KR100819054B1 - Ｍｐｓｋ 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원장치 및 방법 - Google Patents

Ｍｐｓｋ 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원장치 및 방법 Download PDF

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KR100819054B1 KR1020060125131A KR20060125131A KR100819054B1 KR 100819054 B1 KR100819054 B1 KR 100819054B1 KR 1020060125131 A KR1020060125131 A KR 1020060125131A KR 20060125131 A KR20060125131 A KR 20060125131A KR 100819054 B1 KR100819054 B1 KR 100819054B1
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이철수
정의석
장승현
김병휘
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한국전자통신연구원
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    • H04L2027/0069—Loop filters

Abstract

MPSK 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 반송파 복원 장치는, 반송파 복원 장치로 수신되어 위상 변환된 기저대역 신호의 위상 오프셋을 검출하는 위상 검출부; 상기 위상 검출부의 출력을 기초로 주파수 오프셋을 검출하는 주파수 검출부; 및 반송파의 주파수 오프셋이 소정의 기준치 이하로 제거되었는지 검사하고, 검사 결과에 따라 상기 위상 검출부의 출력 또는 상기 주파수 검출부의 출력 중 어느 하나를 반송파 포착에 이용하도록 스위칭하는 고정신호 검출부;를 포함한다. 본 발명에 따르면, 포착 시간을 기존 방식보다 훨씬 감소시킬 수 있으며, 주파수 오프셋에 영향을 받지 않고 일정한 포착 시간을 얻을 수 있다.
Figure R1020060125131
반송파 복원, 반송파 주파수, 위상 동기, Frequency detector, MPSK

Description

ＭＰＳＫ 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 장치 및 방법{Apparatus and Method for carrier recovery of base-band receiver in MPSK system}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 MPSK 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 π/2M 에서 π/M 까지의 포착 구간에서 도 1의 주파수 오차 정정부(142)의 동작을 설명하기 위한 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명과 종래 기술에서 주파수 오프셋에 따른 포착 시간을 비교한 결과를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 MPSK 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 MPSK(M-ary Phase Shift Keying) 시스템의 기저대역(base-band) 수신기에서의 반송파 복원 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 유선 또는 무선 통신에서 MPSK 디지털 변복조를 사용하는 기저대역(base-band) 수신기의 주파수 및 위상 동기 장치의 구조에 관한 것으로, MPSK 변복조를 사용하는 디지털 송수신 시스템에서 수신 신호에 포함된 주파수 및 위상 오프셋(offset)을 복원하기 위한 반송파 복원 장치 및 방법에 관한 것이다.
디지털 통신 시스템에서 반송파 동기는 송신기 및 수신기 간의 발진기 주파수 오차 및 위상 오차를 복원하기 위해 필수적인 요소이다.
MPSK 변복조를 사용하는 송신기는 PSK 심볼 성상도(Constellation)에 의해 입력 비트 데이터를 동상(in-phase) 및 직교상(quadrature-phase)의 신호를 가지는 심볼로 변환하고, 이 신호를 IF(Intemediate frequency) 또는 RF(Radio frequency) 반송파 변조하여 송신한다.
수신기에서는 수신 신호를 반송파 복조하여 PSK 심볼로 변환하고, 심볼 값을 결정하여 비트 데이터를 복원하게 된다. 수신 신호를 반송파 복조하여 PSK 심볼 성상도 형태의 신호를 얻기 위해서는 수신신호에 포함된 반송파에 주파수 및 위상 동기된 정현파(sine)와 여현파(cosine)를 곱해 주어야 한다. 그러나 전송 시스템에 장착되는 아날로그 반송파 변조 및 복조부는 RF 튜너나 발진기에서 발생되는 수Hz ~ 수백 kHz의 주파수 오프셋(offset)과 위상 오프셋이 존재한다. 이로 인해 반송파 복조된 PSK 신호에는 송신기의 반송파와 수신기의 반송파 간 차이에 의한 주파수 및 위상 오차가 남아 있게 된다.
따라서, PSK 심볼을 검출하는 기저대역(Base-band) 수신기에는 위의 주파수 및 위상 오프셋을 제거하기 위한 반송파 주파수 및 위상 복원 장치가 필수적으로 요구된다.
종래의 반송파 복원 기술은 위상 검출기(Phase Detector), 루프 필터(loop filter), 수치 제어 발진기(Numerically Controlled Oscillator, NCO)를 이용하여 수신 신호에 포함된 주파수 및 위상 오프셋을 예측(estimation)한 후, 수신 신호에서 예측된 주파수 및 위상 오프셋을 제거하는 방식을 사용하였다.
또한 MPSK 및 MQAM(M-ary quadrature amplitude modulation) 시스템에서 포착 시간을 줄이기 위하여 위상 검출기와 주파수 검출기(Frequency Detector)의 기능을 연합한 PFD(Phase and Frequency Detector)가 제안되었다.
그러나, PFD를 이용한 방식은 위상 검출기에서 예측한 위상 오차를 변형하여 주파수 성분을 생성한 후, 주파수 오프셋이 완전히 제거될 때까지 감소시켜가는 방식을 사용하기 때문에 초기 포착 시간이 오래 걸린다는 단점을 가진다. 또한 주파수 오프셋이 클수록 포착 시간이 늘어나게 되며, 심볼 속도에 정규화된 0.12의 주파수 오프셋에 대하여는 2000 심볼 이상의 포착 시간이 걸린다는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, MPSK 변복조를 사용하는 디지털 송수신 시스템에서 수신 신호에 포함된 주파수 및 위상 오프셋(offset)를 복원하기 위한 반송파 복원 장치에 있어서, 간단한 구조를 가지면서 반송파 복원의 포착 시간을 줄일 수 있는 반송파 복원 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따르는 MPSK(M-ary Phase Shift Keying) 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 장치는, 반송파 복원 장치로 수신되어 위상 변환된 기저대역 신호의 위상 오프셋을 검출하는 위상 검출부; 상기 위상 검출부의 출력을 기초로 주파수 오프셋을 검출하는 주파수 검출부; 및 반송파의 주파수 오프셋이 소정의 기준치 이하로 제거되었는지 검사하고, 검사 결과에 따라 상기 위상 검출부의 출력 또는 상기 주파수 검출부의 출력 중 어느 하나를 반송파 포착에 이용하도록 스위칭하는 고정신호 검출부;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 고정신호 검출부는, 반송파 포착을 시작할 때는 상기 주파수 검출부의 출력을 반송파 포착에 이용하도록 스위칭하고, 주파수 오프셋이 소정 기준치 이하로 제거된 후에는 상기 위상 검출부의 출력을 반송파 포착에 이용하도록 스위칭한다.
바람직하게는, 상기 주파수 검출부는, 상기 위상 검출부의 연속적인 두 출력의 차를 구하는 주파수 오차 측정부; 및 포착 구간에 따라 잘못 측정된 주파수 오차를 보상하는 주파수 오차 정정부;를 포함한다. 바람직하게는, 상기 주파수 오차 정정부는, 아래의 수학식을 이용하여 n 번째 신호에 대한 출력
Figure 112006091288198-pat00001
을 결정한다.
Figure 112006091288198-pat00002
여기서, zFE(n)은 상기 주파수 오차 측정부의 출력이고, M 은 PSK 시스템의 차수이며,
Figure 112006091288198-pat00003
이다.
바람직하게는, 상기 위상 검출부의 출력에서 고조파 성분을 제거하는 제 1 루프 필터(loop filter); 및 상기 주파수 검출부의 출력에서 고조파 성분을 제거하는 제 2 루프 필터;를 더 포함한다. 바람직하게는, 상기 제 1 루프 필터는, 아래의 전달 함수
Figure 112006091288198-pat00004
으로 특성이 정해지는 2차의 저역 통과 필터이고,
상기 제 2 루프 필터는, 아래의 전달 함수
Figure 112006091288198-pat00005
으로 특성이 정해지는 1차의 저역 통과 필터이다. 여기서, z 는 전달 함수의 매개 변수이고, K1, K2 , K3 는 전달 함수의 루프 계수이다.
또한 상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따르는 MPSK(M-ary Phase Shift Keying) 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 방법은, 반송파 복원 장치로 수신되어 위상 변환된 기저대역 신호의 위상 오프셋을 검출하는 위상 검출 단계; 상기 위상 검출 단계에서 검출된 값을 기초로 주파수 오프셋을 검 출하는 주파수 검출 단계; 반송파의 주파수 오프셋이 소정의 기준치 이하로 제거되었는지 검사하는 검사 단계; 및 검사 결과에 따라 상기 위상 검출 단계에서 검출된 값 또는 상기 주파수 검출 단계에서 검출된 값 중 어느 하나를 반송파 포착에 이용하도록 스위칭하는 스위칭 단계;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 스위칭 단계는, 반송파 포착을 시작시 상기 주파수 검출 단계에서 검출된 값을 반송파 포착에 이용하도록 스위칭하는 단계; 및 주파수 오프셋이 소정 기준치 이하로 제거된 후에는 상기 위상 검출 단계에서 검출된 값을 반송파 포착에 이용하도록 스위칭하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 주파수 검출 단계는, 상기 위상 검출부의 연속적인 두 출력의 차를 구하는 주파수 오차 측정 단계; 및 포착 구간에 따라 잘못 측정된 주파수 오차를 보상하는 주파수 오차 정정 단계;를 포함한다. 바람직하게는, 상기 주파수 오차 정정 단계에서, 아래의 수학식을 이용하여 n 번째 신호에 대한 출력
Figure 112006091288198-pat00006
을 결정한다.
Figure 112006091288198-pat00007
여기서, zFE(n)은 상기 주파수 오차 측정부의 출력이고, M 은 PSK 시스템의 차수이며,
Figure 112006091288198-pat00008
이다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 MPSK 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 장치는, 위상 검출부(Phase detecting unit, PD, 120), 주파수 검출부(Frequency detecting unit, FD, 140) 및 고정신호 검출부(Lock detecting unit, 160)을 를 포함한다. 또한 제 1 루프 필터(loop filter, 130) 및 제 2 루프 필터(150)를 더 포함한다. 그 외에 위상 변위기(110) 및 수치 제어 발진기(170)를 더 포함한다.
위상 검출부(120)는 반송파 복원 장치로 수신되어 위상 변환된 기저대역 신호의 위상 오프셋을 검출하는 역할을 한다.
주파수 검출부(140)는 위상 검출부(120)의 출력을 기초로 주파수 오프셋을 검출한다.
고정신호 검출부(160)는 반송파의 주파수 오프셋이 소정의 기준치 이하로 제거되었는지 검사하고, 검사 결과에 따라 위상 검출부(120)의 출력 또는 주파수 검출부(140)의 출력 중 어느 하나를 반송파 포착에 이용하도록 스위칭한다.
본 발명에서는 주파수 검출부(140)를 이용하며, 초기 포착 구간에서는 주파수 검출부(140)를 이용하여 주파수 오차를 복원하며, 주파수 포착이 이루어진 이후 의 잔여 주파수 및 위상 오프셋은 위상 검출부(120)를 이용하여 복원한다.
이하에서 본 발명에서의 상기 과정을 좀 더 상세히 설명한다.
MPSK 시스템에서 심볼 타이밍이 이전 과정에서 완전히 이루어졌다고 가정할 경우, 반송파 복원 장치로 수신되는 기저대역 신호는 아래와 같다.
Figure 112006091288198-pat00009
여기서,
d(n)은 n 번째 MPSK 심볼,
ω0 는 반송파 주파수 오프셋,
θ0 는 반송파 위상 오프셋,
T 는 심볼 구간, 및
ν(n) 은 부가적인 백색 가우시안 잡음(Additive White Gaussian Noise, AWGN)을 나타낸다.
본 발명에서의 반송파 복원 장치는 주파수 검출부(140)와 위상 검출부(120)를 모두 사용하는 구조로 되어 있다. 전술한 바와 같이 초기 포착 구간에서는 주파수 검출부(140)의 출력이 이용되고, 주파수 포착이 이루어진 이후에는 위상 검출부(120)의 출력이 이용된다. 이때 고정 신호 검출부(160)는 어떤 출력을 이용할 것인지 판단하여 그 출력을 수치 제어 발진기(170)로 스위칭하는 역할을 한다.
위상 검출부(120)는 수신 신호와 수치 제어 발진기(170)의 출력 신호와의 위상 오차를 생성하는 기능을 수행한다. 위상 변위기(110)는 위의 입력 신호와 수치 제어 발진기(170)가 발생시킨 신호
Figure 112006091288198-pat00010
를 곱하여 위상을 변환시킨다. 이렇게 위상 변환된 신호
Figure 112006091288198-pat00011
가 위상 검출부(120)의 입력이 되고, 결정 지향형(decision directed) 위상 검출부(120)의 출력은 다음의 수학식 2와 같다.
Figure 112006091288198-pat00012
여기서,
Im{} 는 수신 신호의 허수부이고,
Figure 112006091288198-pat00013
는 수신 PSK 심볼을 결정(decision)한 결과이다.
즉, 수학식 2는 입력 신호의 PSK 결정된 심볼과 입력 신호 간의 위상 오차를 검출한 결과이다.
포착 과정에서 위상 검출부(120)의 출력은 주파수 검출을 위해 사용된다. 초기 포착시에는 주파수 검출부(140)의 출력이 루프 필터(150)을 거쳐서 수치 제어 발진기(170)에 유입되어 반송파 주파수를 제거한다. 그러다가 일단 주파수 검출 부(140)에 의해서 주파수 오프셋이 소정의 기준치 이하로 제거되면, 위상 검출부(120)의 출력이 아래의 수학식 3의 전달 함수로 표현되는 루프 필터(130)를 거쳐 수치 제어 발진기(170)에 유입된다. 이와 같은 방법으로 잔여 주파수 오프셋 및 위상 오프셋이 제거된다.
Figure 112006091288198-pat00014
여기서,
K1, K2 는 전달 함수의 루프 계수이다.
주파수 검출부(140)는 주파수 오차 생성부(141)와 주파수 오차 정정부(Frequency Error Correction Function, FECF, 142)를 포함한다.
주파수 오차 생성부(141)는 아래의 수학식 4와 같이 위상 검출부(120)의 연속적인 두 출력 간의 위상 차이를 검출한다.
Figure 112006091288198-pat00015
그러나 이와 같이 위상 검출부(120)의 출력 두 개를 이용하여 반송파 주파수를 예측할 경우, 포착 구간이 종래의 반송파 복원 방식에 비해 반으로 줄어들게 된다. 특히, 종래의 결정 지향형 위상 검출기를 사용하는 MPSK 시스템 반송파 복원 방식은 -π/M 에서 π/M 까지의 주파수 오프셋을 보상할 수 있었다. 만일 본 발명의 주파수 검출부(140)에서 주파수 오차 생성부(141)만을 사용할 경우, -π/2M 에서 π/2M 까지의 주파수 오프셋만 보상할 수 있다.
이러한 결점을 보완하기 위해 본 발명에서는 주파수 오차 정정부(142)를 사용한다. 주파수 오차 정정부(142)를 사용하는 구체적인 예는 도 2의 설명을 참조한다.
주파수 오차 정정부(142)를 포함한 본 발명에서의 주파수 검출부(140)의 출력은 아래의 수학식 5와 같다.
Figure 112006091288198-pat00016
여기서,
zFE(n)은 주파수 오차 측정부(141)의 출력이고,
M 은 PSK 시스템의 차수이며,
Figure 112006091288198-pat00017
이다.
이와 같이 주파수 오차 정정부(142)를 적용하여 제안한 반송파 복원 장치는 -π/M 에서 π/M 까지의 포착 구간을 가지며 이것은 기존 위상 검출기 기반의 반송파 복원 방식과 같은 포착 범위이다.
고정신호 검출부(160)는 주파수 오프셋이 제거되었는지 확인하기 위해 일정한 개수의 zFE(n) 신호에 대해 평균을 취하고, 평균이 임계값보다 작으면 수치 제어 발진기(170)의 입력을 zFD(n)에서 zPD(n)로 스위칭한다. 이때 zPD(n)의 초기값은 zFD(n)의 마지막 값으로 설정하여야 한다.
도 2는 π/2M 에서 π/M 까지의 포착 구간에서 도 1의 주파수 오차 정정부(142)의 동작을 설명하기 위한 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 주파수 오프셋이 π/2M 보다 큰 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 시스템에서 심볼이 두 번 전송되었다고 가정한다. 수신 심볼은 주파수 오프셋에 의해서 s1, s2 에 위치하게 되고 d1 과 d2 로 심볼 결정된다. 이로 인해 생성된 주파수 오차는 -(θ3+θ1) 가 된다. 반면 실제 주파수 오차는 θ2 = 2π/4 - (θ3+θ1) 이다. 이러한 오차는 수학식 5가 적용되는 주파수 오차 정정부(142)를 통하여 정정된다. 따라서 본 발명의 반송파 복원 장치는 π/2M < ω0 < π/M 인 경우에도 잘 동작함을 확인할 수 있다. 마찬가지로 본 발명의 반송파 복원 장치는 -π/M < ω0 < -π/2M 인 경우에도 잘 동작한다.
결과적으로 주파수 오차 정정부(142)를 적용하여 제안한 반송파 복원 장치는 -π/M 에서 π/M 까지의 포착 구간을 가지며 이것은 기존 위상 검출기 기반의 반송 파 복원 방식과 같은 포착 범위이다.
도 3은 본 발명과 종래 기술에서 주파수 오프셋에 따른 포착 시간을 비교한 결과를 나타내는 도면이다. 도 3a는 4-PSK 변조 방식에 적용한 경우의 예이며, 도 3b는 8-PSK 변조 방식에 적용한 경우의 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 4-PSK 및 8-PSK 변조 방식 모두에서 본 발명의 반송파 복원 방식을 사용할 경우 기존 방식보다 최대 5배의 포착 시간 감소가 있음을 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 MPSK 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 4의 설명에 있어서, 도 1의 설명을 참조하며 설명이 중복되는 부분은 생략한다.
도 4를 참조하면, 반송파 포착이 초기(S410)에는, 주파수 검출부(140)의 출력을 이용한다(S420). 이때 주파수 오차 생성부(141)에서 주파수 오차를 측정하고(S421), 주파수 오차 정정부(142)에서 주파수 오차를 정정한다(S422). 다음으로 고정신호 출력부(160)는 주파수 오프셋이 기준치 이하로 제거되었는지 판단하여(S430), 소정 기준치 이하이면 위상 검출부(250)의 출력을 이용한다(S440).
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷 을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등 및 균등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 포착 시간(acquisition time)을 기존 방식보다 최대 1/5로 감소시킬 수 있으며, 주파수 오프셋에 거의 영향을 받지 않고 일정한 포착 시간을 얻을 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, MPSK 디지털 변복조를 사용하는 기저대역 수신기에서 빠른 포착 시간을 가지면서 간단한 구현 구조를 가지는 반송파 복원 장치를 설계할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따르면, 주파수 오차를 복원한 이후에는 종래의 위상 검출기 기반의 반송파 복원 방식을 이용하여 잔여 주파수 오프셋 및 위상 오프셋을 추적(tracking)할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 결정 지향형(Decision-Directed)의 피드백(Feed-back) 구조를 가지고 빠른 포착 시간을 가지면서도 이전의 방식과 같은 주파수 포착 범위(acquisition range)를 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 반송파 복원 장치로 수신되어 위상 변환된 기저대역 신호의 위상 오프셋을 검출하는 위상 검출부;
    상기 위상 검출부의 출력을 기초로 주파수 오프셋을 검출하는 주파수 검출부; 및
    반송파의 주파수 오프셋이 소정의 기준치 이하로 제거되었는지 검사하고, 검사 결과에 따라 상기 위상 검출부의 출력 또는 상기 주파수 검출부의 출력 중 어느 하나를 반송파 포착에 이용하도록 스위칭하는 고정신호 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 MPSK(M-ary Phase Shift Keying) 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 고정신호 검출부는,
    반송파 포착을 시작할 때는 상기 주파수 검출부의 출력을 반송파 포착에 이용하도록 스위칭하고, 주파수 오프셋이 소정 기준치 이하로 제거된 후에는 상기 위상 검출부의 출력을 반송파 포착에 이용하도록 스위칭하는 것을 특징으로 하는 MPSK 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 주파수 검출부는,
    상기 위상 검출부의 연속적인 두 출력의 차를 구하는 주파수 오차 측정부; 및
    포착 구간에 따라 잘못 측정된 주파수 오차를 보상하는 주파수 오차 정정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 MPSK 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 주파수 오차 정정부는,
    아래의 수학식을 이용하여 n 번째 신호에 대한 출력
    Figure 112006091288198-pat00018
    을 결정하는 것을 특징으로 하는 MPSK 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 장치.
    Figure 112006091288198-pat00019
    여기서,
    zFE(n)은 상기 주파수 오차 측정부의 출력이고,
    M 은 PSK 시스템의 차수이며,
    Figure 112006091288198-pat00020
    임.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 위상 검출부의 출력에서 고조파 성분을 제거하는 제 1 루프 필터(loop filter); 및
    상기 주파수 검출부의 출력에서 고조파 성분을 제거하는 제 2 루프 필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MPSK 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 루프 필터는, 아래의 전달 함수
    Figure 112006091288198-pat00021
    으로 특성이 정해지는 2차의 저역 통과 필터이고,
    상기 제 2 루프 필터는, 아래의 전달 함수
    Figure 112006091288198-pat00022
    으로 특성이 정해지는 1차의 저역 통과 필터인 것을 특징으로 하는 MPSK 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 장치.
    여기서,
    z 는 전달 함수의 매개 변수이고,
    K1, K2 , K3 는 전달 함수의 루프 계수임.
  7. 반송파 복원 장치로 수신되어 위상 변환된 기저대역 신호의 위상 오프셋을 검출하는 위상 검출 단계;
    상기 위상 검출 단계에서 검출된 값을 기초로 주파수 오프셋을 검출하는 주파수 검출 단계;
    반송파의 주파수 오프셋이 소정의 기준치 이하로 제거되었는지 검사하는 검사 단계; 및
    검사 결과에 따라 상기 위상 검출 단계에서 검출된 값 또는 상기 주파수 검출 단계에서 검출된 값 중 어느 하나를 반송파 포착에 이용하도록 스위칭하는 스위칭 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 MPSK(M-ary Phase Shift Keying) 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 스위칭 단계는,
    반송파 포착을 시작시 상기 주파수 검출 단계에서 검출된 값을 반송파 포착에 이용하도록 스위칭하는 단계; 및
    주파수 오프셋이 소정 기준치 이하로 제거된 후에는 상기 위상 검출 단계에서 검출된 값을 반송파 포착에 이용하도록 스위칭하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 MPSK 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 주파수 검출 단계는,
    상기 위상 검출부의 연속적인 두 출력의 차를 구하는 주파수 오차 측정 단계; 및
    포착 구간에 따라 잘못 측정된 주파수 오차를 보상하는 주파수 오차 정정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 MPSK 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 주파수 오차 정정 단계에서,
    아래의 수학식을 이용하여 n 번째 신호에 대한 출력
    Figure 112006091288198-pat00023
    을 결정하는 것을 특징으로 하는 MPSK 시스템의 기저대역 수신기에서의 반송파 복원 방법.
    Figure 112006091288198-pat00024
    여기서,
    zFE(n)은 상기 주파수 오차 측정부의 출력이고,
    M 은 PSK 시스템의 차수이며,
    Figure 112006091288198-pat00025
    임.
  11. 제 7항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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