KR100394783B1 - Multiple phase CDMA modulation and demodulation method and apparatus - Google Patents
Multiple phase CDMA modulation and demodulation method and apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR100394783B1 KR100394783B1 KR10-2001-0058195A KR20010058195A KR100394783B1 KR 100394783 B1 KR100394783 B1 KR 100394783B1 KR 20010058195 A KR20010058195 A KR 20010058195A KR 100394783 B1 KR100394783 B1 KR 100394783B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- phase
- level
- modulation
- signal
- output
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/7073—Synchronisation aspects
- H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition
- H04B1/7077—Multi-step acquisition, e.g. multi-dwell, coarse-fine or validation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/7073—Synchronisation aspects
- H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B2201/00—Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
- H04B2201/69—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general
- H04B2201/707—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation
- H04B2201/70706—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation with means for reducing the peak-to-average power ratio
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/0007—Code type
- H04J13/004—Orthogonal
Abstract
본 발명은 다위상 CDMA 변/복조 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 변조된 신호의 출력 레벨의 범위 및 그 각 레벨의 신호들을 변조하기 위한 변조 위상을 설정한 후, CDMA 변조된 신호를 상기 출력 레벨 범위 이내로 제한하고, 그 출력 범위 이내의 각 레벨별 출력 신호를 상기 설정된 변조 위상들에게 각각 할당하여 그 변조 위상에 의해 해당 데이터를 송신하고, 그 데이터를 복조하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 송신 신호의 레벨이 항상 일정하게 유지되어 전력 효율이 향상되고 수신회로가 획기적으로 간단해진다는 장점이 있다. 또한, 기존의 TDMA 방식의 M-ary PSK 송수신 장치를 이용하여 쉽게 다채널 CDMA신호를 사용할 수 있다는 장점이 있다.The present invention relates to a multiphase CDMA modulation / demodulation method and apparatus therefor, wherein after setting a range of an output level of a modulated signal and a modulation phase for modulating signals of each level, the CDMA modulated signal is converted into the output level. It is characterized in that it is limited to the range, and each output signal for each level within the output range is assigned to the set modulation phases to transmit the corresponding data according to the modulation phase, and demodulate the data. Therefore, there is an advantage that the level of the transmission signal is always kept constant, thereby improving power efficiency and greatly simplifying the receiving circuit. In addition, there is an advantage that a multi-channel CDMA signal can be easily used by using a conventional TDMA M-ary PSK transceiver.
Description
본 발명은 CDMA 변/복조 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히, 데이터 전송 속도의 증가에 따른 CDMA 송신측 출력 레벨이 증가함으로써, 송/수신 장비가 복잡해지고 또한 고가의 장비를 사용하여야 하는 등의 문제점을 해결하기 위해, CDMA 출력 레벨을 소정 범위 내에서 제한하고, 그 제한된 레벨 수만큼 위상을 세분화하여 데이터를 전송하고 그 데이터를 복조하기 위한 CDMA 변/복조 방법 및 그 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CDMA modulation / demodulation method and apparatus thereof, and in particular, as the output level of the CDMA transmitter increases due to an increase in data transmission speed, the transmission / reception equipment becomes complicated and expensive equipment is used. In order to solve the problem, the present invention relates to a CDMA modulation / demodulation method and apparatus for limiting the CDMA output level within a predetermined range, subdividing the phase by the limited number of levels, transmitting data, and demodulating the data.
무선 전송 다중화 기술은 크게 주파수분할 다중접속(FDMA: Frequency Division Multiple Access), 시분할 다중접속(TDMA: Time Division Multiple Access), 부호분할 다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access)으로 구분되어진다.Radio transmission multiplexing technology is largely divided into frequency division multiple access (FDMA), time division multiple access (TDMA), and code division multiple access (CDMA).
이 중 CDMA 방식은 확산대역(spread-spectrum)시스템 기술에 기초를 둔 다중화 기술로서, 확산대역 다중 접속(SSMA: Spread-Spectrum Multiple Access)이라고도 한다. 이러한 CDMA 방식은 제3 세대 이동 통신으로 불려지는 IMT-2000 시스템에서 종전의 TDMA 방식을 제치고 세계 표준화 방식으로 자리를 굳히게 되었는데, 이는 CDMA 방식이 비록 구현방법은 복잡하지만 제반 특성이 우수하기 때문이다.Among them, the CDMA scheme is a multiplexing technique based on spread-spectrum system technology, also called Spread-Spectrum Multiple Access (SSMA). This CDMA method has become a world standardized method in the IMT-2000 system called the third generation mobile communication, because the CDMA method is complicated in its implementation method but excellent in its characteristics.
역사적으로 살펴보면, 확산 대역의 원리는 오래 전에 제1차 세계대전, 제2차 세계대전을 거치면서 발전되어 왔으며, 주파수 대역 확산을 통하여 신호 방해를 극복할 수 있다는 생각에서 비롯되었다. 이러한 확산 대역 시스템 기술은 1950년대이래 본격적으로 연구되어 군사통신, 위성통신 등에서 주로 사용되고 있었으나, 반도체 기술의 발달로 고집적화되고 고속화된 집적회로를 생성하게 되고, 마이크로프로세서 기술이 발달함에 따라 군사 통신 및 위성 통신을 넘어 상용 이동 통신에까지 사용되게 되었다.Historically, the spread spectrum principle has long been developed through World War I and World War II, and stems from the idea that frequency band spreading can overcome signal disturbances. The spread spectrum system technology has been studied in earnest since the 1950s, and has been used mainly in military communications and satellite communications. However, the development of semiconductor technology has resulted in the generation of highly integrated and high-speed integrated circuits. Beyond communication, it is used for commercial mobile communication.
확산 대역 시스템은 주파수 대역폭을 확산시키는 방법에 따라 직접 시퀀스(DS: Direct-Sequence) 확산대역, 주파수 도약(FH: Frequency-Hopped) 확산대역, 시간 도약(TH: Time-Hopped) 확산대역으로 나누어진다.Spread-band systems are divided into direct-sequence spread (DS), frequency-hopped spread (FH), and time-hop spread (TH) according to the method of spreading the frequency bandwidth. .
이들 중, 직접 시퀀스(DS) 확산 대역 방식의 CDMA 시스템(DS/CDMA)에서는, 데이터 시퀀스로 변조된 반송파를 광대역 확산신호(spreading signal)로 직접 변조하여, 주파수 대역을 확산시키는 방법을 취하고 있다. 이때, '+1'과 '-1'로 구성된 확산신호는 확산 시퀀스, 확산 코드(spread code), 또는 코드 시퀀스라고 한다.Among these, in the direct sequence (DS) spreading band CDMA system (DS / CDMA), a carrier wave modulated by a data sequence is directly modulated by a wideband spreading signal to spread the frequency band. At this time, a spread signal composed of '+1' and '-1' is called a spreading sequence, a spread code, or a code sequence.
한편, 이러한 확산 신호에 의해 주파수 대역 확산된 신호를 전송하면, 그 전송신호는 잡음, 간섭, 신호 방해 등에 의하여 변형되어 수신기에 도달하게 되는데, 수신기에서는, 송신기에서 사용한 것과 동일한 확산 신호를 수신신호에 곱하여 송신시 확산된 대역을 환원하는데, 이를 대역환원(de-spread)이라 한다.On the other hand, when a signal spread by spreading the frequency band by the spread signal is transmitted, the transmitted signal is deformed by noise, interference, signal interference, and the like to reach the receiver. In the receiver, the same spread signal as that used by the transmitter is transmitted to the received signal. Multiply and reduce the spread band during transmission, which is called de-spread.
이러한 DS/CDMA 방식은 송/수신시 여러 채널의 신호를 동시에 선형적으로 합하여 전송하므로, 채널수가 증가할수록 출력신호의 레벨 수가 증가하게 되며, 이로 인해 출력 신호가 아날로그 신호와 같이 진폭의 변화가 다양해진다. 따라서, 이를 처리하기 위한 시스템 구조가 복잡해진다는 특성이 있다. 이러한 DS/CDMA 방식의 특성은 무선 통신의 전송속도가 더욱 빨라지게 될 경우 시스템을 설계하고 구현하는데 많은 어려움을 초래하게 된다는 단점이 있다.The DS / CDMA system transmits linearly combining signals of several channels at the time of transmission / reception. Therefore, as the number of channels increases, the number of levels of the output signal increases. As a result, the output signal varies in amplitude like an analog signal. Become. Therefore, there is a characteristic that the system structure for processing this becomes complicated. The characteristics of the DS / CDMA scheme has a disadvantage in that it causes a lot of difficulties in designing and implementing the system when the transmission speed of the wireless communication becomes faster.
따라서, 본 발명에서는 상기 문제점을 해결하기 위해, 각 신호들의 합을 소정 레벨로 제한하고, 그 제한된 레벨 수만큼 위상을 세분화하여 데이터를 전송도록 하는 다위상 CDMA 변조 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a multi-phase CDMA modulation method and apparatus for limiting the sum of each signal to a predetermined level and subdividing the phase by the limited number of levels to transmit data. It is done.
또한, 그와 같이 변조된 데이터를 복조하기 위한 다위상 CDMA 복조 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a multiphase CDMA demodulation method and apparatus for demodulating such modulated data.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다위상 CDMA 변조 장치에 대한 개략적인 블록도,1 is a schematic block diagram of a multiphase CDMA modulation apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 변조된 신호를 복조하기 위한 CDMA 복조 장치에 대한 개략적인 블록도,2 is a schematic block diagram of a CDMA demodulation device for demodulating a modulated signal according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다위상 CDMA 변조 방법에 대한 처리 흐름도,3 is a process flow diagram for a multiphase CDMA modulation method according to an embodiment of the present invention;
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 CDMA 변조된 신호의 출력 레벨을 제한하는 과정을 나타내는 파형도,3A is a waveform diagram illustrating a process of limiting an output level of a CDMA modulated signal according to an embodiment of the present invention;
도 3b는 본 발명의 실시예에 따라 제한된 레벨의 출력 신호 및 그 출력 신호를 전송하기 위해 할당된 변조 위상의 예를 나타낸 도면,3B illustrates an example of an output signal of a limited level and a modulation phase allocated for transmitting the output signal according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 변조된 신호를 복조하기 위한 CDMA 복조 방법에 대한 처리 흐름도,4 is a flowchart illustrating a CDMA demodulation method for demodulating a modulated signal according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 다위상 CDMA 변조한 신호에 대한 BER 특성곡선.5 is a BER characteristic curve for a multiphase CDMA modulated signal according to an embodiment of the present invention.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣
10 : 변조부 20 : 레벨 제한기10 modulator 20 level limiter
30 : 위상 변환기 40 : 송신부30: phase shifter 40: transmitter
50 : 제어부50: control unit
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 다위상 CDMA 변조 방법은 변조된 신호의 출력 레벨의 범위를 설정하는 제1 과정과, 상기 설정된 출력 레벨 범위 이내의 각 레벨별 출력 신호를 서로 다른 위상에 대응시켜 전송하기 위해 위상을 분할한 후, 그 분할된 위상들에 의해 변조 위상을 설정하는 제2 과정과, 입력되는 여러 채널의 데이터에 직교코드를 곱한 후, 그 데이터들의 합을 구하는 제3 과정과, 상기 제3 과정에서 구해진 각 데이터들의 합을 상기 제1 과정에서 설정된 출력 레벨 범위 이내로 제한하는 제4 과정과, 상기 출력 범위 이내의 각 레벨별 출력 신호를 상기 제2 과정에서 설정된 변조 위상들에게 각각 할당하는 제5 과정과,상기 각 변조 위상들에 의해 해당 레벨의 신호를 전송하는 제6 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a multiphase CDMA modulation method provided by the present invention includes a first process of setting a range of output levels of a modulated signal, and output signals for each level within the set output level range in different phases. A second process of dividing a phase for transmission in correspondence and then setting a modulation phase by the divided phases and a third process of multiplying orthogonal codes with data of various input channels and then obtaining sum of the data And a fourth process of limiting the sum of the data obtained in the third process to be within an output level range set in the first process, and an output signal for each level within the output range, wherein the modulation phases are set in the second process. And a fifth process of allocating a signal to each of the first and second processes, and transmitting a signal of a corresponding level by the modulation phases.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 다위상 CDMA 변조 장치는 입력되는 여러 채널의 데이터에 직교코드를 곱한 후, 그 데이터들의 합을 구하여 CDMA 변조 신호를 생성하는 변조부와, 상기 변조부의 출력 레벨을 기 설정된 소정 범위 이내로 제한하는 레벨 제한부와, 상기 레벨 제한부에서 출력되는 레벨별 출력 신호를 기 설정된 변조 위상들에게 각각 할당하는 위상 변환부와, 상기 변조 위상들에 의해 해당 레벨의 신호를 송신하는 송신부와, 외부 제어에 의해 상기 변조부, 레벨 제한부, 위상 변환부 및 송신부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, a multiphase CDMA modulation device provided by the present invention includes a modulator for generating a CDMA modulated signal by multiplying orthogonal codes of input data of multiple channels, and obtaining the sum of the data; A level limiting unit for limiting a negative output level within a predetermined range, a phase shifting unit for allocating a level-specific output signal output from the level limiting unit to preset modulation phases, and a corresponding level by the modulation phases And a control unit for controlling the operation of the modulator, the level limiter, the phase shifter, and the transmitter by external control.
한편, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 다위상 CDMA 복조 방법은 변조시 사용된 위상 정보에 의거하여, 수신된 위상을 신호레벨로 복귀시키는 제1 과정과, 기 설정된 동기코드에 의해 상기 복귀된 수신신호 레벨을 동기화하는 제2 과정과, 변조시 사용한 직교코드에 의해 상기 동기된 신호를 복원하는 제3 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the multiphase CDMA demodulation method provided by the present invention to achieve the above object, based on the phase information used during modulation, the first process for returning the received phase to the signal level, and by the predetermined synchronization code And a third step of synchronizing the returned received signal level and a third step of restoring the synchronized signal by an orthogonal code used for modulation.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 다위상 CDMA 복조 장치는 다위상 CDMA 방식으로 변조된 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 수신부를 통해 수신된 신호의 위상을 해당 신호 레벨로 복귀하는 위상 변별기와, 상기 위상 변별기에서 복귀한 신호 레벨을 동기화한 후 변조시 사용된 직교코드에 의해 복조하는 동기 및 복조회로와, 복조를 위해 변조시 사용한 직교코드를 발생시켜 상기동기 및 복조회로로 전달하는 코드 발생기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, the multiphase CDMA demodulation device provided in the present invention includes a receiver for receiving data modulated by a polyphase CDMA scheme and a phase for returning a phase of a signal received through the receiver to a corresponding signal level. A synchronization and demodulation circuit for generating a orthogonal code used for modulation for demodulation, and a demodulation circuit for synchronizing the discriminator with the signal level returned from the phase discriminator and then modulating the orthogonal code used for modulation. It characterized in that it comprises a code generator for transferring to.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다위상 CDMA 변조 장치 및 방법을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a multiphase CDMA modulation apparatus and method of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다위상 CDMA 변조 장치에 대한 개략적인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다위상 CDMA 변조 장치는 변조부(10), 레벨 제한기(20), 위상 변환기(30), 송신부(40) 및 제어부(50)를 포함하여 구성된다.1 is a schematic block diagram of a multiphase CDMA modulation apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a multiphase CDMA modulation apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a modulator 10, a level limiter 20, a phase shifter 30, a transmitter 40, and a controller 50. It is configured by.
변조부(10)는 외부에서 입력되는 여러 채널의 데이터(dn)에 각각의 직교코드(cn)를 곱한 후, 그 데이터들의 합을 출력한다. 이를 위해, 직교코드(cn)를 발생하는 코드 발생기(12)와, 그 직교코드(cn)와 외부에서 입력되는 데이터(dn)를 곱한 후, 그 각각의 값을 합하는 변조회로(11)를 포함한다.The modulator 10 multiplies each orthogonal code c n by data d n of various channels input from the outside, and then outputs the sum of the data. To this end, an orthogonal code and a code generator 12 for generating a (c n), the orthogonal codes (c n), and then multiplied by the data (d n) input from the outside, the modulation is joined to the respective value circuit (11 ).
레벨 제한기(20)는 변조부(10)에서 출력되는 신호의 레벨을 기 설정된 소정 범위 이내로 제한한다. 이 때, 출력 레벨의 범위는 시스템 특성에 따라 가변적으로 설정하는 것이 가능하며, 그 값은 제어부(50)의 제어에 의해 설정하도록 할 수 잇다.The level limiter 20 limits the level of the signal output from the modulator 10 to within a predetermined range. At this time, the range of the output level can be set variably according to system characteristics, and the value can be set by the control of the controller 50.
위상 변환기(30)는 레벨 제한기(20)에서 출력되는 레벨별 출력 신호를 기 설정된 변조 위상들에게 각각 할당한다. 이를 위해, 위상 변환기(30)는 위상을 분할하고, 각 위상들을 변조 위상으로 설정하는 일련의 과정을 수행하는데, 이를 위해 제어부(50)의 제어를 받는다.The phase shifter 30 assigns an output signal for each level output from the level limiter 20 to preset modulation phases. To this end, the phase converter 30 performs a series of processes for dividing a phase and setting each phase as a modulation phase, which is controlled by the controller 50.
송신부(40)는 위상 변환기(30)에 의해 할당된 각 변조 위상들에 의해 해당 레벨의 신호를 송신하고, 제어부(50)는 변조부(10), 레벨 제한기(20), 위상 변환기(30) 및 송신부(40)의 동작을 제어한다.The transmitter 40 transmits a signal of a corresponding level by the modulation phases assigned by the phase shifter 30, and the controller 50 controls the modulator 10, the level limiter 20, and the phase shifter 30. And the operation of the transmitter 40.
이 때, 위상 변환기(30)는 부호가 서로 다른 위상이 근접하여 오류가 생기는 것을 방지하기 위해 칸막이 위상(guard phase)을 설정하고, 그 칸막이 위상을 제외한 변조 위상들에게 해당 출력 레벨의 신호들을 할당한다. 이를 위해, 위상 변환기(30)는 제어부(50)의 제어에 의해 소정 영역의 칸막이 위상을 설정하게 된다.At this time, the phase shifter 30 sets a guard phase to prevent errors due to phases having different signs close to each other, and assigns signals of the corresponding output level to modulation phases other than the partition phase. do. To this end, the phase converter 30 sets the partition phase of the predetermined area under the control of the controller 50.
칸막이 위상을 설정하는 방법은 180°부근의 위상을 칸막이 위상으로 설정하는 방법과, 이전 변조 위상을 칸막이 위상으로 설정하는 방법이 있다.As a method of setting the partition phase, there are a method of setting the phase near 180 ° to the partition phase and a method of setting the previous modulation phase to the partition phase.
먼저, 180°부근의 위상을 칸막이 위상으로 설정하고자 하는 경우, 위상 변환기(30)는 위상을 상기 설정된 출력 레벨 범위 이내의 레벨 수보다 소정 수 이상으로 분할한 후, 서로 다른 극성의 위상이 교차하는 위치(±180°) 부근에 소정크기의 칸막이 위상을 소정개수로 설정한다. 이 때, 칸막이 위상의 범위는 시스템의 동작 특성에 의해 가변적으로 적용하는 것이 가능한데, 일반적으로 전달 특성은 좀 떨어지더라도 넓은 대역의 주파수를 전달하고자 하는 경우는 칸막이 위상의 범위를 좁게 하고, 전달 가능한 주파수 대역은 좁아지더라도 우수한 전달 특성을 필요로 하는 경우는 칸막이 위상의 범위를 넓게 한다.First, when the phase near 180 ° is to be set as the partition phase, the phase shifter 30 divides the phase into a predetermined number or more than the number of levels within the set output level range, and then the phases of different polarities cross each other. A partition phase of a predetermined size is set to a predetermined number near the position (± 180 °). At this time, the range of the partition phase can be variably applied according to the operating characteristics of the system. In general, in the case where a wide band frequency is to be transmitted even though the transmission characteristics are slightly reduced, the range of the partition phase is narrowed, and the transmittable frequency is reduced. Even if the band is narrow, the range of the partition phase is widened when excellent transmission characteristics are required.
한편, 이전 변조 위상을 칸막이 위상으로 설정하고자 하는 경우, 위상 변환기(30)는 이미 분할된 각 위상별로 이전 변조 위상을 칸막이 위상으로 설정하고,그 칸막이 위상 값과 180°차이나는 위상 값을 기준 위상으로 설정하여 그 기준 위상으로부터 현재의 위상만큼 이동한 위치의 위상을 현재의 변조 위상으로 재 설정한다.On the other hand, when the previous modulation phase is to be set as the partition phase, the phase shifter 30 sets the previous modulation phase as the partition phase for each phase already divided, and the phase value that is 180 ° difference from the partition phase value is a reference phase. The phase of the position shifted from the reference phase by the current phase is reset to the current modulation phase.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 변조된 신호를 복조하기 위한 CDMA 복조 장치에 대한 개략적인 블록도이다. 도 2를 참조하면, CDMA 복조 장치는 다위상 CDMA로 변조된 데이터를 수신하는 수신부(60)와, 수신부(60)를 통해 수신된 신호의 위상을 신호 레벨로 복귀하는 위상 변별기(70)와, 그 신호 레벨을 동기화한 후 변조시 사용된 직교코드에 의해 복조하는 동기 및 복조회로(80)와, 복조를 위한 직교코드를 발생시켜 동기 및 복조회로(80)로 전달하는 코드 발생기(90)를 포함하여 구성된다. 이 때, 위상 변별기(70)는 변조시 사용된 위상 정보에 의거하여, 수신된 위상을 신호레벨로 복귀시키는 것을 특징으로 한다.2 is a schematic block diagram of a CDMA demodulation device for demodulating a modulated signal according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the CDMA demodulation device includes a receiver 60 for receiving data modulated with multiphase CDMA, a phase discriminator 70 for returning a phase of a signal received through the receiver 60 to a signal level; A synchronization and demodulation circuit 80 for demodulating the orthogonal code used for modulation after synchronizing the signal levels, and a code generator for generating an orthogonal code for demodulation and transmitting the demodulation code to the synchronization and demodulation circuit 80 ( 90). At this time, the phase discriminator 70 returns the received phase to the signal level based on the phase information used during modulation.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다위상 CDMA 변조 방법에 대한 처리 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 다위상 CDMA 변조 방법은 우선, 변조된 신호의 출력 레벨을 제한하기 위한 출력 레벨의 범위를 설정하고(s110), 그 설정된 출력 레벨 범위 이내의 각 레벨별 출력 신호를 서로 다른 위상에 대응시켜 전송하기 위해 위상을 분할한 후, 그 분할된 위상들에 의해 변조 위상을 설정한다(s120).3 is a process flow diagram for a multiphase CDMA modulation method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the multiphase CDMA modulation method of the present invention first sets a range of output levels for limiting an output level of a modulated signal (s110), and then outputs signals for each level within the set output level range. After dividing the phases so as to correspond to different phases, the modulation phases are set based on the divided phases (S120).
이 때, 변조 위상을 설정하는 방법은 칸막이 위상 설정 방법에 의해 다르게 적용하는 것이 가능하다. 즉, 칸막이 위상을 180°부근에서 설정하고자 하는 경우, 위상을 상기 출력 레벨 범위 이내의 레벨 수보다 소정 개수 이상으로 분할한 후, 서로 다른 극성의 위상이 교차하는 위치 부근에 소정크기의 칸막이 위상을 소정개수로 설정하고, 나머지 위상을 변조 위상으로 설정한다. 한편, 칸막이 위상을 이전 변조 위상에 의해 설정하고자 하는 경우 우선 출력 신호의 레벨 수에 의거하여 위상을 분할하고, 그 위상을 해당 레벨의 변조 위상으로 설정한다. 그리고, 그 분할된 각 위상별로 이전 변조 위상을 칸막이 위상으로 설정한 후, 그 칸막이 위상값과 180°차이나는 위상값을 기준 위상으로 설정하여 그 기준 위상으로부터 현재의 위상만큼 이동한 위치의 위상을 현재의 변조 위상으로 재 설정한다.At this time, the method of setting the modulation phase can be applied differently by the partition phase setting method. That is, when the partition phase is to be set near 180 °, the partition phase is divided into a predetermined number or more than the number of levels within the output level range, and then the partition phase having a predetermined size is positioned near the positions where the phases of different polarities intersect. A predetermined number is set, and the remaining phases are set as modulation phases. On the other hand, when the partition phase is to be set by the previous modulation phase, the phase is first divided based on the number of levels of the output signal, and the phase is set as the modulation phase of the corresponding level. Then, for each of the divided phases, the previous modulation phase is set as the partition phase, and then a phase value that is 180 ° different from the partition phase value is set as the reference phase, and the phase of the position shifted from the reference phase by the current phase is set. Reset to the current modulation phase.
이와 같이 사전 설정 작업이 마무리되었으면, 외부로부터 입력되는 여러 채널의 데이터에 직교코드를 곱하여 채널별 CDMA 변조를 수행하고(s130), 그 채널별 변조 신호들의 합을 구한다(s140). 그리고, 그 채널별 변조 신호들의 합을 상기 과정(s110)에서 설정된 출력 레벨 범위 이내로 제한(truncation)한 후(s150), 그 출력 범위 이내의 각 레벨별 출력 신호를 상기 설정된 변조 위상들에게 각각 할당한다(s160). 이 때, 상기 과정(s120)에서 칸막이 위상으로 설정된 위상을 제외한 변조 위상들을 추출하여 해당 레벨별 출력 신호를 할당하도록 한다.When the preset operation is completed as described above, CDMA modulation for each channel is performed by multiplying orthogonal codes by data of several channels input from the outside (s130), and the sum of the modulation signals for each channel is obtained (s140). Then, the sum of the modulation signals for each channel is truncated to within the output level range set in step S110 (s150), and then the output signals for each level within the output range are allocated to the set modulation phases, respectively. (S160). At this time, in step S120, the modulation phases except for the phase set as the partition phase are extracted to allocate the output signal for each level.
마지막으로, 이처럼 각 레벨의 출력 신호에 할당된 변조 위상에 의해 해당 레벨의 신호를 전송한다(s170).Finally, the signal of the corresponding level is transmitted by the modulation phase allocated to the output signal of each level as described above (S170).
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 CDMA 변조된 신호의 출력 레벨을 제한하는 과정을 나타내는 파형도이다. 도 3a의 (a) 내지 (g)는 변조하기 위해 입력되는 7채널의 신호를 나타내고, 도 3a의 (h)는 그 입력 채널들((a) 내지 (g))의 합을 나타내고, 도 3a의 (i)는 (h)에 도시된 파형의 레벨을 '±3'으로 제한한 예를 도시한다.3A is a waveform diagram illustrating a process of limiting an output level of a CDMA modulated signal according to an embodiment of the present invention. (A) to (g) of FIG. 3A show signals of seven channels input for modulation, and (h) of FIG. 3A shows the sum of the input channels (a) to (g), and FIG. 3A. (I) shows an example in which the level of the waveform shown in (h) is limited to '± 3'.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따라 제한된 레벨의 출력 신호 및 그 출력 신호를 전송하기 위해 할당된 변조 위상의 예를 나타낸 도면이다.3B is a diagram illustrating an example of an output signal of a limited level and a modulation phase allocated for transmitting the output signal according to an embodiment of the present invention.
우선, 도 3b의 (a)는 제한된 레벨의 출력 신호를 나타낸다. 즉, 상기 '±3'으로 제한된 레벨에 의해 출력 신호를 나타내었다. 한편, 도 3b의 (b) 및 (c)는 각 레벨별로 할당된 변조 위상의 예를 나타내며, 특히, 도 3b의 (b)는 180°부근의 위상을 칸막이 위상으로 설정하는 경우에 대한 예를 나타내고, 도 3b의 (c)는 이전 변조 위상을 칸막이 위상으로 설정하는 경우에 대한 예를 나타낸다.First, FIG. 3B (a) shows an output signal of a limited level. That is, the output signal is represented by the level limited to the '± 3'. On the other hand, (b) and (c) of Figure 3b shows an example of the modulation phase allocated to each level, in particular, Figure 3b (b) shows an example of the case of setting the phase around 180 ° as the partition phase Fig. 3B (c) shows an example of the case where the previous modulation phase is set to the partition phase.
도 3b의 (a) 및 (b)를 참조하면, 도 3b의 (b)는 '180°'를 칸막이 위상으로 설정하고, 레벨 '-3'의 변조 위상은 '-135°', '-2'의 변조 위상은 '-90°', '-1'의 변조 위상은 '-45°', '0'의 변조 위상은 '0°', '1'의 변조 위상은 '45°', '2'의 변조 위상은 '90°', '3'의 변조 위상은 '135°'로 각각 설정한 경우에 대한 예를 나타낸다.Referring to (a) and (b) of FIG. 3b, (b) of FIG. 3b sets' 180 ° 'as the partition phase, and modulation phases of the level' -3 'are' -135 ° 'and' -2. The modulation phase of '-90 °', the modulation phase of '-1' is '-45 °', the modulation phase of '0' is '0 °', the modulation phase of '1' is '45 ° ',' An example of the case where the modulation phase of 2 'is set to '90 °' and the modulation phase of '3' is set to '135 °', respectively.
한편, 이전 변조 위상을 칸막이 위상으로 설정하는 경우, 현재의 변조 위상은 (수학식 1)에 의해 산출할 수 있다.On the other hand, when the previous modulation phase is set to the partition phase, the current modulation phase can be calculated by (Equation 1).
따라서, 도 3b의 (a)와 같은 출력 신호들에 대해 도 3b의 (b)와 같이 초기 변조 위상이 설정된 경우, 이전 변조 위상을 칸막이 위상으로 설정하고자 하면, 출력 신호의 두 번째 레벨인 레벨 '-2'의 변조 위상은 (수학식 1)의 계산에 의해 '-45°'가 되며, 도 3b의 (a)에 나타난 출력 신호레벨들 각각에 대하여 (수학식 1)을적용한 결과가 도 3b의 (c)이다.Therefore, when the initial modulation phase is set as shown in (b) of FIG. 3B with respect to the output signals as shown in FIG. 3B, when the previous modulation phase is set as the partition phase, the level ', the second level of the output signal,' The modulation phase of −2 ′ becomes '−45 °' by the calculation of Equation 1, and the result of applying Equation 1 to each of the output signal levels shown in FIG. 3B is shown in FIG. 3B. (C).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 변조된 신호를 복조하기 위한 CDMA 복조 방법에 대한 처리 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 다위상 CDMA로 변조된 신호를 복조하기 위해서는 우선 수신된 위상을 신호 레벨로 복귀한 후(s210), 그 수신 신호의 레벨을 동기화하고(s220), 변조시 사용된 직교코드에 의해 해당 신호를 복조한다(s230). 이러한 일련의 복조화 과정은 일반적인 PSK 복조 방법과 유사하므로 그 방법에 대한 구체적인 설명은 생략한다.4 is a flowchart illustrating a CDMA demodulation method for demodulating a modulated signal according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, in order to demodulate a signal modulated with polyphase CDMA according to an embodiment of the present invention, the received phase is first returned to a signal level (s210), and then the levels of the received signal are synchronized (s220). In step S230, the signal is demodulated by the orthogonal code used for modulation. This series of demodulation processes is similar to the general PSK demodulation method, and thus a detailed description thereof will be omitted.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 다위상 CDMA 변조한 신호에 대한 BER 특성곡선을 나타낸 도면으로서, 기존의 DS/CDMA 방식으로 변조한 신호와, 본 발명의 실시예에 의해 입력 채널이 8채널, 16채널, 32채널, 64채널인 경우 출력 레벨을 '6'으로 제한하여 변조한 신호들에 대한 BER 특성을 나타내었다.FIG. 5 is a diagram illustrating a BER characteristic curve for a multiphase CDMA modulated signal according to an exemplary embodiment of the present invention, in which a signal modulated by a conventional DS / CDMA scheme and an input channel according to an exemplary embodiment of the present invention are eight channels. In the case of 16, 32, 64 channels, the output level is limited to '6' and BER characteristics of modulated signals are shown.
도 5를 참조하면, 64채널을 변조한 경우를 제외하면, 본 발명의 실시예에 따라 변조한 신호의 경우 기존의 DS/CDMS 방식과 유사한 BER 특성을 나타내는 것을 알 수 있다. 또한, 64 채널의 경우도 BER이 10-3인 지점까지는 DS/CDMS 방식의 변조 신호와 유사한 특성 곡선을 나타낸다.Referring to FIG. 5, except for the case in which 64 channels are modulated, it can be seen that a signal modulated according to an embodiment of the present invention exhibits a BER characteristic similar to that of a conventional DS / CDMS scheme. In addition, even in the case of 64 channels, a characteristic curve similar to that of the modulation signal of the DS / CDMS method is shown up to the point where the BER is 10 −3 .
일반적으로, 음성 신호의 경우 BER이 대략 10-3인 지점까지의 신호를 가지고 복조를 하게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의해 레벨 제한된 신호를 사용할 경우 음성 통신에 전혀 지장을 초래하지 않게 되는 것이다.In general, the speech signal is demodulated with a signal up to a point where the BER is approximately 10 −3 . Therefore, the use of the level limited signal according to the embodiment of the present invention does not cause any disruption to voice communication.
이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 특허청구범위 내에서 다양하게 변경 가능하다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있다.The above description is merely an example of an embodiment, and the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be variously changed within the scope of the appended claims. For example, the shape and structure of each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified.
상기와 같은 본 발명은 송신 신호의 레벨을 항상 일정하게 유지함으로써, 전력 효율이 향상되고 수신회로가 획기적으로 간단해진다는 장점이 있다. 또한, 기존의 TDMA 방식의 M-ary PSK 송수신 장치를 이용하여 쉽게 다채널 CDMA 신호를 사용할 수 있다. 따라서, 무선 통신의 전송속도가 더욱 빨라지게 될 경우에도 시스템 설계 및 구현에 어려움이 없다. 즉, 전송속도가 더욱 빠른 무선 통신 환경에 대비할 수 있다는 장점이 있다.The present invention as described above has the advantage that the power signal is improved and the receiving circuit is significantly simplified by keeping the level of the transmission signal constant at all times. In addition, a multi-channel CDMA signal can be easily used by using a conventional TDMA M-ary PSK transceiver. Therefore, there is no difficulty in system design and implementation even when the transmission speed of the wireless communication becomes faster. In other words, it is possible to prepare for a wireless communication environment having a higher transmission speed.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020010008044 | 2001-02-17 | ||
| KR20010008044 | 2001-02-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20020067890A KR20020067890A (en) | 2002-08-24 |
| KR100394783B1 true KR100394783B1 (en) | 2003-08-19 |
Family
ID=19705883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0058195A KR100394783B1 (en) | 2001-02-17 | 2001-09-20 | Multiple phase CDMA modulation and demodulation method and apparatus |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100394783B1 (en) |
| WO (1) | WO2002075949A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11140018B2 (en) | 2014-01-07 | 2021-10-05 | Quantumsine Acquisitions Inc. | Method and apparatus for intra-symbol multi-dimensional modulation |
| US9407203B2 (en) * | 2014-01-07 | 2016-08-02 | Quantumsine Acquisitions Inc. | Combined amplitude-time and phase modulation |
| US9774348B2 (en) | 2014-01-07 | 2017-09-26 | Quantumsine Acquisitions Inc. | Combined amplitude-time and phase modulation |
| US10382246B2 (en) | 2014-01-07 | 2019-08-13 | Quantumsine Acquisitions Inc. | Combined amplitude-time and phase modulation |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5623513A (en) * | 1993-12-13 | 1997-04-22 | Amati Communications Corporation | Mitigating clipping and quantization effects in digital transmission systems |
| US5673292A (en) * | 1994-10-07 | 1997-09-30 | Northrop Grumman Corporation | AM-PSK system for broadcasting a composite analog and digital signal using adaptive M-ary PSK modulation |
| US5742595A (en) * | 1995-06-02 | 1998-04-21 | Dsc Communications Corporation | Processing CDMA signals |
| US6278702B1 (en) * | 1998-12-02 | 2001-08-21 | Nortel Networks Limited | Method for limiting the dynamic range of a CDMA signal |
-
2001
- 2001-09-20 KR KR10-2001-0058195A patent/KR100394783B1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-09-27 WO PCT/KR2001/001627 patent/WO2002075949A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020067890A (en) | 2002-08-24 |
| WO2002075949A1 (en) | 2002-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6396868B1 (en) | Spread spectrum signal generating device and method in transmitter of mobile communications system | |
| US5555268A (en) | Multicode direct sequence spread spectrum | |
| USRE37802E1 (en) | Multicode direct sequence spread spectrum | |
| EP0829155B1 (en) | Doubly orthogonal code and frequency division multiple access communication system | |
| US5920551A (en) | Channel structure with burst pilot in reverse link | |
| EP1048138B1 (en) | Device and method for generating spreading code and spreading channel signals using spreading code in cdma communication system | |
| EP0564937B1 (en) | CDMA Radio communication system with pilot signal transmission between base station and handsets for channel distortion compensation | |
| EP2993846B1 (en) | Improvement of spread spectrum gmsk signals | |
| US6574269B1 (en) | Asymmetric orthogonal codes for wireless system receivers with multiplication-free correlators | |
| US7630454B2 (en) | Frequency-division multiplexing transceiver apparatus and method | |
| US6574268B1 (en) | Asymmetric orthogonal codes for optical communications | |
| EP1821475A1 (en) | Frequency-division multiplexing transceiver apparatus and method | |
| EP1188248B1 (en) | Apparatus and method for spreading channel data in cdma communication system using orthogonal transmit diversity | |
| KR100312214B1 (en) | Apparatus and method for spreading channel in cdma communication system | |
| KR100394783B1 (en) | Multiple phase CDMA modulation and demodulation method and apparatus | |
| JP3625307B2 (en) | Multi-carrier transmission system and multi-carrier transmission method | |
| KR20030011600A (en) | Wireless impulse transmitter, receiver, and method | |
| EP0903871B1 (en) | Spread spectrum signal generating device and method | |
| RU2182745C2 (en) | Method and system for code-modulated wave transmission | |
| JP2655374B2 (en) | Spread spectrum communication equipment | |
| JPH02121423A (en) | Band narrowing system for spread spectrum radio communication | |
| KR20010027280A (en) | Parallel combinatory processing adaptive communication system and method for supporting multi-transmission rate | |
| KR100346218B1 (en) | Channel spreading device and method for cdma communication system | |
| KR940007672B1 (en) | Multi-access system using pilot signal in ds communications and accessing method therefor | |
| KR100320426B1 (en) | Method of determining transmission time of physical channel in wireless communication system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080722 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |