KR100519917B1 - 무선통신 시스템을 위한 심볼 타이밍 검출 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선통신 시스템을 위한 심볼 타이밍 검출 장치에 대한 것이다.
본 발명에 의하면, 자동이득제어 기능이 완료되기 전에 아날로그 디지털 변환기 출력의 샘플을 활용하여 샘플들의 자기상관값을 사용하여 심볼 타이밍을 검출하고, 평균 윈도우 크기와 지연값을 지원하는 구조를 제공하여 구조의 복잡도를 최적화하고, 신호의 신뢰성 높은 복조를 가능하게 한다.
Description
본 발명은 무선 통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치에 관한 것으로, 특히 송수신되는 데이터의 실제 사용자 데이터의 시작점을 검출하기 위한 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서 프레임 단위의 데이터를 전송하기 위해서는 송신단에서 수신단으로 미리 알고 있는 형태의 신호를 먼저 전송한다. 이러한 형태의 신호는 보통 프리앰블 또는 훈련신호라 말하는데, 이 구간에서는 보통 유효한 수신신호의 유무 판단, 자동이득조절, 초기 반송파 주파수 오차 추정 및 보상 그리고 실제 사용자 데이터 부분의 시작점을 검출하는 심볼 타이밍 검출 등의 기능을 수행한다.
무선 통신 시스템의 수신단에서 심볼 타이밍 검출부는 실제 사용자의 데이터가 시작되는 부분의 시작점을 검출하는 기능을 수행하는데, 심볼 타이밍을 검출하는 방법으로는 수신신호의 자기 상관(autocorrelation)을 이용하는 방법과 교차상관(crosscorrelation)을 이용하는 방법이 있다.
미국특허 US6,563,856(2003.5.13 Frame Synchronization and Detection Technique for a digital receiver)에서 프레임 마커라고 하는 고유한 신호를 이용하여 디지털 수신단 프레임의 동기를 획득하는 기술을 제안하였다.
그러나, 상기한 기술은 프레임 마커라는 고유의 신호를 사용해야만 하며, 교차상관을 이용한다. 그러나, 교차상관을 이용하는 방법은 매 클럭주기마다 계산해야할 양이 많고 반송파 주파수 오차가 있는 경우 성능저하가 발생하는 문제가 있다.
이에 비하여 자기상관을 이용하는 방법은 계산량이 적고 구현이 간단한 장점이 있다.
도 1은 프레임 단위의 무선 데이터 통신을 위한 주기적 신호 형태의 프리앰블을 가지는 프레임의 구조를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 프레임의 프리앰블은 주기 T를 가지는 주기적으로 반복되는 형태를 가진다. 상기 도 1은 주기 T가 10번 반복되는 프리앰블을 나타낸 것으로, 한주기의 샘플 수가 16인 경우의 파형을 함께 나타낸다.
일반적인 패킷 단위의 무선 데이터 통신 시스템은 상기 프리앰블과 같은 형태의 신호를 이용하여 반송파 주파수 오차의 대략적인 추정과 보상을 수행하며, 정확한 프레임의 시작점을 검출하기 위한 심볼 타이밍 검출을 수행한다.
도 2는 종래의 자기상관법을 이용한 심볼 타이밍 검출 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 자기상관법을 이용한 심볼 타이밍 검출 장치는, 지연부(201), 공액복소 처리부(202), 곱셈부(203), 이동 평균값 계산부(204), 제곱 처리부(205), 이동 평균값 계산부(206), 정규화 처리부(207) 및 절대값 처리부(208)를 포함한다.
지연부(201)는 수신되는 신호를 수신신호의 상관지연(correlation delay) 샘플 만큼 지연시키고, 공액복소 처리부(202)는 지연된 신호의 공액복소(complex conjugate) 값()을 수신된 신호와 곱한다.
그리고, 곱셈부(203)는 공액복소 처리부(202)를 거친 신호와, 수신된 원래의 신호를 곱하여 를 출력하고, 이동 평균값 계산부(204)는 곱셈기(203)가 곱한 신호 를 윈도우 구간(window size) 길이가 인 쉬프트 레지스터(shift register)에 저장하여 저장된 값의 평균을 계산하여 값을 출력한다.
그리고, 제곱부(205)는 수신신호의 크기를 제곱하고(), 이동 평균값 계산부(206)가 제곱된 수신신호의 크기의 이동 평균값()을 계산한다.
그리고, 정규화 처리부(207)가 를 로 나누어 정규화된 상관값 검출을 한 후, 절대값 처리부(208)가 계산한 값()을 바탕으로 최대값 위치 찾기를 실행하여 그 결과()에 의해 심볼 타이밍을 추정한다.
상술한 바와 같은, 주기적으로 반복되는 프리앰블 구조와 자기 상관 방식을 이용한 타이밍 동기의 검출은 선택된 와 의 값에 따라 그 성능과 구현의 복잡성이 달라진다.
또한, 그 외에 상기 도 1에 나타난 프리앰블의 앞부분에서 자동이득제어에 의한 적절한 수신 신호 레벨이 정해지는 구간이 있기 때문에 아날로그 디지털 변환기의 동작시 신호 레벨의 포화 등의 원인으로 이 구간에서 아날로그 디지털 변환기의 이후의 신호가 부정확할 가능성이 있는 문제가 있다.
그리고, 이동 평균 윈도우(moving average window)의 크기는 상관신호의 신뢰성에 영향을 미치므로, 가능하면 많은 양의 데이터를 평균할 수 있는 값을 쓰는 것이 좋은데 에 따른 성능 대 구현의 복잡성 관계를 고려해야 하는 문제가 있다.
상기한 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은 프레임 단위의 데이터 전송을 하는 무선 통신 시스템의 성능 및 구현 복잡도면에서 효율적인 심볼 타이밍 기법과 이에 대한 구조를 제시하기 위한 것이다.
본 발명의 하나의 특징에 따른 무선통신 시스템을 위한 심볼 타이밍 검출 장치는,
무선 통신 시스템에서 주기적으로 반복되는 프리앰블을 가진 패킷의 사용자 데이터의 시작점을 검출하기 위한 심볼 타이밍 검출 장치에 있어서, 수신되는 패킷 신호를 일정 비트로 매핑하는 매핑부; 상기 매핑부가 매핑한 신호를 해당 수신 신호의 자기상관값에 따른 상관지연 샘플 만큼 지연시키고, 공액복소 처리하는 자기상관 지연 처리부; 상기 자기상관 지연 처리부가 상관지연 샘플만큼 지연하여 공액복소 처리한 신호와, 상기 매핑부가 매핑한 신호를 곱하는 곱셈부; 상기 곱셈부가 출력하는 신호를 미리 설정되는 윈도우 크기에 따른 쉬프트 레지스터에 저장하고, 신호 수신에 따라 쉬프트되는 값의 평균을 계산하여 출력하는 제 1 이동 평균값 계산부; 상기 매핑부가 매핑한 신호를 제곱하는 제곱부와 해당 제곱 신호를 상기 이동 평균값과 같은 윈도우 크기에 따른 쉬프트 레지스터에 저장하고, 신호 수신에 따라 쉬프트 되는 값의 평균을 계산하여 출력하는 제 2 이동 평균값 계산부; 및 상기 제 1 이동 평균값 계산부가 출력하는 신호의 절대값과, 상기 제 2 이동 평균값 계산부가 출력하는 신호를 이용하여, 사용자 데이터의 시작점을 추출하는 심볼 타이밍 검출부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치는,
무선 통신 시스템에서 주기적으로 반복되는 프리앰블을 가진 패킷의 사용자 데이터의 시작점을 검출하기 위한 심볼 타이밍 검출 장치에 있어서, 수신되는 패킷 신호를 자기상관값에 따른 상관지연 샘플만큼 지연시켜 일정 비트로 매핑한 후, 공액복소 처리하는 자기상관 지연 처리부; 상기 자기상관 지연 처리부가 출력하는 신호와, 상기 수신신호를 곱하는 제 1 곱셈기; 상기 자기상관 지연 처리부가 상관지연 샘플만큼 지연하여 일정 비트로 매핑한 신호를 양자기화한 신호와, 상기 수신신호를 양자기화한 신호를 곱하는 제 2 곱셈기; 상기 제 1 곱셈부가 출력하는 신호를 미리 설정되는 윈도우 크기에 따른 쉬프트 레지스터에 저장하고, 신호 수신에 따라 쉬프트되는 값의 평균을 계산하여 출력하는 제 1 이동 평균값 계산부; 상기 제 2 곱셈부가 출력하는 신호를 제곱하는 제곱부와 해당 제곱 신호를 상기 이동 평균값과 같은 윈도우 크기에 따른 쉬프트 레지스터에 저장하고, 신호 수신에 따라 쉬프트 되는 값의 평균을 계산하여 출력하는 제 2 이동 평균값 계산부; 및 상기 제 1 이동 평균값 계산부가 출력하는 신호의 절대값에 대한 제곱과, 상기 제 2 이동 평균값 계산부가 출력하는 신호를 이용하여, 사용자 데이터의 시작점을 추출하는 심볼 타이밍 검출부를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 첨부된 도면은 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 본 발명의 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 발명은 프레임 혹은 패킷 단위의 송수신을 가정하는 무선 통신 시스템에서 가장 많이 사용하는 주기적으로 반복되는 프리앰블 신호의 자기 상관특성을 이용하여 실제 사용자의 페이로드 데이터의 시작점을 정확히 검출할 수 있도록 하기 위한 것이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선통신 시스템을 위한 심볼 타이밍 검출 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제 1 실시 예에 따른 심볼 타이밍 검출 장치는 매핑부(301), 자기상관 지연부(302), 공액복소 처리부(303), 곱셈부(304), 이동 평균값 계산부(305, 308), 절대값 계산부(306), 제곱부(307), 및 심볼타이밍 검출부(309)를 포함한다.
매핑부(301)는 주어진 프리앰블의 샘플()을 1비트로 매핑한다(). 이때, 프리앰블의 샘플을 매핑하는 이유는 자동 이득제어가 진행되는 구간의 샘플을 사용하기 때문에 아날로그 디지털 변환기 출력값을 그대로 사용할 수 없기 때문이다. 따라서 프리앰블 샘플을 1비트로 매핑하여 사용함으로써 자동이득제어의 영향을 최소로 할 수 있으며 성능저하가 1비트 매핑 전의 샘플을 사용한 경우와 비교하여 크지 않다면 구현의 관점에 있어서도 큰 이점이 생긴다.
그리고, 자기상관 지연부(302)와, 공액복소 처리부(303)는 매핑부(301)가 1비트로 매핑한 신호를 자기상관값에 따라 지연시켜 공액복소(켤레복소수라고도 함) 처리하는 자기상관 지연 처리부(A)이다.
그리고, 곱셈부(304)는 자기상관 지연 처리부(A)를 거친 신호와, 1비트 매핑된 수신 신호()를 곱하여 를 출력하고, 이동 평균값 계산부(305)는 곱셈부(304)가 곱한 신호 를 윈도우 구간(window size) 길이가 인 쉬프트 레지스터(shift register)에 저장하여 저장된 값의 평균을 계산한 후, 절대값 계산부(306)를 거쳐 값을 출력한다.
이때, 상기 는 다음 식과 같이 계산된다.
상기한 식에서, 는 수신신호를 1비트 매핑한 신호이며, 는 매핑된 신호를 만큼 지연시킨 신호의 공액 복소수(켤레 복소수)이다.
그리고, 제곱부(307)는 1비트 매핑한 신호()를 제곱하고, 이동 평균값 계산부(308)가 제곱된 매핑 신호의 크기의 이동 평균값()을 계산한다.
즉, 상기 는 다음 식과 같이 계산된다.
이때, 본 발명의 제 1 실시 예에서 주어진 프리앰블이 10 주기 동안 160 샘플로 구성된 경우를 적용한 것으로 상관값의 최대값을 검출하여 그 값에 해당하는 샘플링 시간을 프리앰블의 끝으로 인식하기 위해서 값을 144로 하고, 값을 16으로 정한다.
따라서, 이동 평균값 계산부(305, 308)는 이동 윈도우 크기인 를 144로 하여 평균값을 계산하게 되어, 상기 수학식 1은 다음과 같이 표현된다.
심볼 타이밍 검출부(309)는 절대값 계산부(306)에서 출력하는 와 이동 평균값 계산부(308)의 출력값 을 이용하여 최대값의 위치를 찾고, 이를 바탕으로 사용자 데이터의 시작점을 검출한다.
상기 심볼 타이밍 검출부(309)가 출력하는 신호()는 다음과 같이 계산된다.
상기한 구조에서의 심볼 타이밍 검출을 위한 출력신호()를 실험에 의해 나타내면 다음과 같다.
도 4는 도 3의 장치에서의 백색잡음 및 지연 확산 채널 환경에서의 심볼 타이밍 검출기 출력값을 나타내고, 도 5는 도 3의 장치에서의 백색잡음 및 지연 확산 채널 환경에서의 오류가 발생할 확률을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 심볼 타이밍 검출장치의 출력값() 에 대한 신호대 잡음비 SNR = 12dB 에서의 시간에 따른 변화를 나타낸 것으로, 시간축 상의 '0' 점은 실제 프리앰블의 시작점을 나타낸다.
도 4에 나타난 선들은 각각 백색잡음채널, RMS(Root Mean Square) 지연확산값이 50nsec 그리고 RMS 지연확산값이 100nsec를 나타낸다.
또한, 도 5를 참조하면, 타이밍 검출의 정확도 분석을 위해 상기 도 3의 장치를 이용하여 검출한 프리앰블의 끝점이 실제 데이터의 끝점과 얼마나 떨어져 있는가를 나타낸다.
CDF(Cumulative Distribution Function) 형태로 나타나 있으며 CDF 그래프가 빨리 1.0에 수렴할수록 검출장치의 성능이 좋다고 말할 수 있다.
상기 도 5에서는 상기 도 4에서와 동일한 환경에서 모든 경우에 심볼 타이밍 오류가 4 샘플 이내로 들어올 확률이 90% 이상임을 알 수 있다.
그리고, 자기상관방식의 타이밍 검출 장치를 구성하는데 있어서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 심볼 타이밍 검출 장치 이외에도 다양한 형태의 심볼 타이밍 검출 장치를 구성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 무선통신 시스템을 위한 심볼 타이밍 검출 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 6을 참조하면, 상기 도 3과 같은 구조를 가지는 심볼 타이밍 검출 장치를 구성하며, 제 2 실시 예에서는 이동평균 윈도우의 크기를 =48로 줄여서 한 심벌 주기당 요구되는 계산량을 줄일 수 있도록 하였다.
이때, 이론적인 자기상관값의 최대치를 하나로 만들기 위해서 주어진 프리앰블의 구조를 고려할 때 =112 가 되어야 한다.
상기 도 3과 동일한 구조를 갖는 심볼 타이밍 검출 장치에서 =48, = 112의 값을 변경하여 적용하는 제 2 실시 예에 따른 실험치는 다음과 같이 나타난다.
도 7은 도 6의 장치에서의 백색잡음 및 지연 확산 채널 환경에서의 심볼 타이밍 검출기 출력값을 나타내고, 도 8은 도 6의 장치에서의 백색잡음 및 지연 확산 채널 환경에서의 오류가 발생할 확률을 나타낸다.
도 7 및 도 8을 참조하면 제 2 실시 예에서는 상기 도 3의 구조에 따른 제 1 실시 예에 비하여 계산량이 줄어드는 효과 대신에 낮은 SNR 타이밍 오차가 16샘플 이상이 될 확률이 4~5% 존재한다는 문제가 발생됨을 알 수 있다.
상기 제 2 실시 예에서의 문제해결을 위해서 다음의 제 3 실시 예와 같은 심볼 타이밍 검출 장치를 구성하도록 한다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 무선통신 시스템을 위한 심볼 타이밍 검출 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, 제 3 실시 예에 따른 심볼 타이밍 검출 장치는 상기 도 6과 같은 제 2 실시 예의 심볼 타이밍 검출장치의 변형된 구조로서, 자기상관 지연부(901), 매핑부(902), 공액복소 처리부(903), 곱셈부(904, 907), 절대값 계산부 (905, 906), 이동 평균값 계산부(908, 909), 절대값 계산부(910), 및 심볼 타이밍 검출부(911)를 포함한다.
상기의 자기상관 지연부(901)와, 매핑부(902)와, 공액복소 처리부(903)는 상기 제 1 실시 예에서와 같은 역할을 하며, 수신신호를 자기상관 지연시켜 1비트로 매핑한 후, 공액복소 처리하는 자기상관 지연 처리부(B)이다.
절대값 계산부(905)는 자기상관 지연부(901)와, 매핑부(902)를 거친 매핑신호에 절대값을 취하고 절대값 계산부(906)는 수신신호에 절대값을 취하며, 곱셈부(907)는 절대값 계산부(905)와 절대값 계산부(609)에서 출력하는 신호를 곱셈한다.
또한, 이동 평균값 계산부(908, 909), 절대값 계산부(910)는 상기 제 1 실시 예와 같은 기능을 수행 하며, 심볼 타이밍 검출부(911)는 절대값 계산부(910)에서 출력하는 신호 와, 이동 평균값 계산부(909)에서 출력하는 신호 를 이용하여 최대값과 그 위치(Kmax)를 추출하여 사용자 데이터가 시작되는 곳을 추출한다.
제 3 실시 예에서는, =112로 하고, 수신된 신호 자체의 를 아날로그 디지털 변환기에서 양자화된 신호 자체로 사용한다.
제 3 실시 예에서의 는 수학식 4와 같이 표현된다.
상기 도 9와 같은 구조를 가지는 심볼 타이밍 검출 장치를 이용함으로써, 자동이득제어에 의한 신호레벨의 변화에 무관하게 신호 처리가 가능하며, 자동이득제어가 완료된 신호 즉 마지막의 3~4 주기의 신호는 아날로그 디지털 변환기 출력값을 그대로 사용함으로써 검출 장치의 성능을 높이는 효과가 있다.
또한, 상기한 수학식 4에 나타난 바와 같이 상관계수의 계산 방법이 달라짐을 알 수 있는데, 여기서 는 를 만큼 지연시켜 1비트 매핑한 신호의 켤레 복소수이다.
상기한 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 심볼 타이밍 검출 장치를 이용한 실험 결과는 다음과 같이 나타난다.
도 10은 도 9의 장치에서의 백색잡음 및 지연 확산 채널 환경에서의 심볼 타이밍 검출기 출력값을 나타내며, 도 11은 도 9의 장치에서의 백색잡음 및 지연 확산 채널 환경에서의 오류가 발생할 확률을 나타낸다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 제 2 실시 예에서의 문제를 해결하여, 낮은 SNR 에서의 타이밍 오차가 16샘플 이상이 될 확률이 거의 없음을 알 수 있으며, 심벌 타이밍 오류가 4 샘플 이내로 들어올 확률이 90% 이상임을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외에 다양한 변경이나 변형이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치는 반복되는 프리앰블을 이용하여 심볼 타이밍을 검출하는데 있어서 자동이득제어 기능이 완료되기 전에 아날로그 디지털 변환기 출력의 샘플을 활용하여 샘플들의 자기상관값을 사용하여 심벌 타이밍을 검출하고, 평균 윈도우 크기와 지연값을 지원하는 구조를 제공하여 구조의 복잡도를 최적화하고, 신호의 신뢰성 높은 복조를 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 통신 시스템의 용량을 늘릴 수 있으며, 구조의 복잡도를 최적화함으로써, 제작에 필요한 소요비용을 절감하고 전력소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 프레임 단위의 무선 데이터 통신을 위한 주기적 신호 형태의 프리앰블을 가지는 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 종래의 자기상관법을 이용한 심볼 타이밍 검출 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3의 장치에서의 백색잡음 및 지연 확산 채널 환경에서의 심볼 타이밍 검출기 출력값을 나타낸다.
도 5는 도 3의 장치에서의 백색잡음 및 지연 확산 채널 환경에서의 오류가 발생할 확률을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 7은 도 6의 장치에서의 백색잡음 및 지연 확산 채널 환경에서의 심볼 타이밍 검출기 출력값을 나타낸다.
도 8은 도 6의 장치에서의 백색잡음 및 지연 확산 채널 환경에서의 오류가 발생할 확률을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 10은 도 9의 장치에서의 백색잡음 및 지연 확산 채널 환경에서의 심볼 타이밍 검출기 출력값을 나타낸다.
도 11은 도 9의 장치에서의 백색잡음 및 지연 확산 채널 환경에서의 오류가 발생할 확률을 나타낸다.
Claims (9)
- 무선 통신 시스템에서 주기적으로 반복되는 프리앰블을 가진 패킷의 사용자 데이터의 시작점을 검출하기 위한 심볼 타이밍 검출 장치에 있어서,수신되는 패킷 신호를 일정 비트로 매핑하는 매핑부;상기 매핑부가 매핑한 신호를 해당 수신 신호의 자기상관값에 따른 상관지연 샘플 만큼 지연시키고, 공액복소 처리하는 자기상관 지연 처리부;상기 자기상관 지연 처리부가 상관지연 샘플만큼 지연하여 공액복소 처리한 신호와, 상기 매핑부가 매핑한 신호를 곱하는 곱셈부;상기 곱셈부가 출력하는 신호를 미리 설정되는 윈도우 크기에 따른 쉬프트 레지스터에 저장하고, 신호 수신에 따라 쉬프트되는 값의 평균을 계산하여 출력하는 제 1 이동 평균값 계산부;상기 매핑부가 매핑한 신호를 제곱하는 제곱부와 해당 제곱 신호를 상기 이동 평균값과 같은 윈도우 크기에 따른 쉬프트 레지스터에 저장하고, 신호 수신에 따라 쉬프트 되는 값의 평균을 계산하여 출력하는 제 2 이동 평균값 계산부; 및상기 제 1 이동 평균값 계산부가 출력하는 신호의 절대값과, 상기 제 2 이동 평균값 계산부가 출력하는 신호를 이용하여, 사용자 데이터의 시작점을 추출하는 심볼 타이밍 검출부를 포함하는 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 자기상관 지연 처리부는,상기 매핑부가 매핑한 신호를 정해지는 자기상관 지연 샘플 크기에 따라 지연시키는 자기상관 지연부; 및상기 자기상관 지연부가 출력하는 지연신호의 공액복소(complex conjugate; 켤레복소수라고도 함)화 하는 공액복소 처리부를 포함하는 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 심볼 타이밍 검출부가 심볼 타이밍 추출을 위해 출력하는 신호()는 다음식에 따라 계산되어지는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치.: 상기 제 1 이동 평균값 계산부가 출력하는 신호의 절대값,: 상기 제 2 이동 평균값 계산부가 출력하는 신호,: 상기 무선통신 시스템에 입력되는 수신 패킷 신호 가 상기 매핑부에의해 매핑된 신호,: 신호를 만큼 지연시킨 신호의 공액 복소수
- 무선 통신 시스템에서 주기적으로 반복되는 프리앰블을 가진 패킷의 사용자 데이터의 시작점을 검출하기 위한 심볼 타이밍 검출 장치에 있어서,수신되는 패킷 신호를 자기상관값에 따른 상관지연 샘플만큼 지연시켜 일정 비트로 매핑한 후, 공액복소 처리하는 자기상관 지연 처리부;상기 자기상관 지연 처리부가 출력하는 신호와, 상기 수신신호를 곱하는 제 1 곱셈기;상기 자기상관 지연 처리부가 상관지연 샘플만큼 지연하여 일정 비트로 매핑한 신호를 양자기화한 신호와, 상기 수신신호를 양자기화한 신호를 곱하는 제 2 곱셈기;상기 제 1 곱셈부가 출력하는 신호를 미리 설정되는 윈도우 크기에 따른 쉬프트 레지스터에 저장하고, 신호 수신에 따라 쉬프트되는 값의 평균을 계산하여 출력하는 제 1 이동 평균값 계산부;상기 제 2 곱셈부가 출력하는 신호를 제곱하는 제곱부와 해당 제곱 신호를 상기 이동 평균값과 같은 윈도우 크기에 따른 쉬프트 레지스터에 저장하고, 신호 수신에 따라 쉬프트 되는 값의 평균을 계산하여 출력하는 제 2 이동 평균값 계산부; 및상기 제 1 이동 평균값 계산부가 출력하는 신호의 절대값과, 상기 제 2 이동 평균값 계산부가 출력하는 신호를 이용하여, 사용자 데이터의 시작점을 추출하는 심볼 타이밍 검출부를 포함하는 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치.
- 제 4항에 있어서,상기 자기상관 지연 처리부는,상기 매핑부가 매핑한 신호를 정해지는 자기상관 지연 샘플 크기에 따라 지연시키는 자기상관 지연부;상기 자기상관 지연부가 출력하는 지연 신호를 일정비트로 매핑하는 매핑부; 및상기 매핑부가 출력하는 매핑신호의 공액복소(complex conjugate; 켤레복소수라고도 함)화 하는 공액복소 처리부를 포함하는 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치.
- 제 4항에 있어서,상기 매핑부가 출력하는 매핑 신호에 절대값을 취하여 상기 제 2 곱셈기로 입력하는 절대값 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치.
- 제 4항에 있어서,상기 심볼 타이밍 검출부가 심볼 타이밍 추출을 위해 출력하는 신호()는 다음식에 따라 계산되어지는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치.: 상기 제 1 이동 평균값 계산부가 출력하는 신호의 절대값에 대한 제곱신호,: 상기 제 2 이동 평균값 계산부가 출력하는 신호,: 상기 무선통신 시스템에 입력되는 수신 패킷 신호 가 상기 상관지연만큼 지연되고, 일정 비트로 매핑된 신호,: 신호를 만큼 지연시킨 신호의 공액 복소수
- 제 1항 또는 제 4항에 있어서,상기 수신되는 패킷 신호는,상기 무선 통신 시스템에 수신되는 아날로그 신호의 자동이득 제어가 수행되기 전의 신호를 디지털화한 신호인 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치.
- 제 1항 또는 제 4항에 있어서,상기 심볼 타이밍 검출부는,상기 제 1 이동평균 계산부와, 제 2 이동평균 계산부의 윈도우 크기에 따라 상기 수신 신호의 프리앰블의 끝을 인식하여, 사용자 데이터의 시작점을 추출하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 심볼 타이밍 검출 장치.
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