KR100458440B1 - 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 장치및 그 방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은, 반송파 주파수 편차 범위가 작은 경우는 정합필터의 출력 신호를 이용하여 심볼 타이밍 추정을 하고, 반송파 주파수 편차 범위가 큰 경우에는 정합필터의 입력신호를 이용하여 심볼 타이밍 추정을 할 수 있는 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 심볼 타이밍 추정 장치에 있어서, 샘플링 신호를 필터링하기 위한 필터링 수단; 수신된 반송파 주파수의 편차 범위에 따라, 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링 수단을 통해 필터링된 신호를 선택할 것인지를 결정하는 제어신호를 발생하기 위한 제어신호 발생 수단; 상기 제어신호에 따라, 상기 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링된 신호 중 어느 하나를 선택 출력하기 위한 상기 신호 선택 수단; 상기 신호 선택 수단에 의해 선택된 신호의 심볼 타이밍 시점을 추정하기 위한 심볼 타이밍 추정 수단; 및 상기 심볼 타이밍 추정 수단을 통해 추정된 상기 심볼 타이밍 시점이 상기 샘플링된 신호의 샘플링 시점과 다른 경우, 상기 필터링된 신호를 상기 심볼 타이밍 시점 만큼 지연시키기 위한 심볼 타이밍 조절용 보간 수단을 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 등에 이용됨

Description

반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 장치 및 그 방법{The aparatus and the method using different symbol timing estimator depending on the range of carrier frequency offset}

본 발명은 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디지털 위상 변조 통신 시스템에서 패킷의 종류에 따라 다른 주파수편차범위를 갖는 심볼 타이밍 추정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

도 1 은 일반적인 심볼 타이밍 추정 장치의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이. 일반적인 심볼 타이밍 추정 장치는, 샘플링된 신호를 신호-대-잡음비로 최대화시킨 후, 심볼 타이밍 조절용 보간기(120)와 심볼 타이밍 추정기(110)에 입력시키는 정합필터(100)와, 정합필터(100)에 의해 필터링된 신호의 심볼 타이밍 정보를 추정하는 심볼 타이밍 추정기(110)와, 심볼 타이밍 추정기(110)로부터 추정된 심볼 타이밍 정보와 정합필터(100)를 통과한 샘플링된 신호의 샘플을 취한 시점과 다른 경우에 수신된 신호를 추정된 심볼 타이밍 정보 만큼 지연시키는 심볼 타이밍 조절용 보간기(120)를 포함한다.

일반적으로, 정합필터(100)는 제한된 대역폭을 갖는 매체를 통해 신호를 전송하는 경우에 정보의 손실을 최소화하기 위해, 신호의 대역을 미리 제한시킨 후 전송한다. 정합필터(100)는 수신단에서의 신호-대-잡음비를 최대화하기 위해 송신단에서 신호의 대역을 제한시킬 때 사용하는 필터이다. 즉, 어느 특정 모양의 입력신호에 대하여 극대의 출력값을 나타내는 필터로서, 필터 인자가 입력 신호 인자와 역순으로 된 필터이다. 정합필터(100)로 필터링하는 것은 입력신호를 자기상관시키는 것과 동일하다. 이는 바이브로사이스 신호와 같이 입력파의 모양을 아는 경우에 사용된다. 또한, 상호상관 필터 또는 상관자라고도 부른다. 정합필터(100)의 진폭과 위상 스펙트럼은 신호의 그것과 같으나 단지 부호만 반대이다. 또한, 정합필터(100)는 잡음이 있는 신호 중에서 특정 신호를 확인하는데 사용된다.

심볼 타이밍 추정기(110)는 신호-대-잡음비를 최대화하기 위해 필요한 동기화 작업 중에 하나로서의 심볼 타이밍을 알아내는 것이다. 즉, 시간축상에서 심볼의 시작점이 어디인지를 알아내는 기능을 한다.

심볼 타이밍 조절용 보간기(120)는 추정된 심볼 타이밍 시점이 샘플을 취한 시점과 다른 경우(일반적으로 항상 다름) 수신된 신호를 일정양 만큼 지연시키는 기능을 수행한다.

일반적으로, 심볼 타이밍 추정은 정합필터 출력 신호를 이용하는 것으로 인식되고 있다.

그러나, 반송파의 주파수 편차 범위가 큰 경우 정합필터의 입력 신호를 이용하여 심볼 타이밍을 추정하는 방법이 심볼 타이밍 추정 장치의 더 나은 성능을 위해서 요구된다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 반송파 주파수 편차 범위가 작은 경우는 정합필터의 출력 신호를 이용하여 심볼 타이밍 추정을 하고, 반송파 주파수 편차 범위가 큰 경우에는 정합필터의 입력신호를 이용하여 심볼 타이밍 추정을 할 수 있는 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1 은 일반적인 심볼 타이밍 추정 장치의 구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 장치의 일실시예 구성도.

도 3 은 본 발명에 따른 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정에 대한 일실시예 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 정합필터 110 : 심볼 타이밍 추정기

120 : 심볼 타이밍 조절용 보간기 200 : 신호 선택기

210 : 수신 패킷의 정보 발생기

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 심볼 타이밍 추정 장치에 있어서, 샘플링 신호를 필터링하기 위한 필터링 수단; 수신된 반송파 주파수의 편차 범위에 따라, 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링 수단을 통해 필터링된 신호를 선택할 것인지를 결정하는 제어신호를 발생하기 위한 제어신호 발생 수단; 상기 제어신호에 따라, 상기 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링된 신호 중 어느 하나를 선택 출력하기 위한 상기 신호 선택 수단; 상기 신호 선택 수단에 의해 선택된 신호의 심볼 타이밍 시점을 추정하기 위한 심볼 타이밍 추정 수단; 및 상기 심볼 타이밍 추정 수단을 통해 추정된 상기 심볼 타이밍 시점이 상기 샘플링된 신호의 샘플링 시점과 다른 경우, 상기 필터링된 신호를 상기 심볼 타이밍 시점 만큼 지연시키기 위한 심볼 타이밍 조절용 보간 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방법은, 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 방법에 있어서, 샘플링 신호를 필터링하는 필터링 단계; 수신된 반송파 주파수의 편차 범위에 따라, 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링 수단을 통해 필터링된 신호를 선택할 것인지를 결정하는 제어신호를 발생하는 제어신호 발생 단계; 상기 제어신호에 따라, 상기 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링된 신호 중 어느 하나를 선택 출력하는 신호 선택 단계; 상기 선택 출력된 신호의 심볼 타이밍 시점을 추정하는 심볼 타이밍 추정 단계; 및 상기 추정된 상기 심볼 타이밍 시점이 상기 샘플링된 신호의 샘플링 시점과 다른 경우, 상기 필터링된 신호를 상기 심볼 타이밍 시점 만큼 지연시키는 심볼 타이밍 지연단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은, 프로세서를 구비한 동기 심볼 타이밍 추정 장치에, 샘플링 신호를 필터링하는 필터링 기능; 수신된 반송파 주파수의 편차 범위에 따라, 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링 수단을 통해 필터링된 신호를 선택할 것인지를 결정하는 제어신호를 발생하는 제어신호 발생 기능; 상기 제어신호에 따라, 상기 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링된 신호 중 어느 하나를 선택 출력하는 신호 선택 기능; 상기 선택 출력된 신호의 심볼 타이밍 시점을 추정하는 심볼 타이밍 추정 기능; 및 상기 추정된 상기 심볼 타이밍 시점이 상기 샘플링된 신호의 샘플링 시점과 다른 경우, 상기 필터링된 신호를 상기 심볼 타이밍 시점 만큼 지연시키는 심볼 타이밍 지연기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 는 본 발명에 따른 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 장치의 일실시예 구성도이다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반송파 주파수 편차 범위 따른 심볼 타이밍 추정 장치는, 샘플링 신호를 필터링하기 위한 정합 필터(100)와, 수신된 반송파 주파수의 편차 범위에 따라, 샘플링된 신호 혹은 정합 필터(100)를 통해 필터링된 신호를 선택할 것인지를 결정하는 제어신호를 발생하기 위한 수신 패킷의 정보 발생기(210)와, 수신 패킷의 정보 발생기(210)의 제어신호에 따라, 상기 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링된 신호 중 어느 하나를 선택 출력하기 위한 신호 선택기(200)와, 신호 선택기(200)에 의해 선택된 신호의 심볼 타이밍 시점을 추정하기 위한 심볼 타이밍 추정기(110) 및 심볼 타이밍 추정기(110)를 통해 추정된 상기 심볼 타이밍 시점이 상기 샘플링된 신호의 샘플링 시점과 다른 경우, 상기 필터링된 신호를 상기 심볼 타이밍 시점 만큼 지연시키기 위한 심볼 타이밍 조절용 보간기(120)를 포함한다.

여기서, 정합필터(100), 심볼 타이밍 추정기(110)와 심볼 타이밍 조절용 보간기(120)는 종래방식에서 적용되는 기능과 같다.

신호 선택기(200)는 심볼 타이밍 추정기의 입력에 A 지점 혹은 B 지점중의 하나를 연결시켜 주는 기능을 한다.

수신 패킷의 정보 발생기(210)에 대해서 기술하면 다음과 같다.

어떤 통신 시스템은 현재 수신되고 있는 패킷의 종류를 미리 안다. 즉, 이 패킷이 동기(동기에는 타이밍 동기, 반송파 주파수 동기, 위상 동기 등이 있음. 여기에서 관심의 대상인 동기는 반송파 주파수 동기임)가 대체로 잘 맞추어진 상태로 전송되는 것인지 아니면, 동기 오차가 클 수 있는 것인 지를 미리 아는 것이다. 본 발명은 상기 통신 시스템에 적용된다. 이러한 정보를 기반으로 수신 패킷의 정보 발생기(210)는 신호 선택기(200)의 스위칭 지점을 결정한다.여기서, 임계값은 고정된 임계값으로 "0" 내지 심볼 전송속도의 "1/2" 값 사이의 어느 한 값이며, 상기 반송파 주파수 편차 범위의 최대값은, 수신패킷의 정보 발생기(210)로부터 전달되는 "0" 내지 심볼 전송속도의 "1/2"값을 갖는다.상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 방법의 동작 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명에 따른 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정에 대한 일실시예 흐름도이다.

먼저, 수신된 신호를 샘플링하고(301), 반송파 주파수의 편차 범위의 최대값이 임계값보다 큰지 여부를 판단한다(302).

판단 결과(302), 반송파 주파수의 편차 범위의 최대값이 임계값보다 클 경우, 정합필터의 입력신호(샘플링된 신호)로 심볼의 타이밍 시점을 추정하고(303), 반송파 주파수의 편차 범위의 최대값이 임계값보다 작을 경우 정합필터의 출력신호(필터링된 신호)로 심볼의 타이밍 시점을 추정한다(304).

심볼의 타이밍 시점이 상기 샘플링 시점과 다른지를 검사하여, 심볼의 타이밍 시점이 샘플링 시점과 다르면, 수신된 신호(필터링된 신호)로 추정된 심볼의 타이밍 시점 만큼 지연시킨다(305). 단, 심볼의 타이밍 시점이 상기 샘플링 시점과 다른지를 검사하여, 다르지않으면 "0" 만큼만 지연시킨다.

위의 과정들은 추정된 심볼의 타이밍 시점과 샘플링 시점이 같아질 때 종료하고, 그 전에는 같은 과정을 반복한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기한 바와 같은 본 발명은, 반송파 주파수 편차 범위가 작은 경우는 정합필터의 출력 신호(필터링된 신호)를 이용하여 심볼 타이밍 추정을 하고, 반송파 주파수 편차 범위가 큰 경우에는 정합필터의 입력신호(샘플링된 신호)를 이용함으로써, 심볼 타이밍 추정 오차를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 삭제
2. 심볼 타이밍 추정 장치에 있어서,

   샘플링 신호를 필터링하기 위한 필터링 수단;

   수신된 반송파 주파수의 편차 범위에 따라, 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링 수단을 통해 필터링된 신호를 선택할 것인지를 결정하는 제어신호를 발생하기 위한 제어신호 발생 수단;

   상기 제어신호에 따라, 상기 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링된 신호 중 어느 하나를 선택 출력하기 위한 상기 신호 선택 수단;

   상기 신호 선택 수단에 의해 선택된 신호의 심볼 타이밍 시점을 추정하기 위한 심볼 타이밍 추정 수단; 및

   상기 심볼 타이밍 추정 수단을 통해 추정된 상기 심볼 타이밍 시점이 상기 샘플링된 신호의 샘플링 시점과 다른 경우, 상기 필터링된 신호를 상기 심볼 타이밍 시점 만큼 지연시키기 위한 심볼 타이밍 조절용 보간 수단

   을 포함하는 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 신호 선택 수단은,

   상기 제어신호에 따라, 상기 반송파 주파수 편차 범위의 최대값이 소정의 임계값 보다 클 경우 상기 샘플링된 신호를 선택 출력하고, 상기 반송파 주파수 편차 범위의 최대값이 소정의 임계값보다 작을 경우 상기 필터링된 신호를 선택 출력하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 임계값은,

   바람직하게는, 고정된 임계값으로 "0" 내지 심볼 전송속도의 "1/2" 값 사이의 어느 한 값인 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 반송파 주파수 편차 범위의 최대값은,

   바람직하게는, 상기 제어신호 발생 수단으로부터 전달되는 "0" 내지 심볼 전송속도의 "1/2"값인 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 장치.
6. 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 방법에 있어서,

   샘플링 신호를 필터링하는 필터링 단계;

   수신된 반송파 주파수의 편차 범위에 따라, 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링 수단을 통해 필터링된 신호를 선택할 것인지를 결정하는 제어신호를 발생하는 제어신호 발생 단계;

   상기 제어신호에 따라, 상기 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링된 신호 중 어느 하나를 선택 출력하는 신호 선택 단계;

   상기 선택 출력된 신호의 심볼 타이밍 시점을 추정하는 심볼 타이밍 추정 단계; 및

   상기 추정된 상기 심볼 타이밍 시점이 상기 샘플링된 신호의 샘플링 시점과 다른 경우, 상기 필터링된 신호를 상기 심볼 타이밍 시점 만큼 지연시키는 심볼 타이밍 지연단계

   를 포함하는 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 선택 신호 단계는,

   상기 반송파의 주파수 편차 범위의 최대값이 상기 소정의 임계값 보다 클 경우는 생플링된 신호로 심볼의 타이밍 시점을 추정하고, 상기 반송파의 주파수 편차 범위의 최대값이 상기 소정의 임계값보다 작을 경우 정합필터를 통해 필터링된 신호로 심볼의 타이밍 시점을 추정하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 방법.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

   상기 임계값은,

   바람직하게는, 고정된 임계값으로 "0" 내지 심볼 전송속도의 "1/2" 값 사이의 어느 한 값인 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 반송파 주파수 편차 범위의 최대값은,

   바람직하게는, 상기 제어신호 발생 수단으로부터 전달되는 "0" 내지 심볼 전송속도의 "1/2"값인 것을 특징으로 하는 반송파 주파수 편차 범위에 따른 심볼 타이밍 추정 방법.
10. 프로세서를 구비한 동기 심볼 타이밍 추정 장치에,

    샘플링 신호를 필터링하는 필터링 기능;

    수신된 반송파 주파수의 편차 범위에 따라, 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링 수단을 통해 필터링된 신호를 선택할 것인지를 결정하는 제어신호를 발생하는 제어신호 발생 기능;

    상기 제어신호에 따라, 상기 샘플링된 신호 혹은 상기 필터링된 신호 중 어느 하나를 선택 출력하는 신호 선택 기능;

    상기 선택 출력된 신호의 심볼 타이밍 시점을 추정하는 심볼 타이밍 추정 기능; 및

    상기 추정된 상기 심볼 타이밍 시점이 상기 샘플링된 신호의 샘플링 시점과 다른 경우, 상기 필터링된 신호를 상기 심볼 타이밍 시점 만큼 지연시키는 심볼 타이밍 지연기능

    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.