KR100408160B1 - 코드분할 다중접속방식의 셀렉티브 하드 리미팅 수신기 및그 수신방법 - Google Patents

코드분할 다중접속방식의 셀렉티브 하드 리미팅 수신기 및그 수신방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실내 무선 채널에서 발생하는 임펄스 잡음을 효과적으로 억제하여 보다 양질의 데이터를 수신할 수 있도록 한 코드분할 다중접속방식의 셀렉티브 하드 리미팅 수신기 및 그 수신방법에 관한 것으로, 입력되는 신호(r(t))에 코사인 반송파(cos(wct))와 싸인 반송파(sin(wct))를 각각 곱하여 상관기(31)에 의하여 나누어진 동상성분(I 채널) 및 직교성분(Q 채널)에 Despreading Code를 곱하여 협대역화시키고 Hard Limiter(32)에서 threshold 값으로 제한한 후 동상성분과 직교성분을 둘 다 살펴보면서 임의의 threshold 값 vth(채널 상황에 따른 Weighting 계수 활용)보다 큰 경우에는 threshold 값을 Weighting 계수로써 사용하고 그렇지 않은 경우에는 수신된 신호를 그대로 받아 들이는 선택기(33)와, 상기 선택기(33)로부터 제공되는 신호를 합산기(summation; 34)에서 비트 신호로 제공하고 이 비트 신호의 크기를 비교하여 0 이상이면 1로 0 미만이면 -1로 판별하는 판정기(35)를 포함하여 이루어진 포함하여 이루어진 것을 그 그기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

Description

코드분할 다중접속방식의 셀렉티브 하드 리미팅 수신기 및 그 수신방법{SELECTIVE HARD LIMITING RECEIVER OF CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS AND THEREOF RECEIVING METHOD}
본 발명은 코드분할 다중접속방식의 셀렉티브 하드 리미팅 수신기 및 그 수신방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내 무선 채널의 각종 전자기기에서 발생되는 임펄스 잡음을 효과적으로 억제하여 보다 양질의 데이터를 수신할 수 있는 코드분할 다중접속방식의 셀렉티브 하드 리미팅 수신기 및 그 수신방법에 관한 것이다.
일반적으로 여러 명의 사용자가 한정된 주파수 자원을 동시에 사용하여 통신하기 위해서는 효과적인 다중접속방식이 필요하다. 이러한 다중접속방식으로는 동일한 주파수를 사용하되 각 사용자가 자신에게 할당된 타임슬롯(TIME SLOT)을 통하여 통신하도록 하는 시분할 다중접속방식(TDMA; Time Division Multiple Access)과, 각 사용자가 할당된 주파수 대역만을 사용하도록 하는 주파수분할 다중접속방식(FDMA; Frequency Division Multiple Access), 그리고 시간과 주파수를 모든 사용자가 공유하되 특정한 코드를 사용하는 코드분할 다중접속방식(CDMA; Code Division Multiple Access)이 있다.
더욱 구체적으로, 코드분할 다중접속방식은 각 가입자들이 자신들만의 특정 코드를 할당받아서 같은 시간, 같은 주파수 속에서 여러 다른 신호들과 섞여져 있는 특정 신호를 선택하여 추출하는 방식을 말하고, 이러한 코드분할 다중접속방식은 데이터 심볼을 적절히 코딩하여 주파수 대역을 확장시키면 수신측에서 특별한 복조방식을 사용하지 않을 경우 그 신호가 마치 잡음처럼 보여지게 되는 방식을 이용한 것이다.
코드분할 다중접속방식은 전송대역을 증가시키는 방법에 따라 DS(Direct Sequence) 대역확산 방식과, FH(Frequency Hopping) 대역확산 방식으로 나누어져 있는데, DS 대역확산 방식은 송신부에서 전송하고자 하는 신호에 PN(Pseudo Noise) Sequence를 곱하여 대역확산(Spreading)한 후, 이를 채널을 통하여 전송하고, 수신부에서 수신된 신호 속에 다시 송신부와 동일한 PN Sequence를 곱하여 대역축소(Despreading) 함으로써 전송신호를 다시 복원하는 방식을 말하고, FH 대역확산 방식은 PN Sequence 발생기에서 랜덤하게 발생하는 코드에 의해 합성기에 한정된 주파수를 연속적으로 도약시킴으로써 원래의 주파수 대역을 원하는 대역으로 확산시키는 방법을 일컫는다.
한편, 지금까지 전송속도의 향상을 도모하기 위한 통신방식으로 DS-CDMA 또는 OFDM 등이 고려되고 있다. 이중에서 특히 DS/CDMA 방식은 선로상에서 임펄스 형태의 간섭이 침입할 경우 수신측 신호복원 회로에서 확산되므로 SN비를 높일 수 있을 뿐만 아니라 다중경로와 간섭의 영향을 쉽게 극복할 수 있는 다중화 방식이라 할 수 있다.
그런데, 최근 무선통신 시스템에서 각종 전자기기의 급속한 발전으로 인하여 인공잡음(전력선, 마이크로웨이브 오븐, PC, 실내 기자재 및 기기 등)의 임펄스성 간섭이 크게 증가되고 있으며, 이러한 임펄스성 간섭을 보상하기 위한 기술이 또한필수적으로 요구되고 있는 것도 현실이다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하여 제안된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 실내 무선 채널에서 발생하는 임펄스 잡음을 효과적으로 억제하여 보다 양질의 데이터를 수신할 수 있는 코드분할 다중접속방식의 셀렉티브 하드 리미팅 수신기 및 그 수신방법을 제공함에 있다.
도 1은 비동기식 DS/CDMA BPSK 시스템의 해석 블록도.
도 2는 종래 기술에 따른 코드분할 다중접속방식에 적용된 Hard Limiting 수신기를 나타내는 블록도.
도 3은 종래 기술에 따른 코드분할 다중접속방식에 적용된 Threshold 수신기를 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 코드분할 다중접속방식의 Selective Hard Limiting 수신기를 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 코드분할 다중접속방식의 수신방법을 설명하기 위한 플로우 챠트.
도 6은 다양한 임펄스 잡음환경에서 DS/CDMA 시스템의 BER 성능을 비교한 그래프.
도 7은 열악한 임펄스 잡음환경을 극복하기 위하여 제안된 종래의 Hard Limiting 수신기를 사용하였을 때의 성능을 나타내는 그래프.
도 8은 열악한 임펄스 잡음환경을 극복하기 위하여 제안된 종래의 Threshold 수신기를 사용하였을 때의 성능을 나타내는 그래프.
도 9는 열악한 임펄스 잡음환경을 극복하기 위하여 제안된 본 발명에 따른 코드분할 다중접속방식의 Selective Hard Limiting 수신기를 사용하였을 때의 성능을 나타내는 그래프.
도 10은 A=0.2, Γ'=0.22인 임펄스 잡음환경에서의 Threshold 수신기, Hard Limiting 수신기 및 Selective Hard Limiting 수신기의 성능을 비교한 그래프.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
30 : Selective Hard Limiting 수신기 31 : 상관기
32 : Hard Limiter 33 : 선택기
34 : 합산기 35 : 판정기
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
입력되는 신호(r(t))에 코사인 반송파(cos(wct))와 싸인 반송파(sin(wct))를 각각 곱하여 상관기에 의하여 나누어진 동상성분(I 채널) 및 직교성분(Q 채널)에 Despreading Code를 곱하여 협대역화시키고 Hard Limiter에서 threshold 값으로 제한한 후 동상성분과 직교성분을 둘 다 살펴보면서 임의의 threshold 값 vth(채널 상황에 따른 Weighting 계수 활용)보다 큰 경우에는 threshold 값을 Weighting 계수로써 사용하고 그렇지 않은 경우에는 수신된 신호를 그대로 받아 들이는 선택기와, 상기 선택기로부터 제공되는 신호를 합산기(summation)에서 비트 신호로 제공하고 이 비트 신호의 크기를 비교하여 0 이상이면 1로 0 미만이면 -1로 판별하는 판정기를 포함하여 이루어진 포함하여 이루어진 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
코사인 반송파(cos(wct)) 및 싸인 반송파(sin(wct))를 입력되는 신호(r(t))에 곱하여 상관기에서 동상성분(I 채널)과 직교성분(Q 채널)으로 각각 나눈 후 Despreading Code를 더하여 협대역화시키는 단계와, 상기 동상성분과 직교성분을 Hard Limiter에서 threshold 값으로 제한하는 단계와, 상기 Hard Limiter에서 제한된 동상성분과 직교성분 모두를 살펴본 후 선택기에서 threshold 값 vth(채널 상황에 따른 Weighting 계수 활용)보다 큰 경우에는 threshold 값을 Weighting 계수로써 사용하고 그렇지 않은 경우에는 수신된 신호를 그대로 받아 들이는 단계와, 상기 선택기로부터 선택되어 제공된 신호를 합산기에서 비트 신호로 만들어주는 단계와, 상기 합산기로부터 제공된 수신신호의 크기를 비교하여 판정기에서 0 이상이면 1로 0 미만이면 -1로 판별하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 방법상의 기본 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 코드분할 다중접속방식의 셀렉티브 하드 리미팅 수신기 및 그 수신방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이들 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 더 잘 이해할 수 있다.
도 1은 비동기식 DS/CDMA BPSK 시스템의 해석 블록도로서 K 명의 사용자가 동시에 통화 중이라고 가정하고 k 번째 사용자의 2진 데이터 시퀀스 dk(t)가 확산코드 ck(t)에 의해서 확산되고 BPSK로 변조됨을 보여주고 있다.
즉, 도 1은 변조부(110)에서 입력 데이터에 PN 코드를 곱해주고 반송파(cos(2πfct))를 실어 변조시킨 후 공중에 전파(채널부; 120)하는 송신부(Transmitter; 100)를 개략적으로 보여주면서, 다시 수신부(Receiver; 200)에서 반송파(cos(2πfct)를 실어주고 PN 코드를 곱해준 후 적분기를 통하여 데이터를 복원시키는 상태를 그리고 있다.
이때, k 번째 사용자의 정보 데이터 및 확산코드는와로 주어진다.
Tc와 Tb는 각각 칩 구간(chip dutration)과 데이터 구간(data duration)이며 0<y<x에서 Px(y)=1이고, 그 외의 영역에서는 PX(y)=0이다.와는 각각 동일한 확률을 가지며 0 또는 1, -1 또는 +1의 값을 취하는 독립적인 랜덤 변수라 할 수 있다. 또한, 하나의 데이터 비트 구간에 N 개의 확산 시퀀스 칩이 들어가므로 Tb=NTc가 된다.
이때, k 번째 사용자의 송신신호는 다음 수학식 1과 같이 주어진다.
Pk는 k 번째 사용자의 송신전력, fc는 모든 사용자에게 공통으로 사용되는 반송파 주파수를 나타낸다.
τk는 희망 사용자를 기준으로 k 번째 사용자의 상대적인 시간지연, θk는 희망 사용자를 기준으로 k 번째 사용자의 상대적인 시간지연, θk는 희망 사용자를 기준으로 k 번째 사용자의 상대적인 위상차를 각각 나타낸다. 따라서 K 명의 사용자가 동시에 접속하는 경우 아래의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
한편, 임펄스 형태의 간섭에 대한 통계적 모델 중에서 Middleton의 A급 임펄스 모델은 통신 시스템의 성능평가에 있어서 취급하기 쉽고, 거의 모든 종류의 실제 임펄스 잡음을 표현하는데 편리하다. 이러한 A급 임펄스 잡음의 정규화된 결합 확률밀도함수(p.d.f.)는 다음 수학식 3과 같다.
이를, Jacobian 정리를 사용하여 직교성분과 동상성분으로 다시 나타내면 아래 수학식 4 및 수학식 5와 같다.
,는 가우스 성분 전력 대 임펄스 성분 전력비, A는 임펄스 지수(단위 시간당 임펄스 성분이 차지하는 비율),는 전체간섭 전력을 나타낸다.
그리고, p(x,y)≠p(x)·p(y)이므로 동상성분과 직교성분은 통계적으로 독립이 아니며, 특히 A급 임펄스 잡음의 실제 파라미터로써 전력선에서 방출되는 임펄스 잡음은 A=0.2, г'=0.22로 보고되고 있다.
K 개의 송신기에서 전송된 송신신호 s(t)는 임펄스 잡음과 AWGN 채널을 통해 수신된다.
I(t)는 임펄스 잡음을 나타내고, n(t)는 협대역 잡음을 의미한다.
희망 사용자 신호를 s1(t)라고 가정하면, 상관 수신기는 수신신호 r(t)와 c1(t)cos(2πfct)를 곱하여 [0,Tb] 구간에서 적분과정을 거치므로 상관기의 출력은 다음 수학식 7과 같이 된다.
다음으로, 도 2는 종래 기술에 따른 코드분할 다중접속방식의 Hard Limiting 수신기(10)를 나타내는 블록도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 코드분할 다중접속방식의 Threshold 수신기(20)를 나타내는 블록도로서 임펄스 환경을 극복하기 위하여 제안된 것들이다.
도 2에 도시된 바와 같이 종래의 Hard Limiting 수신기(10)는 수신신호를 상관기(11)를 통과시킨 후 처리 이득을 얻기 위하여 역확산하기 전에 하드 리미터(hard limiter; 13)를 사용하고, 판정기(15)에서 비교하여 0 이상이면 1로, 0 미만이면 -1로 판별함으로써 임펄스 성분의 영향을 일부 제거하였지만, 이로 인하여 신호가 왜곡될 우려가 있었다.
즉, Hard Limiting 수신기(10)로 입력되는 신호(r(t))에 반송파(cos(2πfct))를 실어 상관기(11)에서 칩 신호(chip signal)로 만들어 준 후, 다시 샘플러(sampler; 12)에서 칩 신호를 그대로 유지시키면서 threshold 값보다 높은 칩 신호를 내려주는 Hard Limiter(13)를 지나 협대역화시키는 Despreading Code를 얻어 칩 신호를 비트 신호로 제공하는 합산기(summation; 14)를 거쳐 최종 판정기(15)에서 수신신호의 크기를 비교하여 0 이상이면 1로 0 미만이면 -1로 판별함으써 임펄스 성분의 영향을 일부 제거하였지만, 결국 Hard Limiter(13)의 출력단에서 발생된 신호의 왜곡으로 인하여 양질의 데이터를 수신하지 못하는 경우가 있었다.
도 3에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 코드분할 다중접속방식의 Threshold 수신기(20)는 A급 임펄스 잡음에 대한 p.d.f.가 무상관이지만 독립적이지 않다는 성질을 이용한 것이다. 동상성분(I 채널)과 직교성분(Q 채널)은 상호 의존적이기 때문에 Q 채널의 Weighting 계수 값(threshold 값 vth와 비교해서 Q≥vth이면 0으로, Q〈vth이면 1의 값을 부여함)을 I 채널에 곱해줌으로써 I 채널의 칩을 부분적으로 선택하는 수신기이다. 이 기법은 I 채널과 Q 채널의 상관도가 매우 높을 때 효과를 발휘하는 제한이 있다.
더욱 구체적으로, Threshold 수신기(20)로 입력되는 신호(r(t))는 상관기(21)에서 각각 코사인 반송파(cos(wct))와 싸인 반송파(sin(wct))를 받아들여 동상성분과 직교성분으로 나뉘어진 후 Despreading Code를 각각 곱해줌으로써 협대역화된다.
이때, 상쇄 선택기(22)에서 동상성분(I 채널)과 직교성분(Q 채널)은 상호 의존적이기 때문에 Q 채널의 Weighting 계수 값(threshold 값 vth와 비교해서 Q≥vth이면 0으로, Q〈vth이면 1의 값)을 I 채널에 곱해줌으로써 동상성분(I 채널)의 칩을 부분적으로 선택하게 된다.
상쇄 선택기(22)에서 부분적으로 선택된 동상성분의 칩은 합산기(23)에서 비트 신호로 제공되고, 그 후 판정기(24)에서 수신신호의 크기를 비교하여 0 이상이면 1로 0 미만이면 -1로 판별된다.
그러나, 이와 같은 Threshold 수신기(20)는 동상성분(I 채널)과 직교성분(Q 채널)의 상관도가 매우 높을 때 효과를 발휘하는 제한이 있고, 이로 인하여 사실상 데이터가 공중에 전파될 경우에 높은 상관도를 유지한다는 것을 전제하는 것이 어렵기 때문에 이 또한 양질의 데이터를 복원하기가 어려운 단점을 지니고 있었다.
도 4는 본 발명에 따른 코드분할 다중접속방식의 Selective Hard Limiting 수신기(30)를 나타내는 블록도로서 I 채널과 Q 채널의 상관도와 무관한 수신기라 할 수 있다.
본 발명에 따른 코드분할 다중접속방식의 Selective Hard Limiting 수신기(30)는 I 채널과 Q 채널을 둘 다 살펴본 후 임의의 threshold 값 vth(채널 상황에 따른 값을 가변적으로 선택)보다 큰 경우에는 threshold 값을 Weighting 계수로써 사용하고, 그렇지 않은 경우에는 수신된 신호를 그대로 받아 들이는 수신기이다.
더욱 구체적으로, Hard Limiter(32)를 거친 신호는 I 채널과 Q 채널의 값을 비교해서 작은 채널의 값을 선택한다. 따라서, Selective Hard Limiting 수신기(30)는 채널환경에 따른 가변적인 Limiting과 I 채널과 Q 채널의 정보를 동시에 이용할 수 있으며 두 채널의 상관성에 민감하지 않는 장점이 있다.
부연하여 본 발명에 따른 코드분할 다중접속방식의 수신방법을 설명하기 위한 플로우 챠트를 나타내는 도 5를 참조하면, Selective Hard Limiting 수신기(30)로 입력되는 신호(r(t))는 상관기(31)에서 각각 코사인 반송파(cos(wct)) 및 싸인 반송파(sin(wct))를 받아들여 동상성분(I 채널)과 직교성분(Q 채널)으로 나뉘어진 후 Despreading Code가 각각 곱해짐으로써 협대역화된다(S10).
그 후, threshold 값보다 높은 칩 신호를 내려주는 Hard Limiter(32)를 각각 지나(S20), 선택기(33)에서 I 채널과 Q 채널을 둘 다 살펴본 후 임의의 threshold 값 vth(채널 상황에 따른 값을 가변적으로 선택)보다 큰 경우에는 threshold 값을 Weighting 계수로써 사용하고 그렇지 않은 경우에는 수신된 신호를 그대로 받아 들인다(S30). 즉, 단계 30(S30)은 Hard Limiter를 거친 신호를 I 채널과 Q 채널의 값을 비교해서 작은 채널의 값을 선택하는 경우이다.
이렇게 선택된 신호는 칩 신호를 비트 신호로 제공하는 합산기(summation; 34)를 지나(S40), 최종 판정기(35)에서 수신신호의 크기를 비교하여 0 이상이면 1로 0 미만이면 -1로 판별함으써(S50) 임펄스 성분의 영향을 제거하면서 모든 신호를 정밀하게 받아들일 수 있게 되고, 이로써 Selective Hard Limiting 수신기(30)는 채널환경에 따른 가변적인 Limiting과 I 채널 및 Q 채널의 정보를 동시에 이용할 수 있을 뿐만 아니라 두 채널의 상관성에 민감하지 않는 장점이 발휘된다.
이하, 본 발명에 따른 코드분할 다중접속방식의 수신방법에 적용된 Selective Hard Limiting 수신기(30)의 성능을 평가하기 위하여 종래의 Hard Limiting 수신기(10)와 Threshold 수신기(20)를 시뮬레이션을 통하여 비교하였다.
보다 빠른 시뮬레이션을 위해 처리이득 N=32, 다중접속 사용자 수 K=10으로 설정하고, 다양한 임펄스 환경에서 제시된 기법들의 성능을 비교하였다.
도 6은 다양한 임펄스 잡음환경에서 DS/CDMA 시스템의 BER 성능을 비교한 그래프로서, 사용된 파라미터 A=0.01, Γ1=0.001은 임펄스성이 강한 간섭환경을 나타내고, A가 1이고, Γ1가 10인 환경은 가우스 분포에 근접한 환경이다.
특히, A=0.2, Γ1=0.22는 전력선에서 방출되는 A급 임펄스 잡음의 실제 파라미터 값이다. 도 6으로부터 임펄스가 강한 환경(A=0.01, Γ'=0.001)에서는 BER 성능이 크게 열화되지만, A=1, Γ'=1이면 가우스 잡음환경과 거의 같은 정도의 성능을 나타낸다.
또한, 임펄스 환경에서 신호전력이 임펄스 성분전력을 압도하기 전에는 신호전력을 어느 수준까지 올리더라도 임펄스 성분전력이 커서 오율의 향상이 거의 업지만(즉, A=0.01, Γ'=0.001인 경우, Eb/No가 약 10dB∼40dB 구간), 그 한계 전력 값을 넘게 되면 신호전력이 증가함에 따라 성능이 큰 폭으로 향상됨을 볼 수 있다. 그러나, 이러한 임펄스 환경에서는 아무리 전력을 높이더라도 BER=10-4을 넘지 못함을 알 수 있다.
도 7은 열악한 임펄스 잡음환경을 극복하기 위하여 제안된 종래의 Hard Limiting 수신기(10)를 사용하였을 때의 성능을 나타내는 그래프로서, 이 HardLimiting 수신기(10)는 강한 임펄스 환경에서 BER=10-4까지 개선됨을 보여주고 있다.
도 8은 열악한 임펄스 잡음환경을 극복하기 위하여 제안된 종래의 Threshold 수신기(20)를 사용하였을 때의 성능을 나타내는 그래프이다.
도 8의 Threshold 수신기(20)의 경우 성능 개선은 약간 되지만 10dB 이상에서 BER=10-3조차도 넘지 못하는 성능의 한계를 보여주고 있다. 이것은 Threshold 수신기(20)의 모델링에 대한 구조적인 한계로 여겨진다. 즉, I 채널과 Q 채널의 상관도가 높지 않기 때문(임펄스 환경에서 I 채널과 Q 채널이 항상 상관도가 높다고 확신할 수 없음)에 이와 같은 낮은 BER에서의 한계가 발생한다.
도 9는 열악한 임펄스 잡음환경을 극복하기 위하여 제안된 본 발명의 Selective Hard Limiting 수신기(30)를 사용하였을 때의 성능(심볼로 표시)과 통상적인 DS-CDMA 수신기를 사용하였을 때의 성능(실선으로 표시)을 비교한 그래프로서 임펄스가 강한 환경에서 탁월한 성능 개선이 이루어짐을 볼 수 있다.
도 10은 A=0.2, Γ'=0.22인 임펄스 잡음환경에서의 통상적인 DS-CDMA 수신기(미 도시됨), Hard Limiting 수신기(10), Threshold 수신기(20) 및 Selective Hard Limiting 수신기(30)의 성능을 비교한 그래프이다.
도 10에 도시된 바와 같이 A=0.2, Γ'=0.22인 임펄스 잡음환경 하에서의 성능 개선정도는 Selective Hard Limiting 수신기(30) ＞ Hard Limiting 수신기(10)＞ Threshold 수신기(20)의 순으로 나타남을 확인할 수 있고, Threshold 수신기(20)는 10dB 이내의 낮은 Eb/No영역에서 다른 두 기법보다 비교적 좋은 성능을 나타내지만, 20dB 이상에서는 오히려 성능 개선 기법을 사용하지 않은 것보다도 열화되는 경향이 있음을 또한 알 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에서는 임펄스 잡음과 같은 열악한 채널환경에서 비동기 DS/CDMA 시스템의 신뢰성을 확보하기 위하여 임펄스 잡음을 효과적으로 억제할 수 있는 새로운 수신기를 제안하였다.
이와 같이 제안된 Selective Limiting 수신기(30)와 기존의 Hard Limiting 수신기(10), Threshold 수신기(20)를 시뮬레이션을 통하여 비교하였고, 이때 빠른 시뮬레이션을 위해 처리이득 N=32, 다중접속사용자 수 K=10으로 설정하였으며, 그 결과 임펄스성이 강한 환경에서 Selective Hard Limiting 수신기(30) ＞ Hard Limiting 수신기(10) ＞ Threshold 수신기(20) 등의 순서로 성능 개선정도가 좋아졌고, 상대적으로 Threshold 수신기(20)의 경우 성능 개선은 약간 이루어지지만 10dB 이상에서 BER=10-3을 넘지 못하는 성능의 한계를 보여줬음을 확인할 수 있었고, 이것은 I 채널과 Q 채널의 상관도가 높지 않기 때문(임펄스 환경에서 I 채널과 Q 채널이 항상 상관도가 높다고 확신할 수 없음)이며, Hard Limiting 기법(10)의 경우 중간 정도의 성능개선 정도를 보여줌을 알 수 있었다.
반면, 본 발명에 따른 Selective Limiting 수신기(30)는 임펄스가 강한 환경과 약한 환경 모두에서 Hard Limiting 수신기(10) 또는 Threshold 수신기(20) 보다 훨씬 우수한 성능을 보여주었다.
따라서, 본 발명에 따른 Selective Limiting 수신기(30)는 기존의 Hard Limiting 수신기(10) 또는 Threshold 수신기(20)에서 해결하지 못하는 열악한 임펄스성 환경을 극복할 수 있는 우수한 것임을 다시 한번 확인할 수 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 입력되는 신호(r(t))에 코사인 반송파(cos(wct))와 싸인 반송파(sin(wct))를 각각 곱하여 상관기(31)에 의하여 나누어진 동상성분(I 채널) 및 직교성분(Q 채널)에 Despreading Code를 각각 곱하여 협대역화시키고 Hard Limiter(32)에서 threshold 값으로 제한한 후 동상성분과 직교성분을 둘 다 살펴보면서 임의의 threshold 값 vth보다 큰 경우에는 threshold 값을 Weighting 계수로써 사용하고 그렇지 않은 경우에는 수신된 신호를 그대로 받아 들이는 선택기(33)와, 상기 선택기(33)로부터 제공되는 신호를 합산기(summation; 34)에서 비트 신호로 제공하고 이 비트 신호의 크기를 비교하여 0 이상이면 1로 0 미만이면 -1로 판별하는 판정기(35)를 포함하여 이루어진 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 코드분할 다중접속방식의 셀렉티브 하드 리미팅 수신기(30).
  2. 코사인 반송파(cos(wct)) 및 싸인 반송파(sin(wct))를 입력되는 신호(r(t))에 곱하여 상관기(31)에서 동상성분(I 채널)과 직교성분(Q 채널)으로 각각 나눈 후 Despreading Code를 더하여 협대역화시키는 단계(S10)와,
    상기 동상성분과 직교성분을 Hard Limiter(32)에서 threshold 값으로 제한하는 단계(20)와,
    상기 Hard Limiter(32)에서 제한된 동상성분과 직교성분 모두를 살펴본 후선택기(33)에서 threshold 값 vth보다 큰 경우에는 threshold 값을 Weighting 계수로써 사용하고 그렇지 않은 경우에는 수신된 신호를 그대로 받아 들이는 단계(S30)와,
    상기 선택기(33)로부터 선택되어 제공된 신호를 합산기(34)에서 비트 신호로 만들어주는 단계(S40)와,
    상기 합산기(34)로부터 제공된 수신신호의 크기를 비교하여 판정기(35)에서 0 이상이면 1로 0 미만이면 -1로 판별하는 단계(S50)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 코드분할 다중접속방식의 셀렉티브 하드 리미팅 수신방법.
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