 중간주파수신호를 생성하여 출력하는 중간주파수생성부이다.

그리고, 참조번호 17은 수신된 70MHz± 20MHz의 중간주파수신호와 상기 수신주파수합성기(14)에서 인가되는 112.384MHz± 20MHz의 주파수 및 42MHz의 기준주파수를 근거로 384KHz의 변조신호를 출력하는 중간주파수신호 수신부이고, 18은 이 중간주파수신호 수신부(17)에서 인가되는 384KHz의 변조신호로부터 I,Q채널데이터를 복조하여 출력하는 복조부, 19는 각각의 주파수 ID(Identitication Data)에 대한 주파수데이터가 저장되어 있는 룩업 테이블(Look-up Table)이다.

상기한 구성에 있어서는 UPH버스를 통해 소정의 주파수I D가 입력되게 되면 CUP(12)는 해당주파수 ID에 대응하는 주파수데이터를 룩업테이블(19)로 독출하여 송신주파수합성기(13)와 수신주파수합성기(14)에 공급함으로써 해당 주파수합성기로부터 20MHz의 가변범위를 갖는 주파수신호(112.512MHz± 20MHz, 112.384MHz± 20MHz)를 출력제어하게 된다.

그리고, 중간주파수신호 생성부(16)에 있어서는 변조부(15)로부터 출력되는 512KHz의 변조신호에 대해 상기 송신주파수합성기(13)로부터 인가되는 주파수신호(112.512MHz± 20MHz)를 믹싱함으로써 20MHz의 가변범위를 갖는 중간주파수신호(70MHz± 20MHz)를 생성하고, 또한 중간주파수신호 수신부(17)에 있어서는 수신되는 20MHz의 가변범위를 갖는 중간주파수신호에 대해서 다시 20MHz의 가변범위를 갖는 주파수신호(112,384MHz± 20MHz)를 믹싱함으로써 소정의 통신채널에 대응하는 384KHz의 주파수신호를 검출하게 된다.

한편, 상기 복조부는 캐리어 락(carrier lock)신호를 근거로 데이터의 에러 추정 동작을 실행하고, 추정된 에러를 보상하여 다음단인 음성/데이터프로세서(SDP)의 비터비디코더로 전송하게 되는 바, 데이터모드 또는 TDM모드로 설정된 상태에서 상기 복조부는 입력되는 데이터에 대해 에러추정을 수행하여 입력되는 데이터의 수신레벨이 시스템에 허용할 수 있는 범위로 되게 되면 소정의 캐리어 락신호가 인에이블(enable)되게 된다. 여기서, 상기 캐리어 락(carrier lock)신호는 제어신호의 일종으로 수신데이터의 에러추정 및 그에 따른 에러보상동작이 종료되었음을 알리는 신호이다.

그리고, 캐리어 락신호 인에이블 이후 입력되는 데이터는 상기 캐리어 락신호 인에이블시 추정된 에러값을 근거로 에러보상되어 다음단으로 전송되게 된다.

그러나, 상기한 데이터모드 또는 TDM모드에서 캐리어 락신호가 인에이블 후, 입력되는 데이터에 대해서는 에러추정을 수행함에 있어 캐리어 락신호 인에이블시 추정된 에러값까지 추정 보상하되, 그 기준에러값을 처음부터 예컨대, "0"부터 시작하여 캐리어 락신호 인에이블시 추정된 에러추정값까지 추정, 보상하게 된다.

따라서, 상기 에러추정에 있어서는 캐리어 락신호 이후 입력되는 데이터에 대해서도 처음부터 예컨대 "0"부터 추정하게 되므로, 에러추정에 따른 시간이 길어지게 되어 결과적으로 데이터의 전송속도가 지연되게 되는 문제가 발생하게 된다.

또한, 인공위성의 자세변화 또는 기후변동 등에 의해 에러성분이 증가하게 되면, 상기한 추정방법에 있어서는, 캐리어 락 발생 이후 추정된 에러값에 대응되게 에러값을 추정/보상하게 되므로, 캐리어 락신호 발생이후 증가한 에러성분에 대해서는 보상이 되지 않고 전송되게 되는 바, 결과적으로 데이터의 전송이 중단되게 되는 문제가 발생하게 된다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 데이터모드 또는 TDM모드로 설정된 상태에서, 캐리어 락신호를 발생이후 입력되는 데이터의 에러성분을 검출하여 에러추정 및 보상동작을 수행하되, 1차 에러추정시 설정되는 기준추정값을 근거로 에러추정 및 보상동작을 수행하도록 된 위성통신시스템용 채널모뎀의 복조장치에서 에러추정방법을 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 일반적인 위성통신시스템용 채널모뎀의 내부구성을 나타낸 블록구성도.

제2도는 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신시스템용 채널모뎀에서 복조장치(50)의 내부구성을 나타낸 블록구성도.

제3도는 제2도의 구성으로 된 장치의 동작을 설명하기 위한 동작플로우챠트.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

50 : 복조장치 51 : 다운컨버터

52 : 부호화기 53 : 양자화기

54 : 복조부 55 : 저역통과필터(LPF)

56 : 합성기 57 : 정합필터

58 : 데이터메시터 59 : 캐리어 락신호발생기

60 : 에러추정기 61 : 기준추정값검출부

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위성통신시스템용 채널모뎀의 복조장치에서 에러추정방법은, 입력된 소정 레벨의 주파수신호를 I,Q데이터로 복조함과 더불어, 이 I,Q복조데이터에 대해 제 1레벨단위로 에러를 추정/보상하여 출력하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 복조장치가 데이터모드 또는 TDM모드로 설정된 상태에 있어서, 상기 I,Q복조데이터에서 인공위성을 거치면서 발생되는 에러성분을 제 1레벨단위로 추정, 보상하여 수신된 데이터의 수신레벨이 소정치 이상이라고 판단되는 경우에는 소정의 캐리어 락신호를 발생하는 캐리어 락신호발생단계와, 수신되는 I,Q복조데이터에 포함된 에러성분을 추정하여 해당 데이터에 대한 소정 기준 추정값을 생성하는 기준추정값생성단계 및, 상기 캐리어 락신호발생단계에서 발생된 캐리어 락신호가 수신된 이후에는 각 수신데이터에 대해 상기 기준추정값생성단계에서 생성되는 기준추정값을 추정시작값으로 설정하여 에러추정 및 보상동작을 수행하는 에러추정/보상단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 데이터모드 또는 TDM모드에서 복조장치로 입력되는 데이터의 에러성분 증가에 따른 데이터 전송의 중단을 방지함으로써 시스템의 전송효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 소정의 기준추정값을 근거로 에러추정/보상동작을 수행함으로써, 에러추정/보상에 따른 시간을 단축할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도2는 본 발명의 1실시예에 따른 복조장치(50)의 내부구성을 나타낸 블록구성도이다.

도면에서, 참조번호 51은 중간주파수단(1F단)으로부터 전송되는 70± 20MHz대의 중간주파수신호를 RX동기기(도시되지않음)로부터 인가되는 동기신호를 근거로 384KHz의 대역으로 하향변환하여 출력하는 다운컨버터이고, 52는 이 다운컨버터(51)로부터 인가되는 384KHz신호를 512KHz의 샘플링주파수를 근거로 샘플링하는 부호화기, 53은 이 부호화기(52)로부터 인가되는 128KHz대의 샘플링된 신호를 양자화하는 양자화기이다.

또한, 참조번호 54는 상기 양자화기(53)로부터 전송되는 128KHz대의 신호를 128KHz발진기로부터 인가되는 발진주파수를 근거로 동기검파함과 더불어 신호대역을 OHz대로 변환하는 복조부이고, 55는 이 복조된 신호를 기준주파수(OHz)를 중심으로 베이스밴드 필터링을 수행하는 저역통과필터(LPF)로서, 이 저역통과필터(55)를 거친 신호는 양측파대가 제거되어 변조되기 전의 원래의 신호 즉, I,Q데이터가 출력되게 된다.

또한, 참조번호 56은 합성기로서, 상기 저역통과필터(55)로부터 인가되는 신호와, 이후에 설명할 에러추정기(59)를 통해 인가되는 신호를 합성하여 출력하게 된다.

한편, 참조번호 57은 상기 합성기(56)로부터 인가되는 신호의 샘플링 순간값을 검출하기 위해 소정의 필터계수값을 갖는 대역으로 필터링 처리하는 정합필터로서, 이는 변조부(도시되지 않음)에서 선택된 루트레이지드코사인함수로 인가되는 신호에 이와 동일한 루트레이지드코사인함수를 콘벌루션취함으로써, 인가된 신호의 샘플링 순간값을 검출하게 된다.

또한, 참조번호 58은 상기 정합필터(57)로부터 인가되는 데이터를 소정의 간격을 두어 검출하는 데시메이터(Dacimator)로서, 이는 송신측의 변조부(도시되지 않음)에서 정보데이터 사이에 일정크기의 더미데이터를 삽입하여 변조처리하는데 따른 수신측의 대응적인 처리과정으로써, 만일 더미데이터의 크기가 한비트일 경우, 복조부의 데시메이터(58)는 그 검출간격이 '2'로 규정되게 된다.

또한, 참조번호 59는 상기 데시메이터(58)로부터 인가되는 데이터의 에러성분이 소정 에러률 이하일 경우, 즉 수신되는 데이터의 수신레벨이 소정치 이상일 경우에는 캐리어 락신호를 다음단인 음성/데이터프로세서(SDP)의 비터비디코더로 송출함과 더불어 이후에 설명할 에러추정기(60)로 송출하는 캐리어 락신호발생기이고, 60은 입력되는 데이터의 에러성분을 추정 보상하여 상기 합성기(56)로 인가하되, 상기 캐리어 락신호발생기(59)로부터 인가되는 캐리어 락신호가 수신된 이후에는 이후에 설명할 기준추정값검출부(61)로부터 인가되는 기준추정값을 근거로 에러 추정동작을 수행하는 에러추정기이다.

또한, 참조번호 61은 수신되는 데이터의 에러성분을 검출하되, 제 2레벨단위로 개략적으로 에러추정을 수행하여 소정의 기준추정값을 생성한 후 이를 상기 에러추정기(60)로 송출하는 기준추정값검출부이다.

한편, 도3은 도2의 구성으로 된 장치의 동작을 설명하기 위한 동작 플로우챠트이다.

우선, 채널유니트프로세서(CUP)로부터 TDM모드설정데이터가 수신되게 되면 (ST1), 이 데이터를 근거로 복조장치(50)의 동작모드를 TDM모드로 변경설정하게 된다(ST2).

이어, 상기 복조장치(50)에서는 중간주파수를 수신하여 384KHz의 주파수로 주파수하향변환하는 다운컨버터(51)로부터 입력된 384KHz의 주파수신호를 I,Q데이터로 복조함과 더불어(ST3), 상기 I,Q복조데이터에서 위성을 거치면서 발생된 에러성분을 검출하여 이를 추정하게 된다(ST4).

이후, 복조장치(50)에서는 상기 에러추정동작 수행중 에러추정치가 소정레벨 이하인지를 판단하게 되는 바(ST5), 입력된 I,Q복조데이터의 에러추정치가 소정레벨이하일 경우, 캐리어 락신호발생기(61)를 구동하여 캐리어 락신호를 음성/데이터 프로세서(SDP)의 비터비디코더 및 에러추정기(60)로 전송함으로써, 에러 보상된 I,Q데이터를 전송하게 된다(ST6, ST7).

또한, 상기 복조장치(50)에서는 캐리어 락신호 발생 이후 입력되는 데이터가 존재하는지를 판단하게 되는 바(ST8), 상기 ST8단계에서 데이터가 입력되게 되면, 저역통과필터(55)를 거친 데이터를 기준추정값검출부(61)로 인가하여 입력된 데이터의 에러를 검출함과 더불어, 그에 따른 기준추정값을 계산하게 된다(ST9). 이때, 기준추정값검출부(61)에서는 에러추정을 수행함에 있어 에러추정기(60)보다 큰 단위의 제 2레벨단위로 에러추정을 수행하여 개략적인 기준추정값을 생성하게 된다.

이후, 상기 ST9단계에서 생성된 기준추정값은 에러추정기(60)로 인가되게 되고, 에러추정기(61)에서는 상기 캐리어 락신호발생기(59)로부터 소정의 캐리어 락 신호가 인가된 이후에는 상기 기준추정값검출부(61)로부터 인가된 기준추정값을 근거로 에러추정동작을 수행하게 된다(ST10,ST11).

즉, 캐리어 락발생시 추정된 에러값이 "40"이고, 캐리어 락발생 이후 입력되는 데이터의 에러성분에 따른 기준추정값이 "30"일 경우, 종래에는 추정된 에러값 "40"을 추정하기 위해 "0"부터 에러 추정을 시작하였으나, 본 발명은 기준추정값 "30"부터 에러추정을 시작하게 된다.

이어, 복조장치(50)에서는 데이터의 전송이 종료되었는지를 판단하게 되는데(ST12), 여기서 데이터의 전송이 종료되었을 경우, 장치를 초기화시키고 종료하게 된다(ST13).

한편, 상기 ST12단계에서 데이터의 전송이 종료되지 않았다고 판단되게 되면, 상기 ST9단계 이후의 동작을 반복 수행하게 된다.

또한, 상기한 동작은 TDM 모드에서 수행되는 동작을 설명하였으나, 데이터모드에서도 상기 ST3 단계이후의 동작과 동일한 동작을 수행하게 된다.

즉, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 복조장치는, 데이터모드 또는 TDM모드로 설정된 상태에서, 입력되는 데이터에 대해 캐리어 락신호 발생 이후 입력되는 데이터에 대해 그 데이터의 기준추정값을 생성하고, 생성된 기준추정값을 근거로 에러를 추정/보상하게 된다.

따라서, 생성된 기준추정값을 근거로 에러추정/보상동작을 수행함으로써,에러추정/보상에 따른 시간을 단축할 수 있게 된다.

또한, 인공위성의 자세변화 또는 기후의 변동 등에 의해 발생되는 에러성분의 증가에 따른 데이터 전송중단을 방지할 수 있으므로 인해 전송효율을 향상시키게 된다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 데이터모드 또는 TDM모드에서 복조장치로 입력되는 데이터의 에러성분 증가에 따른 데이터 전송의 중단을 방지함으로써 시스템의 전송효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 소정의 기준추정값을 근거로 에러추정/보상동작을 수행함으로써, 에러추정/보상에 따른 시간을 단축할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 입력된 소정 레벨의 주파수신호를 I,Q데이터로 복조함과 더불어, 이 I,Q복조데이터에 대해 제 1레벨단위로 에러를 추정/보상하여 출력하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 복조장치가 데이터모드 또는 TDM모드로 설정된 상태에 있어서, 상기 I,Q복조데이터에서 인공위성을 거치면서 발생되는 에러성분을 제 1레벨 단위로 추정, 보상하여 수신된 데이터의 수신레벨이 소정치 이상이라고 판단되는 경우에는 소정의 캐리어 락신호를 발생하는 캐리어 락신호발생단계와, 수신되는 I,Q복조데이터에 포함된 에러성분을 추정하여 해당 데이터에 대한 소정 기준추정값을 생성하는 기준추정값생성단계 및, 상기 캐리어 락신호발생단계에서 발생된 캐리어 락신호가 수신된 이후에는 각 수신데이터에 대해 상기 기준추정값생성단계에서 생성되는 기준추정값을 추정시작값으로 설정하여 에러추정 및 보상동작을 수행하는 에러추정/보상단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 복조장치에서 에러추정방법.

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