KR100298076B1 - 코드분할다중접속시스템의복조기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코드분할 다중접속 시스템의 복조기에 관한 것으로, 어얼리, 레이트 신호의 수신전력 강도를 검출하는 어얼리 수신전력 강도 검출부(10) 및 레이트 수신전력 강도 검출부(20)와; 온타임 신호의 수신전력 강도를, 상기 어얼리, 레이트 수신전력 강도와 비교하여 온타임 수신전력 강도가 클 경우에만 그 값을 출력하는 수신전력 강도 비교부(30)를 포함하고, 상기 수신전력 강도 비교부에서 출력된 온타임 신호를 입력받은 락 비교부(6)는 상기 신호가 기 설정된 기준 수신전력 강도보다 클 경우에만 락 검출신호를 출력하도록 구성함으로써, PN 시퀀스의 어얼리나 레이트 신호보다 온타임 신호의 수신전력 강도가 크고, 락비교부의 기준값보다 클 경우에만 락 검출 신호를 출력하도록 하여 다른 두 신호보다 온타임 신호가 통신환경에 강하도록 하는 효과가 있다.

Description

코드분할 다중접속 시스템의 복조기{DEMODULATOR OF CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM}
본 발명은 코드분할 다중접속 시스템의 복조기에 관한 것으로, 특히 PN(Pseudonoise) 시퀀스의 어얼리(early)나 레이트(late) 신호보다 온타임(on-time)신호의 수신전력 강도(RSSI : Receive signal strength indicator)가 클 경우에만 락(lock) 검출 신호를 출력하도록 하는 코드분할 다중접속 시스템의 복조기에 관한 것이다.
도1은 종래 코드분할 다중접속 시스템에서 복조기의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 PN 시퀀스를 발생시키는 PN 시퀀스 발생부(1)와; 상기 PN 시퀀스 발생부에서 각 동상(I) 및 직교(Q) 성분에 대하여 기 지정된 적분시간 동안 온타임(Ion,Qon) 및 어얼리(IE,QE), 레이트(IL,QL) 신호에 대하여 PN상관을 수행하는 PN상관부(2)와; 상기 PN상관부(2)에서 온타임 신호에 의해 적분된 각 채널의 신호를 하나로 합하여(Ion 2+Qon 2) 출력하는 온타임 덧셈기(3)와; 상기 온타임 덧셈기(3)에서 출력되는 신호에서 수신전력 강도를 출력시키는 수신전력 강도 검출부(5)와; 상기 수신전력 강도 검출부(5)에서 검출된 수신전력 강도를 기 설정된 기준값과 비교하여 락(lock)검출 신호를 출력하는 락 비교부(6)와; 상기 PN상관부(2)에 의해 적분된 어얼리와 레이트 신호에 대해 각 채널의 성분을 하나로 합하여(IE 2+QE 2,IL 2+QL 2) 출력하는 어얼리-레이트 덧셈기(4)와; 상기 어얼리-레이트 덧셈기(4)에서 출력된 어얼리와 레이트 신호의 차를 출력하는 어얼리-레이트 감산부(7)와; 상기 락 비교부(6)에서 출력되는 락 검출 신호에 의해 인에이블어 상기 어얼리-레이트 덧셈기(4)에서 구한 차이만큼 슬루잉(slewing) 타임을 결정하는 타임 추적부(8)와; 상기 타임 추적부(8)에서 출력된 슬루잉 타임에 따라 제어신호를 출력하여 상기 PN시퀀스 발생부(1)를 제어하는 슬루잉부(9)로 구성된다.
여기서, 상기 PN 상관부(2)는 상기 PN시퀀스 발생부(1)에서 각 동상 및 직교 성분에 대하여 온타임 신호를 출력하는 온타임 신호 발생부(2a)와; 상기 각 성분에 대한 PN코드를 기 설정된 위상으로 당기거나 또는 지연시켜 출력하는 어얼리-레이트 신호 발생부(2d)와; 안테나를 통해 수신된 각 채널 성분(RXI,RXQ)을 상기 온타임 신호에 의해 역확산 시키는 온타임 역확산부(2b)와; 상기 역확산된 각 채널 성분(I,Q)에 대해서 적분을 취하는 온타임 채널 적분부(2c)와; 안테나를 통해 수신된 각 채널 성분(RXI,RXQ)을 상기 어얼리-레이트 신호 발생부(2d)의 신호에 의해 역확산 시키는 어얼리-레이트 역확산부(2e)와; 상기 어얼리-레이트 역확산부(2e)에 의해 역확산된 각 채널 성분(I,Q)에 대해서 적분을 취하는 어얼리-레이트 채널 적분부(2f)로 구성된다.
여기서, 온타임(on-time)이란 송신된 데이터에 실려있는 PN 시퀀스와의 동기가 정확하게 맞은 것을 의미하는데, 실제적으로 수신단에서는 온타임을 계속적으로 찾는 과정을 반복한다.
PN 시퀀스의 특성상 동일한 PN 코드를 갖는 PN 시퀀스에 대해서도 위상 차이가 1칩 이상 벗어나면 그의 상관 결과가 거의 '0'의 값에 가깝게 되고, 정확히 위상이 맞으면(즉, 온타임이 되면) 그의 상관 결과(온타임 수신전력 강도)는 최대값이 된다.
다음, 어얼리(early)는 어얼리-레이트 신호 발생부에 의해 생성되는 신호로써, 온타임에 비해 위상이 일정 칩만큼, 예를 들면 1/2칩 빠른 PN 시퀀스와 송신된 PN 시퀀스를 상관시켜 구한 전력 강도값으로써, 온타임 수신전력 강도보다 크거나 작을 수 있다.
다음, 레이트(late)는 어얼리-레이트 신호 발생부에 의해 생성되는 신호로써, 온타임에 비해 위상이 일정 칩만큼, 예를 들면 1/2칩 느린 PN 시퀀스와 송신된 PN 시퀀스를 상관시켜 구한 전력 강도값으로써, 온타임 수신전력 강도보다 크거나 작을 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 종래 복조기의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, PN 상관부(2)는 초기 동기 획득을 위해 미리 정해진 적분시간 동안 PN상관을 수행하여 이에 대한 수신전력 강도(상관값)를 검출한다.
다음, 락 비교부(6)에서는 상기 수신전력 강도(상관값)를 기 설정되어 있던 수신전력 강도(기준값)와 비교한다.
이에 따라, 그 상관값이 기준값보다 작으면 디세이블 신호를 출력하고, 상기 PN 시퀀스 발생부(1)에서 출력된 채널 성분의 위상을 어얼리-레이트 감산부(7)의 감산 결과에 따라 앞서거나 뒤서는 방향으로 1/2 PN칩 슬루잉 한다.
즉, 상기 어얼리 수신전력 강도와 레이트 수신전력 강도의 차이값은 타임추적부(8)의 제어신호가 되어, 어얼리 수신전력 강도가 레이트 수신전력 강도보다 크면 PN 시퀀스 발생기의 위상을 1/2 PN칩 만큼 앞서게 하고, 어얼리 수신전력 강도가 레이트 수신전력 강도보다 작으면 PN 시퀀스 발생기의 위상을 1/2 PN칩 만큼 뒤쳐지게 하는 것이다.
이와 같이, PN 상관 과정과 그 상관값을 기준값과 비교하여 슬루잉하는 과정은 동기가 획득될 때 까지 계속해서 반복하게 된다.
여기서, 1칩이라는 것은 확산코드 한 펄스의 간격으로, 1/2 PN칩이란 PN펄스 반주기의 시간을 말한다.
다음, 상기와 같이 동기를 획득하기 위한 탐색 과정이 끝나면, 락 검출부(5)는 수신전력강도 검출부(5)에서 검출한 온타임 수신전력 강도를 기 설정된 기준값과 비교하여 그 값이 비록 어얼리와 레이트 수신전력 강도보다 작더라도 기준값 이상이면 동기가 획득된 것으로 인식하여 락 검출 신호를 출력하게 된다.
또한, 상기 락 검출 신호는 미세 동기를 획득하기 위한 타임 추적부(8)를 인에이블 시켜 상기 탐색 과정에서 1/2칩 이내에 드는 PN동기에 대해 동기를 더욱 정확히 맞추고 유지하기 위해 어얼리 신호와 레이트 신호의 각 상관값을 구하고, 두 상관값의 차이를 빼준 에러 성분을 이용하여 더 작은 단위(1/8칩)로 슬루잉을 수행한다.
이와 같이, 상기 종래의 복조기에 있어서 PN시퀀스에 대한 락 검출 신호는 온타임 신호의 수신전력 강도가 어얼리와 레이트 수신전력 강도보다 작더라도 락 비교부의 기준값 이상만 되면 동기가 획득된 것으로 인식하여 복조 과정을 수행하게 되어 통신 환경에 취약하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 온타임 수신전력 강도가 락 비교부의 기준값보다 크더라도 어얼리와 레이트의 수신전력 강도보다 작으면 동기가 획득되지 않은 것으로 판단하고, 온타임 수신전력 강도가 어얼리와 레이트의 수신전력 강도보다 높고 락 비교부의 기준값보다 클 때 동기가 획득된 것으로 판단하도록 하는 코드분할 다중접속 시스템의 복조기를 제공 하는데 그 목적이 있다.
도1은 종래 코드분할 다중접속 시스템에서 복조기의 구성을 보인 블록도.
도2는 본 발명에 의한 코드분할 다중접속 시스템의 복조기의 구성을 보인 블록도.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
10 : 어얼리 수신전력 강도 검출부
20 : 레이트 수신전력 강도 검출부
30 : 수신전력 강도 비교부
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 코드분할 다중접속 방식을 이용한 시스템의 복조기에서, 어얼리, 레이트 신호의 수신전력 강도를 검출하는 어얼리 수신전력 강도 검출부(10) 및 레이트 수신전력 강도 검출부(20)와; 온타임 수신전력 강도를, 상기 어얼리, 레이트 수신전력 강도와 비교하여 온타임 수신전력 강도가 클 경우에만 그 값을 출력하는 수신전력 강도 비교부(30)를 포함하여 구성함으로써 달성되는 것으로, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도2는 본 발명에 의한 코드분할 다중접속 시스템의 복조기의 구성을 보인 블록도로서, 전체적인 구성은 종래 도1에 도시된 복조기의 구성과 비슷하다.
따라서, 본 발명에서는 어얼리, 레이트 신호의 수신전력 강도를 검출하는 어얼리 수신전력 강도 검출부(10) 및 레이트 수신전력 강도 검출부(20)와; 온타임 수신전력 강도를, 상기 어얼리, 레이트 수신전력 강도와 비교하여 온타임 수신전력 강도가 클 경우에만 그 값을 출력하는 수신전력 강도 비교부(30)를 포함하고, 상기 수신전력 강도 비교부에서 출력된 온타임 신호를 입력받은 락 비교부(6)는 상기 신호가 기 설정된 기준 수신전력 강도보다 클 경우에만 락 검출신호를 출력하도록 구성한다.
이하, 상기와 같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용을 설명한다.
먼저, 탐색 과정에 의해 1/2 PN칩 이내로 동기가 맞은 PN시퀀스는 종래와 마찬가지로 더욱 정확한 동기를 맞추기 위해 미세 동기 과정을 수행한다.
여기서, 1/2 PN칩 이내로 동기가 맞은 PN시퀀스를 온타임 PN시퀀스로 볼때, 발생되는 어얼리 신호 및 레이트 신호는 이보다 1/2 PN칩 만큼 위상이 빠른 시퀀스와 1/2 PN칩 만큼 위상이 느린 시퀀스이다.
다음, PN상관부(2)는 종래와 같은 동작을 수행하므로, 설명을 간단히 하기 위해 이를 개략적으로 설명한다.
일단, 온타임 역확산부(2b) 및 어얼리-레이트 역확산부(2e)는 수신된 동상성분(I)과 직교성분(Q)의 신호와 위상이 다른 PN시퀀스를 곱해서 역확산 시킨 다음 역확산된 동상성분(I)과 직교성분(Q)에 대한 상관값을 곱해서 더함으로써, 동상 및 직교 성분의 상관값에 대한 에너지 값을 계산하게 된다.
여기서, 상관이란 역확산부(2b,2e)에서 PN 시퀀스를 역확산시키고, 이 값을 일정시간 동안 적분할 결과로서, 그 적분된 결과값은 동상과 직교 위상에 대해서 더해지고 그 더해진 결과값은 각 수신전력 강도 검출부로 입력된다.
따라서, 수신전력 강도 비교부(30)에서는 상기 온타임 및 어얼리, 레이트 각각의수신전력 강도 검출부(5,10,20)에서 출력된 값을 비교하여 온타임 수신전력 강도가 어얼리, 레이트 수신전력 강도보다 클 경우 그 값을 락 비교부(6)로 출력하게 된다.
이에 따라, 락 비교부(6)는 종래와 마찬가지 방법으로 상기 온타임 수신전력 강도를 기 설정되어 있던 기준값과 비교하여 기준값보다 클 경우 락 검출신호를 출력한다.
다음, 상기 락 검출신호는 타임 추적부(8)를 인에이블 시키고, 이에 따라 상기 어럴리-레이트 감산부(7)에 의해 계산된 어얼리 수신전력 강도와 레이트 수신전력 강도의 차이가 '+'이면, 즉 어얼리 수신전력 강도가 레이트 수신전력 강도보다 크면 PN 시퀀스 발생기의 위상을 앞서게 하고, 반대로 '-'이면 PN 시퀀스 발생기의 위상을 느리게 하여 동기가 획득될 때 까지 반복 수행한다.
그러나, 수신전력 강도 비교부(30)에서 온타임 수신전력 강도가 어얼리나 레이트의 수신전력 강도보다 작을 경우나, 또는 어얼리나 레이트의 수신전력 강도 보다는 크지만 락 비교부(6)에 기 설정된 기준값보다 작을 경우는 디세이블 신호를 출력하여 타임 추적부(8)를 디세이블 시키게 된다.
이하, 타임 추적부(8)는 종래와 마찬가지로 미세 동기를 획득하기 위하여, 탐색 과정에서 1/2칩 이내에 드는 PN동기에 대해 어얼리 신호와 레이트 신호의 각 상관값을 구하고, 두 상관값의 차이를 빼준 에러 성분을 이용하여 더 작은 단위(1/8칩)로 슬루잉을 수행한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 코드분할 다중접속 시스템의 복조기는 PN 시퀀스의 어얼리나 레이트 신호보다 온타임 신호의 수신전력 강도가 크고, 락비교부의 기준값보다 클 경우에만 락 검출 신호를 출력하도록 하여 다른 두 신호보다 온타임 신호가 통신환경에 강하도록 하는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 코드분할 다중접속 방식을 이용한 시스템의 복조기에 있어서, 어얼리, 레이트 신호의 수신전력 강도를 검출하는 어얼리 수신전력 강도 검출부 및 레이트 수신전력 강도 검출부와; 온타임 신호의 수신전력 강도를, 상기 어얼리 및 레이트 신호의 수신전력 강도와 비교하여 온타임 수신전력 강도가 클 경우에만 그 값을 출력하는 수신전력 강도 비교부와; 상기 수신전력 강도 비교부에서 출력된 온타임 신호가 기 설정된 기준 수신전력 강도보다 클 경우에 락 검출신호를 출력하는 락 비교부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 코드분할 다중접속 시스템의 복조기.
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