KR100308657B1

KR100308657B1 - 위상쉬프티드8피에스케이디지탈변조신호발생장치및방법

Info

Publication number: KR100308657B1
Application number: KR1019940000035A
Authority: KR
Inventors: 김관성
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1994-01-03
Filing date: 1994-01-03
Publication date: 2001-11-30
Also published as: KR950024476A

Abstract

본 발명은 π/8 위상 쉬프티드(shifted) 8PSK 키잉 디지탈 변조신호 발생장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 π/8 위상 쉬프티드(shifted) 디지탈 변조신호 발생방법은,

3비트 조합된 Xk, Yk, Zk 입력대응 위상차(△Φ)의 인덱스를 결정하는 과정과, π/8 위상 쉬프티드(shifted) 8PSK출력 결정 테이블에서 이전 위상(Φk-1)과 위상차(△Φk) 인덱스로 현재 출력위상(Φk)을 결정하는 과정과, π/8 위상 쉬프티드(shifted) 8PSK 출력위상(Φk)으로 sin Φk, cos Φk 대응 인덱스 테이블의 인덱스 번호를 지정하는 과정과, 상기 인덱스 번호 대응하여 Qk(= sin Φk), Ik(= cos Φk)값을 결정하는 과정으로 이루어진다.

Description

위상 쉬프티드 8 피에스케이 디지탈 변조신호 발생장치 및 방법

제1도는 종래의 π/8 위상 쉬프티드(shifted) 8PSK(8 Phase Shift Keying) 디지탈 변조신호 발생장치 블럭도.

제2도는 본 발명의 π/8 위상 쉬프티드(shifted) 8psk(8 Phase Shift Keying) 디지탈 변조신호 발생장치 블럭도.

제3도는 π/8 위상 쉬프티드(shifted) 8PSK의 신호점 성상도.

본 발명은 디지탈 전송시스템에 관한 것으로, 특히 룩업 테이블(Look-up table)을 사용하여 디지탈 신호 입력을 변조하는 π/8 위상 쉬프티드(shifted) 8 위상 쉬프트 키잉(8Phase Shift Keying : 8PSK) 디지탈 변조신호 발생장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 디지탈신호를 변조에 의해 주어진 주파수 대역폭의 신호로 변환시켜 전송하는 것을 반송대역 디지탈전송이라 한다. 상기 반송대역 디지탈 전송의 대표적인 것은 반송파의 진폭을 디지탈 신호에 의해 변환시키는 ASK(Amplitude-Shift Keying), 반송파의 주파수를 디지탈신호에 의해 변환시키는 FSK (Frequency-Shift Keying), 반송파의 위상을 디지탈신호에 의해 변화시키는 PSK (Phase-Shift Keying)의 방식등이 있다. 보편적으로 상기 세 방식중 PSK 방식이 많이 사용된다.

제1도는 종래의 π/8 위상 쉬프티드(shifted) 8위상 쉬프트 키잉(8 Phase Shift Keying : 8PSK) 디지탈 변조신호 발생장치의 블럭도로서,

입력되는 디지탈의 입력데이타(IDT)열을 3비트의 조합된 대열(Xk, Yk, Zk)로 변환하는 직/병렬 변환기(Serial to Parallel Converter ; 이하 SPC라 칭함)(2)와,

상기 SPC(2)로부터 출력되는 3비트의 조합된 대열(Xk, Yk, Zk)을 입력하고, 상기 3비트의 조합된 대역(Xk, Yk, Zk)에 따른 위상차(△Φ)를 사용하여 소정의 식으로 계산하여 Ik(Inphase), Qk(Quadrature) 신호를 출력하는 차분위상엔코더(4)로 구성한다.

제 1 도에서, 입력데이타열(IDT)은 SPC(2)에 의해 3비트로 분리된 열(Xk, Yk, Zk)로 변환된다. 따라서 다음의 표(1)과 같이 조합된 형태이고 변환되는 위상차(△Φ)를 나타내게 된다. 여기서는 그레이 코드(Gray Code)를 사용때를 가정한다.

상기 SPC(2)에서 출력되는 3비트 분리된 열(Xk, Yk, Zk)에 따른 위상차(△Φ)에 의해서 차분 위상 엔코더(4)는 Ik(Inphase), Qk(Quadrature) 변환신호를 다음식을 계산에 의해 구한다.

Ik = Ik-1 cos [△Φ (Xk, Yk, Zk)] - Qk-1 sin [△Φ (Xk, Yk, Zk)]

Qk = Ik-1 sin [△Φ (Xk, Yk)] + Qk-1 cos [△Φ (Xk, Yk, Zk)]

여기서 Ik, Qk는 현재의 Ik(Inphase), Qk(Quadrature) 값이며, Ik-1, Qk-1은 이전 Ik, Qk 변환신호 펄스 시간에서의 값이다.

상술한 바와 같이 종래의 디지탈 변조신호 발생장치에서 변조된 Ik, Qk 변환 신호를 구하기 위해서는 상당한 계산이 요구되고 복잡한 하드웨어 구조를 갖게되므로 회로의 소형화와 단일칩(Single Chip)구현등에 어려움이 따른다.

따라서 본 발명의 목적은쉬프티드(shifted) 8PSK 변조를 구현하는데 보다 적은 메모리를 사용하고 곱셈을 포함하지 않아 디지탈 신호 처리속도가 빠르게 하는 디지탈 신호발생장치 및 제어방법을 제공함에 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명의 π/8 위상 쉬프티드(shifted) 8위상 쉬프트 키잉(8 Phase Shift Keying : 8PSK) 디지탈 변조 신호발생장치의 블럭도로서,

입력되는 디지탈의 입력데이타(IDT) 열을 3비트의 조합된 대열(Xk, Yk, Zk)로 변환하는 SPC(2)와,

상기 3비트의 조합된 대열(Xk, Yk, Zk)에 대응되는 위상차(△Φk)의 인덱스(Index)번호를 이용하여 π/8 위상 쉬프티드(shifted) 8PSK의 룩업 테이블(Look-up Table)로서, π/8 위상 쉬프티드 8PSK 출력 위상 결정하는 인덱스 처리부(10)와,

상기 인덱스 처리부(10)에서 결정된 π/8 위상 쉬프티드(shifted) 8PSK 출력 위상 정보(△Φk)를 입력으로 미리 설정된 대응값에 의하여 Ik(Inphase), Qk(Quadrature) 신호를 출력하는 Ik. Qk 신호처리부(15)로 구성한다.

그리고, 제3도는 본 발명의 π/8 위상 쉬프티드(shifted) 8PSK(8Phase Shift Keying)의 신호점 성상도이다.

지금 입력되는 데이타(IDT)의 데이타열은 SPC(2)를 거쳐 3비트의 조합된 형태(Xk, Yk, Zk)로 변화되는 위상차(△Φ)를 나타낸다. 상기 위상차(△Φ)의 표현은 여러 다른 코드를 사용할 수 있으나 노이즈에 강한 그레이 코드(Gray Code) 형태로 변환된 위상차를 나타내면 다음의 표(2)와 같다.

Ik(Inphase), Qk(Quadrature) 변환신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.

Ik = Ik-1 cos [△Φ (Xk, Yk, Zk)] - Qk-1 sin [△Φ (Xk, Yk, Zk)]

Qk = Ik-1 sin [△Φ (Xk, Yk, Zk)] + Qk-1 cos [△Φ (Xk, Yk, Zk)]

Ik, Qk는 현재의 값이고, Ik-1, Qk-1은 이전 펄스(Pulse) 시간에서의 값이다.

매시점 Ik, Qk 변환신호를 계산하기 위해서는 곱셈, 사인(sin), 코사인(cos) 함수계산이 필요하므로 변조시 새로운 위상정보는 이전위상에 지정된 위상차 만큼 변환되어 나타난다는 성질을 사용하여, 인덱스 처리부(10)상에 다음과 같은 표(3)의 테이블(table)을 사용하여 출력 위상을 바로 결정한다.

하기의 표(3)은위상 쉬프티드 8PSK 출력 위상 결정을 위해 인덱스 처리부(10)에서 구현된 룩업 테이블도이다.

변조시 새로운 위상정보(Φk)는 이전 위상정보(Φk-1)에 지정된 위상차(△Φ)만큼 변화되어 나타나는 성질 즉, Φk = Φk-1 + △Φ이므로 이전 위상에 입력으로 들어온 인덱스번호에 의해 표(3) 테이블에 의해 현재 위상을 결정하여 Ik, Qk신호처리부(15)로 넘기고, 현재 결정된 위상을 테이블상의 다시 이전 위상(△Φk-1) 상태로 하고, 다음 인덱스(Index) 번호가 입력되면 이들 번호가 테이블 상에서 교차되는 지점에 의해 새로운 변조된 위상에 대응하는 값을 Ik,Qk 신호처리부(15)으로 출력함으로써 변조코자 하는 위상 정보(Φk)를 계속 결정할 수 있다.

따라서, Ik, Qk신호처리부(15)에서는 상기 인덱스 처리부(10)에서 출력되는 위상정보(Φk)를 입력하여 미리 설정된 하기의 표(4)와 같은 값으로서 Ik신호 및 Qk신호를 출력한다.

여기서 출력되는 Ik, Qk변환신호는 Ik = cos Φk, Qk = sin Φk 임을 알 수 있다.

또 Ik,Qk 신호처리부(15)에서 sin Φk와 cos Φk는 90°만큼 위상차가 있다는 성질을 이용하여 상기 표(4)의 인덱스 번호를 통하여 sin Φk 값이 결정되므로, cos Φk는 인덱스 번호 + 4를 수행하여 구한다. 상기와 같이 Qk = sin Φk, Ik = cos Φk이므로 인덱스번호를 통해 Ik,Qk신호처리부(15)에서는 Ik, Qk 신호값을 바로 구한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 π/8 위상 쉬프티드 8PSK 값을 계산에 의해 구하는 기존의 방법보다 입력데이타에서 각각 조합되어 나타나는 위상차를 인덱스(Index)를 통해 이전 위상과 연관지어 출력 위상을 바로 알고 Ik, Qk를 바로 구할 수 있으므로, 곱셈 sin, cos 함수등 복잡한 계산을 하지 않게 됨에 따라 하드웨어 구현이 간단해지고, 보다 빠르게 신뢰성 있는 변조된 출력신호를 구할 수 있는 장점이 있다.

Claims

위상 쉬프티드 8PSK 디지탈 변조신호 발생장치에 있어서, 디지탈열을 소정 비트로 조합된 소정 대열로 출력하는 직/병렬 변환수단과, 상기 조합된 소정대열에 대응되는 위상차의 인덱스 번호를 결정하여, 상기 인덱스 번호를 미리 설정된 소정 위상 쉬프트 키잉의 룩업 테이블에서 위상정보를 결정하여 출력하는 인덱스 처리수단과, 상기 인덱스 처리수단에서 출력되는 위상정보를 이용하여 미리 설정된 변환신호에 대응된 Ik, Qk신호를 출력하는 Ik, Qk신호처리수단으로 구성함을 특징으로 하는 위상 쉬프티드 8PSK 디지탈 변조신호 발생장치.
제1항에 있어서, 상기 직/병렬 변환수단의 소정비트는 3비트임을 특징으로 하는 위상 쉬프티드 8PSK디지탈 변조신호 발생장치.
제2항에 있어서, 상기 인덱스 처리수단의 룩업 테이블은 새로운 위상정보(Φk)가 이전 위상정보(Φk-1)에서 지정된 위상차(△Φ)만큼 변화되는 특성을 조합한 룩업 테이블임을 특징으로 하는 위상 쉬프티드 8PSK디지탈 변조신호 발생장치.
위상 쉬프티드 8PSK 디지탈 변조신호 발생방법에 있어서, 3비트로 조합된 Xk, Yk, Zk대열에 해당하는 소정갯수의 위상차(△Φ)의 인덱스 번호를 결정하는 제1과정과, 상기 제1과정의 인덱스 번호를 쉬프트드 8위상 쉬프트 키잉 결정 테이블에서 이전 위상(Φk-1)과 위상차(△Φk)의 인덱스번호를 합하여 출력위상(Φk)를 결정하는 제2과정과, 상기 제2과정에 응답하여 상기 출력위상(Φk)을 삼각함수 표현 출력위상에 대응하는 인덱스 테이블을 사용하여 Ik, Qk 변조신호를 결정하는 제3과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 위상 쉬프티드 8PSK 디지탈 변조신호 발생방법.
제4항에 있어서, 상기 제2과정에서 현재의 출력위상(Φk)이 다음 시점에는 이전 위상(Φk-1)의 인덱스번호로 설정됨을 특징으로 하는 위상 쉬프티드 8PSK 디지탈 변조신호 발생방법.
제4항에 있어서, 상기 제3과정에서 Qk변조신호는 Ik변조신호에서 인덱스 번호 4를 더하여 구함을 특징으로 하는 위상 쉬프티드 8PSK 디지탈 변조신호 발생방법.