KR100683908B1 - 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 디지털 통신 장치의 송신부에서, 직교 코드(Orthogonal Code)를 이용한 차분적 직교 변조 방법에 있어서, (a) 상기 송신부에서 전송하고자 하는 입력 데이터를 차분 인코딩(Differential Encoding)하여 인코딩 데이터를 생성하는 단계; 및 (b) 상기 직교 코드를 이용하여 상기 인코딩 데이터를 직교 변조하여, 기저대역(Baseband)에서의 차분적 직교 함수(Differentially Orthogonal Function)로 이루어진 송신 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법 및 이를 수행하기 위한 차분적 직교 변조 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 차분 검출시 직교 특성을 갖도록 송신 신호군을 생성하여 디지털 통신의 송신 신호로 사용함으로써 수신 측에서는 동기 방식의 검출을 대신해 간단한 구조의 차분 검출기를 사용하여 신호의 검출이 가능하다는 효과가 있다.
직교 변조, 차분 인코딩, 직교 함수, 차분 디코딩

Description

직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법 및 장치{Method and Apparatus for Differentially Orthogonal Modulation by Using Orthogonal Code}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 장치를 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차분적 이산 직교 함수군의 예,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 직교 복조 장치를 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 장치를 나타낸 구성도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심볼 매퍼에서의 변환 방법을 나타내는 표,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 직교 복조 장치를 나타낸 구성도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 과정을 나타낸 순서도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 과정을 나타낸 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 차분 인코더 102 : 직교 변조기
300, 602 : 차분 디코더 302 : 직교 신호 검출기
400, 600 : 직렬/병렬 변환기 402 : 심볼 매퍼
404 : 차분 인코더 406 : 병렬/직렬 변환기
604 : 심볼 디매퍼
본 발명은 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 디지털 통신 장치의 송신부에서 전송하고자 하는 입력 데이터를 차분 인코딩(Differential Encoding)한 후 직교 코드를 이용하여 직교 변조하여, 기저대역(Baseband)에서의 차분적 직교 함수(Differentially Orthogonal Function)로 이루어진 송신 신호를 생성/송신하는 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법 및 장치에 관한 것이다.
통신 라인 또는 무선 링크를 통해서, 정보 또는 데이터를 한 지점에서 다른 지점으로 또는 한 장치로부터 다른 장치로 전송하기 위해, 통상적으로 데이터를 반송파(Carrier)에 실음으로써 전송되기에 적합한 형태로 데이터를 변환하는 조작을 "변조(Modulation)"라 한다. 변조된 데이터는 수신 장치에 의해 수신된 후에 '복조', 즉, 반송파를 제거하여 수신 장치에서 차후 사용되기에 적절한 형태로 복원된 다.
여기서 변조 방식은, 전송하려는 정보를 표시하는 신호파에 따라 정현파 또는 주기적 펄스 등의 고주파 전류 또는 전압의 진폭, 주파수, 그 밖에 시간적인 변화 등을 주는 방식 등이 있다.
변조 방식 중 직교 변조(Orthogonal Modulation) 방식은 변조시 직교 코드(Orthogonal Code) 등을 이용하는 것인데, 직교 변조 방식은 변조 차수(Modulation Dimension)를 증가시킴에 따라 주어진 비트 오율(Bit Error Rate)을 달성하는 데 요구되는 비트 당 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR)가 낮아지므로 사용할 수 있는 전력이 제한적인 시스템에 적합한 변조 방식이라는 특징이 있다.
직교 변조 방식으로 변조된 정보를 복원하기 위해서 일반적으로는 수신 측에서 동기 검출(Coherent Detection) 기술을 사용해야 한다. 그런데 이러한 동기 검출 기술은 신호 대 잡음 특성이 상대적으로 우수하여 신호 검출을 정확히 할 수 있다는 장점이 있는 반면 이를 위한 수신기의 구조가 복잡해지고 동기를 잡는 데 많은 시간이 걸린다는 단점이 있다. 따라서 동기 검출 기술은 수신기의 신호 대 잡음 특성이 우수하여야 하는 경우에는 비록 수신기의 구조가 복잡하여도 좋은 선택이 될 수 있으나, 수신기의 구조가 간단하여야 하거나 파워 소모가 적어야 하는 경우에는 적합하지 않다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 디지털 통신 장치의 송신부에서 전송하고자 하는 입력 데이터 차분 인코딩(Differential Encoding)한 후 직교 코드 를 이용하여 직교 변조하여, 기저대역(Baseband)에서의 차분적 직교 함수(Differentially Orthogonal Function)로 이루어진 송신 신호를 생성/송신함으로써 동기 방식의 검출을 대신해 간단한 구조의 차분 검출기를 사용하여 신호의 검출을 가능하게 하는, 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 목적에 의하면, 디지털 통신 장치의 송신부에서, 직교 코드(Orthogonal Code)를 이용한 차분적 직교 변조 방법에 있어서, (a) 상기 송신부에서 전송하고자 하는 입력 데이터를 차분 인코딩(Differential Encoding)하여 인코딩 데이터를 생성하는 단계; 및 (b) 상기 직교 코드를 이용하여 상기 인코딩 데이터를 직교 변조하여, 기저대역(Baseband)에서의 차분적 직교 함수(Differentially Orthogonal Function)로 이루어진 송신 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법을 제공한다.
본 발명의 제 2 목적에 의하면, 디지털 통신 장치의 송신부에서, 직교 코드(Orthogonal Code)를 이용한 차분적 이원 직교 변조 방법에 있어서, (a) 상기 송신부에서 전송하고자 하는 직렬 비트(Serial Bit)형태의 입력 데이터를 병렬 형태로 변환하여 병렬 입력 데이터를 생성하는 단계; (b) 상기 병렬 입력 데이터를 심볼 매퍼(Symbol Mapper)로 입력하는 단계; (c) 상기 심볼 매퍼에 입력된 상기 병렬 입력 데이터를 직교 변조하여, 차분적 이원 직교 함수(Differentially Bi-Orthogonal Function)로 이루어진 변조 데이터를 생성하는 단계; (d) 상기 변조 데이터를 차분 인코딩(Differential Encoding)하여 인코딩 데이터를 출력하는 단계; 및 (e) 상기 인코딩 데이터를 직렬 비트 형태로 변환하여 기저대역(Baseband)에서의 송신 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 방법을 제공한다.
본 발명의 제 3 목적에 의하면, 디지털 통신 장치의 송신부에서, 직교 코드(Orthogonal Code)를 이용한 차분적 직교 변조 장치에 있어서, 전송하고자 하는 입력 데이터를 차분 인코딩(Differential Encoding)하여 인코딩 데이터를 출력하는 차분 인코더; 및 상기 차분 인코더에서 출력된 상기 인코딩 데이터에 상기 직교 코드를 연산하여 직교 변조하여, 기저대역(Baseband)에서의 차분적 직교 함수(Differentially Orthogonal Function)로 이루어진 송신 신호를 생성하여 출력하는 직교 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 장치를 제공한다.
본 발명의 제 4 목적에 의하면, 디지털 통신 장치의 송신부에서, 직교 코드(Orthogonal Code)를 이용한 차분적 이원 직교 변조 장치에 있어서, 상기 송신부에서 전송하고자 하는 직렬 비트(Serial Bit)형태의 입력 데이터를 병렬 형태로 변환하여 병렬 입력 데이터를 생성하는 직렬/병렬 변환기; 상기 직렬/병렬 변환기로부터 상기 병렬 입력 데이터를 수신하고, 상기 병렬 입력 데이터를 직교 변조하여 차분적 이원 직교 함수(Differentially Bi-Orthogonal Function)로 이루어진 변조 데이터를 생성하는 심볼 매퍼(Symbol Mapper); 상기 심볼 매퍼로부터 상기 변조 데이 터를 수신하고, 상기 변조 데이터를 차분 인코딩(Differential Encoding)하여 인코딩 데이터를 출력하는 차분 인코더; 및 상기 차분 인코더로부터 상기 인코딩 데이터를 수신하고, 상기 인코딩 데이터를 직렬 비트 형태로 변환하여 기저대역(Baseband)에서의 송신 신호를 생성하는 병렬/직렬 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 장치를 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 장치는 차분 인코더(100) 및 직교 변조기(102)를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차분 인코더(100)는 전송하고자 하는 입력 데이터(110)를 차분 인코딩(Differential Encoding)하여 인코딩 데이터를 출력한다. 여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차분 인코딩이란 이전 데이터와 현재 데이터를 곱셈 연산하여 인코딩 데이터를 생성하는 것이다. 도 1을 참조하면, 입력 데이터인 "1 1 -1 1 -1"이 차분 인코더(100)에 의해 "1 1 -1 -1 1"로 인코딩된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 변조기(102)는 전술한 차분 인코더(100)에서 출력된 인코딩 데이터에 직교 코드를 연산하여 직교 변조하는 기능을 한다. 직교 변조된 결과는, 기저대역(Baseband)에서의 차분적 직교 함수(Differentially Orthogonal Function)로 이루어진 송신 신호(112)가 되어 출력된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 변조기(102)는 토글(Toggle) 스위치 형태로 구현되어 하나의 데이터를 기준으로 토글된다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 변조에 이용되는 직교 코드는 차분적 직교 함수군(Differentially Orthogonal Function Set) 또는 차분적 이산 직교 함수군(Discrete Differentially Orthogonal Function Set)이 될 수 있는데, 직교 변조기(102)에서 직교 변조에 이용되는 직교 코드에 따라 수신기에서의 신호 검출 여부가 결정되는 것이다.
일반적으로 직교 함수군(Orthogonal Function Set)은 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112005000421815-pat00001
수학식 1 에서
Figure 112005000421815-pat00002
는 기저함수(Basis Function)들이고,
Figure 112005000421815-pat00003
는
Figure 112005000421815-pat00004
에 대한 켤레 복소 함수(Conjugate Function)이다.
즉, 동일 기저함수 간의 곱에 대한 주기(T) 적분은 그 값이 1이 되며 다른 기저함수 간의 곱에 대한 주기 적분은 그 값이 0이 된다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차분적 직교 변조에서는 수학식 2와 같은 차분적 직교 함수군을 사용한다.
Figure 112005000421815-pat00005
수학식 2에서
Figure 112005000421815-pat00006
는 차분적 직교 특성을 갖는 기저함수(Basis Function)이다. 수학식 2와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차분적 직교 함수는 일반 직교 함수
Figure 112005000421815-pat00007
의 곱으로 생성할 수 있다.
수학식 2의 왼쪽 식은 차분적 직교 함수 3개가 곱해진 형태이며 이것은 수학 식 2의 중간의 식과 같이 일반 직교 함수 6개가 곱해진 함수와 등가이다. 6 개의 일반 직교 함수의 곱은 두 개씩의 기저함수가 각각 복소 함수 쌍(Complex Conjugate Function Pair)으로 이루어진 경우, 즉 수학식 2 에서 k=i, m=j 인 경우에 전체 적분 값은 1 이 되며, 그 이외의 경우에는 모두 0 이 되도록 기저함수를 구성할 수 있다.
한편, 전술한 특성을 가지는 차분적 직교 함수군의 예로는 수학식 3의 복소 싸인 함수(Complex Sinusoidal Function)를 들 수 있다.
Figure 112005000421815-pat00008
이상 설명한 차분적 직교 함수는 연속 시간 함수(Continuous Time Function)인 경우에 해당되는 것이며, 이산 시간 함수(Discrete Time Function)인 경우도 같은 설명이 가능하다.
이산 직교 함수군(Discrete Orthogonal Function Set)은 일반적으로 수학식 4와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112005000421815-pat00009
수학식 4에서,
Figure 112005000421815-pat00010
는 기저함수(Basis Function)들이며
Figure 112005000421815-pat00011
은
Figure 112005000421815-pat00012
에 대한 켤레 복소 함수이다.
즉, 동일 기저함수 간의 곱에 대한 주기(N)합은 그 값이 1이 되며, 다른 기저함수 간의 곱에 대한 주기 합은 그 값이 0이 된다.
여기서, 차분적 이산 직교 함수군은 수학식 5로 표현된다.
Figure 112005000421815-pat00013
수학식 5에서
Figure 112005000421815-pat00014
은 차분적 이산 직교 특성을 갖는 기저함수이다. 수학식 5와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차분적 이산 직교 함수는 일반 이산 직교 함수
Figure 112005000421815-pat00015
의 곱으로 생성할 수 있다.
수학식 5의 왼쪽 식은 차분적 이산 직교 함수 3 개가 곱해진 형태이며 이것은 수학식 5의 중간식과 같이 일반 이산 직교 함수 6 개가 곱해진 함수와 등가이다. 6 개의 일반 이산 직교 함수의 곱은 두 개씩의 기저함수가 각각 복소 함수쌍(Complex Conjugate Function Pair)으로 이루어진 경우 즉, 수학식 5에서 k=i, m=j 인 경우 전체 적분 값은 1 이 되며, 그 이외의 경우는 수학식 5의 값이 모두 0 이 되도록 기저함수를 구성할 수 있다.
한편, 전술한 특성을 가지는 차분적 이산 직교 함수군의 예로는 도 2의 왈쉬 함수(Walsh Function)를 들 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 직교 복조 장치를 나타낸 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 직교 복조 장치는 차분 디코더(Differential Decoder)(300) 및 직교 신호 검출기(302) 등을 포함할 수 있다.
도 1의 직교 변조기(102)에서 생성되어 전송된 기저대역 신호(112)는 차분 디코더(300)를 거쳐 직교 신호 검출기(302)로 전달되는데, 여기서 차분 디코더(300)의 출력은 각각 ···
Figure 112005000421815-pat00016
Figure 112005000421815-pat00017
Figure 112005000421815-pat00018
Figure 112005000421815-pat00019
··· 이 된다.
직교 신호 검출기(302)에서 차분 디코더(300)의 출력값에
Figure 112005000421815-pat00020
을 곱하면 직교 신호 검출기(302)의 적분기의 계산시 수학식 2의 조건(또는 수학식 5의 조건)을 만족하게 되어 적분기 출력에는 1 -1 1 -1 이 나오게 되는 바, 이는 도 1의 차분 디코더(300)의 입력에 가하여졌던 데이터와 일치되어 검출된다.
만약, 기저대역 수신 신호(112)에 직교 변조기(102)에서 변조에 사용한
Figure 112005000421815-pat00021
이외의 직교 코드로 변조된 신호가 입력된 경우, 예를 들어
Figure 112005000421815-pat00022
또는
Figure 112005000421815-pat00023
로 변조된 신호가
Figure 112005000421815-pat00024
로 변조된 신호와 혼합되어 입력된 경우,
Figure 112005000421815-pat00025
를 로 변조된 신호는 위의 예와 같이 복조되어 출력에 데이터가 재생되나,
Figure 112005000421815-pat00026
또는
Figure 112005000421815-pat00027
로 변조된 신호들은 수학식 2 또는 수학식 5의 k=i, m=j 가 아닌 경우에 해 당되므로 직교 신호 검출기(302)의 출력이 모두 0 이 된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이러한 특성으로 인해 서로 다른 직교 코드를 변조에 사용하는 통신 단말 간에 혼신을 방지하여 신호의 구별이 가능하게 된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 장치를 나타낸 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 장치는 직렬/병렬 변환기(S/P : Serial-to-Parallel Converter)(400), 심볼 매퍼(Symbol Mapper)(402), 차분 인코더(404) 및 병렬/직렬 변환기(P/S : Serial-to-Parallel Converter)(406) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직렬/병렬 변환기(400)는 전송하고자 하는 직렬 비트(Serial Bit) 형태의 입력 데이터를 병렬 형태로 변환하는 장치이다. 도 4를 보면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직렬/병렬 변환기(400)는 3 비트(Bit)의 데이터를 한 묶음으로 하여 후술할 심볼 매퍼(402)로 입력한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심볼 매퍼(402)는 직렬/병렬 변환기(400)로부터 병렬 형태의 입력 데이터를 수신하고, 수신된 입력 데이터를 직교 변조하여 차분적 이원 직교 함수(Differentially Bi-Orthogonal Function)로 이루어진 변조 데이터를 생성한다. 도 4를 보면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심볼 매퍼(402)는 3 비트씩 입력되는 데이터를 도 5의 변환 방법에 따라 출력한다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심볼 매퍼(402)에서의 직교 변조에 직교 코드는 차분적 이원 직교 함수군(Differentially Bi-Orthogonal Function Set) 또는 차분적 이산 이원 직교 함수군(Discrete Differentially Bi-Orthogonal Function Set)이 될 수 있는데, 심볼 매퍼(402)에서 직교 변조에 이용되는 직교 코드에 따라 수신기에서의 신호 검출 여부가 결정되는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차분 인코더(404)는 심볼 매퍼(402)로부터 변조 데이터를 수신하고, 변조 데이터를 차분 인코딩(Differential Encoding)하여 인코딩 데이터를 출력한다. 출력된 인코딩 데이터는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 병렬/직렬 변환기(406)를 거쳐 기저대역(Baseband)에서의 송신 신호로 생성된다.
이렇게 차분적 이원 직교 방법을 사용하면 전술한 차분적 직교 방식의 변조 방식에 비해 빠른 데이터 속도(본 실시예에서는 3배속)를 얻을 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 직교 복조 장치를 나타낸 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 직교 복조 장치는 직렬/병렬 변환기(600), 차분 디코더(602) 및 심볼 디매퍼(Symbol De-Mapper)(604) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직렬/병렬 변환기(600)는 도 4의 차분적 이원 직교 변조기로부터 직렬 형태의 송신 신호를 수신하여 병렬 형태로 변환한다. 도 6을 보면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직렬/병렬 변환기(600)에서는 수신된 신호를 4개의 단위로 묶어 출력한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차분 디코더(602)는 직렬/병렬 변환기 (600)로부터 변환된 송신 신호를 수신하고, 송신 신호를 차분 디코딩하여 디코딩 신호를 생성한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심볼 디매퍼(Symbol De-Mapper)(604)는 차분 디코더(602)로부터 디코딩된 신호를 수신하고, 디코딩 신호에 매핑된 직교 코드를 이용하여 입력 데이터를 검출해낸다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 심볼 디매퍼(604)에서는 차분 디코더(604)의 출력을 도 5의 변환표를 역으로 적용하면 된다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 과정을 나타낸 순서도이다.
우선, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차분 인코더(100)에서는 송신하고자 하는 입력 데이터를 입력받아 차분 인코딩을 수행하여(S700), 인코딩 데이터를 출력한다(S702). 여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차분 인코딩이란 앞의 데이터와 현재 데이터를 곱셈 연산하여 인코딩 데이터를 생성하는 것이다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 변조기(102)에서는 차분 인코더(100)에서 생성된 인코딩 데이터에 직교 코드를 연산하여 직교 변조한다(S704). 여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 변조에 이용되는 직교 코드는 차분적 직교 함수군(Differentially Orthogonal Function Set) 또는 차분적 이산 직교 함수군(Discrete Differentially Orthogonal Function Set)이 될 수 있다. 이렇게 직교 변조된 결과는, 기저대역(Baseband)에서의 차분적 직교 함수(Differentially Orthogonal Function)로 이루어진 송신 신호(112)가 되어 출력된 다(S706).
이러한 송신 신호를 수신한 디지털 통신 장치의 수신부에서는, 송신 신호를 차분 디코딩하여 디코딩 신호를 생성하고, 수신부에 할당된 고유 직교 코드를 디코딩 신호에 곱하여 입력 데이터를 검출하게 된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 과정을 나타낸 순서도이다.
우선, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직렬/병렬 변환기(400)는 전송하고자 하는 직렬 비트(Serial Bit) 형태의 입력 데이터를 병렬 형태로 변환한다(S800). 직렬/병렬 변환기(400)에서는 변환된 입력 데이터를 심볼 매퍼(402)로 입력한다(S802).
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심볼 매퍼(402)는 직렬/병렬 변환기(400)로부터 병렬 형태의 입력 데이터를 수신하고, 수신된 입력 데이터를 직교 변조하여(S804), 차분적 이원 직교 함수(Differentially Bi-Orthogonal Function)로 이루어진 변조 데이터를 생성한다(S806). 여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심볼 매퍼(402)에서의 직교 변조에 직교 코드는 차분적 이원 직교 함수군(Differentially Bi-Orthogonal Function Set) 또는 차분적 이산 이원 직교 함수군(Discrete Differentially Bi-Orthogonal Function Set)이 될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차분 인코더(404)는 심볼 매퍼(402)로부터 변조 데이터를 수신하고, 변조 데이터를 차분 인코딩(Differential Encoding)하여(S808) 인코딩 데이터를 출력한다(S810). 출력된 인코딩 데이터는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 병렬/직렬 변환기(406)를 거쳐 기저대역(Baseband)에서의 송신 신호로 생성된다(S814).
이러한 송신 신호를 수신한 디지털 통신 장치의 수신부에서는, 병렬/직렬 변환기(406)로부터 송신된 송신 신호를 병렬 형태로 변환하고, 변환된 송신 신호를 차분 디코딩하여 디코딩 신호를 생성하고, 수신부에 할당된 고유 직교 코드를 이용하여 입력 데이터를 검출하게 된다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차분 검출시 직교 특성을 갖도록 송신 신호군을 생성하여 디지털 통신의 송신 신호로 사용함으로써 수신 측에서는 동기 방식의 검출을 대신해 간단한 구조의 차분 검출기를 사용하여 신호의 검출이 가능하다는 효과가 있다. 또한, 신호의 특성 중 신호간 직교 특성을 갖는 것을 응용하면 다중 송신기가 동시에 동일 매체를 통해 송신하여도 수신 측에서는 각각을 구분하여 분리 수신할 수 있다는 장점을 가진다.
또한, 이러한 직교 신호들을 한 개의 송신기가 모두 사용하는 경우에는 차분 검출을 사용하면서도 동기 검출 방식의 이원 직교 변조를 했을 경우와 동일한 높은 데이터 속도를 얻을 수 있다는 효과가 있다.

Claims (24)

  1. 디지털 통신 장치의 송신부에서, 직교 코드(Orthogonal Code)를 이용한 차분적 직교 변조 방법에 있어서,
    (a) 상기 송신부에서 전송하고자 하는 입력 데이터를 차분 인코딩(Differential Encoding)하여 인코딩 데이터를 생성하는 단계; 및
    (b) 상기 직교 코드를 이용하여 상기 인코딩 데이터를 직교 변조하여, 기저대역(Baseband)에서의 차분적 직교 함수(Differentially Orthogonal Function)로 이루어진 송신 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 직교 코드는 차분적 직교 함수군(Differentially Orthogonal Function Set) 중 하나 이상 또는 차분적 이산 직교 함수군(Discrete Differentially Orthogonal Function Set) 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 차분적 직교 함수군은 복소 싸인 함수(Complex Sinusoidal Function)인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 차분적 이산 직교 함수군은 왈쉬 함수(Walsh Function)인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 신호를 수신한 상기 디지털 통신 장치의 수신부에서는, 상기 송신 신호를 차분 디코딩하여 디코딩 신호를 생성하고, 상기 수신부에 할당된 고유 직교 코드를 상기 디코딩 신호에 곱하여 상기 입력 데이터를 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 직교 코드를 서로 달리 하여 직교 변조된 송신 신호가 혼합되어 상기 수신부에 입력된 경우에도, 상기 수신부에서는 상기 수신부에 할당된 상기 고유 직교 코드를 이용하여 상기 입력 데이터를 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 방법.
  7. 디지털 통신 장치의 송신부에서, 직교 코드(Orthogonal Code)를 이용한 차분적 이원 직교 변조 방법에 있어서,
    (a) 상기 송신부에서 전송하고자 하는 직렬 비트(Serial Bit)형태의 입력 데이터를 병렬 형태로 변환하여 병렬 입력 데이터를 생성하는 단계;
    (b) 상기 병렬 입력 데이터를 심볼 매퍼(Symbol Mapper)로 입력하는 단계;
    (c) 상기 심볼 매퍼에 입력된 상기 병렬 입력 데이터를 직교 변조하여, 차분적 이원 직교 함수(Differentially Bi-Orthogonal Function)로 이루어진 변조 데이터를 생성하는 단계;
    (d) 상기 변조 데이터를 차분 인코딩(Differential Encoding)하여 인코딩 데이터를 출력하는 단계; 및
    (e) 상기 인코딩 데이터를 직렬 비트 형태로 변환하여 기저대역(Baseband)에서의 송신 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 직교 코드는 차분적 이원 직교 함수군(Differentially Bi-Orthogonal Function Set) 중 하나 이상 또는 차분적 이산 이원 직교 함수군(Discrete Differentially Bi-Orthogonal Function Set) 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 방 법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 차분적 이원 직교 함수군은 복소 싸인 함수(Complex Sinusoidal Function)인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 차분적 이산 이원 직교 함수군은 왈쉬 함수(Walsh Function)인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 송신 신호를 수신한 상기 디지털 통신 장치의 수신부에서는, 상기 송신 신호를 병렬 형태로 변환하여 병렬 송신 신호를 생성하고, 상기 병렬 송신 신호를 차분 디코딩하여 디코딩 신호를 생성하고, 상기 수신부에 할당된 고유 직교 코드를 이용하여 상기 입력 데이터를 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 직교 코드를 서로 달리 하여 직교 변조된 송신 신호가 혼합되어 상기 수신부에 입력된 경우에도, 상기 수신부에서는 상기 수신부에 할당된 상기 고유 직교 코드를 이용하여 상기 입력 데이터를 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 방법.
  13. 디지털 통신 장치의 송신부에서, 직교 코드(Orthogonal Code)를 이용한 차분적 직교 변조 장치에 있어서,
    전송하고자 하는 입력 데이터를 차분 인코딩(Differential Encoding)하여 인코딩 데이터를 출력하는 차분 인코더; 및
    상기 차분 인코더에서 출력된 상기 인코딩 데이터에 상기 직교 코드를 연산하여 직교 변조하여, 기저대역(Baseband)에서의 차분적 직교 함수(Differentially Orthogonal Function)로 이루어진 송신 신호를 생성하여 출력하는 직교 변조기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 직교 코드는 차분적 직교 함수군(Differentially Orthogonal Function Set) 중 하나 이상 또는 차분적 이산 직교 함수군(Discrete Differentially Orthogonal Function Set) 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 차분적 직교 함수군은 복소 싸인 함수(Complex Sinusoidal Function)인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 차분적 이산 직교 함수군은 왈쉬 함수(Walsh Function)인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 송신 신호를 수신하는 상기 디지털 통신 장치의 수신부를 추가로 포함하되, 상기 수신부는,
    상기 송신부로부터 상기 송신 신호를 수신하고, 상기 송신 신호를 차분 디코딩하여 디코딩 신호를 생성하는 차분 디코더; 및
    상기 차분 디코더로부터 상기 디코딩 신호를 수신하고, 상기 수신부에 할당된 고유 직교 코드를 상기 디코딩 신호에 곱하여 상기 입력 데이터를 검출하는 직교 신호 검출기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코 드를 이용한 차분적 직교 변조 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 직교 코드를 서로 달리 하여 직교 변조된 송신 신호가 혼합되어 상기 수신부에 입력된 경우에도, 상기 수신부에서는 상기 수신부에 할당된 상기 고유 직교 코드를 이용하여 상기 입력 데이터를 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 직교 변조 장치.
  19. 디지털 통신 장치의 송신부에서, 직교 코드(Orthogonal Code)를 이용한 차분적 이원 직교 변조 장치에 있어서,
    상기 송신부에서 전송하고자 하는 직렬 비트(Serial Bit)형태의 입력 데이터를 병렬 형태로 변환하여 병렬 입력 데이터를 생성하는 직렬/병렬 변환기;
    상기 직렬/병렬 변환기로부터 상기 병렬 입력 데이터를 수신하고, 상기 병렬 입력 데이터를 직교 변조하여 차분적 이원 직교 함수(Differentially Bi-Orthogonal Function)로 이루어진 변조 데이터를 생성하는 심볼 매퍼(Symbol Mapper);
    상기 심볼 매퍼로부터 상기 변조 데이터를 수신하고, 상기 변조 데이터를 차분 인코딩(Differential Encoding)하여 인코딩 데이터를 출력하는 차분 인코더; 및
    상기 차분 인코더로부터 상기 인코딩 데이터를 수신하고, 상기 인코딩 데이터를 직렬 비트 형태로 변환하여 기저대역(Baseband)에서의 송신 신호를 생성하는 병렬/직렬 변환기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 직교 코드는 차분적 이원 직교 함수군(Differentially Bi-Orthogonal Function Set) 중 하나 이상 또는 차분적 이산 이원 직교 함수군(Discrete Differentially Bi-Orthogonal Function Set) 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 차분적 이원 직교 함수군은 복소 싸인 함수(Complex Sinusoidal Function)인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 차분적 이산 이원 직교 함수군은 왈쉬 함수(Walsh Function)인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 장치.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 송신 신호를 수신하는 상기 디지털 통신 장치의 수신부를 추가로 포함하되, 상기 수신부는,
    상기 송신부로부터 상기 송신 신호를 수신하여 병렬 형태로 변환하는 직렬/병렬 변환기;
    상기 직렬/병렬 변환기로부터 변환된 상기 송신 신호를 수신하고, 상기 송신 신호를 차분 디코딩하여 디코딩 신호를 생성하는 차분 디코더; 및
    상기 차분 디코더로부터 상기 디코딩 신호를 수신하고, 상기 디코딩 신호에 매핑된 직교 코드를 이용하여 상기 입력 데이터를 검출하는 심볼 디매퍼(Symbol De-Mapper)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 직교 코드를 서로 달리 하여 직교 변조된 송신 신호가 혼합되어 상기 수신부에 입력된 경우에도, 상기 수신부에서는 상기 수신부에 할당된 상기 고유 직교 코드를 이용하여 상기 입력 데이터를 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치의 송신부에서의 직교 코드를 이용한 차분적 이원 직교 변조 장치.
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