KR100824299B1 - Interface system for wibro network and filter embodying method for roll off compensation - Google Patents

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KR100824299B1
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김형섭
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Abstract

A digital interface system for a Wibro(Wireless Broadband) network and a method for embodying a roll-off characteristics compensation filter are provided to compensate the roll-off characteristics of a CIC(Cascaded Integrator Comb) filter previously or later through an FIR filter, thereby using the CIC filter even in a system which needs wide bandwidth such as Wibro without the distortion of an In-band signal. A transmission unit has a first compensation filter(20) for compensating the roll-off characteristics of a first filter(30) in the front end of the first filter for improving the data rate of a signal received from a modem(10). A reception unit has a second compensation filter(90) for compensating the roll-off characteristics of a second filter(80) in the rear end of the second filter for reducing the data rate of a signal received from an RF(Radio Frequency). The first filter and the second filter are CIC filters. The first compensation filter and the second compensation filter are FIR(Finite Impulse Response) compensation filters.

Description

와이브로 네트워크의 디지털 인터페이스 시스템 및 Ｒｏｌｌ-ｏｆｆ 특성 보상 필터 구현 방법{INTERFACE SYSTEM FOR WIBRO NETWORK AND FILTER EMBODYING METHOD FOR ROLL OFF COMPENSATION}INTERFACE SYSTEM FOR WIBRO NETWORK AND FILTER EMBODYING METHOD FOR ROLL OFF COMPENSATION}

도 1은 본 발명에 따른 와이브로 기지국(WiBro RAS) 시스템에서의 디지털 IF 송신부 및 수신부의 구성을 나타내는 도면.1 is a diagram showing the configuration of a digital IF transmitter and receiver in a WiBro RAS system according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 FIR 필터의 구조를 나타내는 도면.2 shows the structure of a FIR filter according to the invention;

도 3은 본 발명에 따른 CIC 필터의 주파수 응답을 나타내는 도면.3 shows the frequency response of a CIC filter in accordance with the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 CIC 필터의 Roll-off 특성을 개선한 FIR 필터의 주파수 응답을 나타내는 도면.4 is a view showing the frequency response of the FIR filter with improved roll-off characteristics of the CIC filter according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 CIC 필터의 Roll-off 특성을 보상하는 FIR 필터를 구현하기 위한 과정을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a process for implementing a FIR filter for compensating the roll-off characteristics of the CIC filter according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 모뎀 20, 90 : FIR 필터10: modem 20, 90: FIR filter

30, 80 : CIC 필터 40, 70 : Mixer(NCO)30, 80: CIC filter 40, 70: Mixer (NCO)

50 : DAC 60 : ADC50: DAC 60: ADC

본 발명은 와이브로 네트워크의 디지털 인터페이스 시스템 및 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a digital interface system and a roll-off characteristic compensation filter implementation method of a WiBro network.

이동통신 시스템의 디지털 IF 송신부 및 수신부를 구성하는 주요 요소는 FIR(Finite Impulse Response)필터, 씨아이씨(CIC : Cascaded intergrator comb) 필터, 믹서[Mixer(NCO)], 디지털-아날로그 컨버터(DAC), 아날로그-디지털 컨버터(ADC), PLL(Phase Locked Loop, VCSO) 등이다.The main components of the digital IF transmitter and receiver in the mobile communication system are finite impulse response (FIR) filters, cascaded intergrator comb (CIC) filters, mixers (NCO), digital-to-analog converters (DACs), analog Digital converters (ADCs), phase locked loops (VCLs), etc.

특히, 디지털 IF 송신부 및 수신부에서 CIC 필터는 구조가 간단하고 구현이 용이하여 널리 이용되고 있다. 이러한 CIC 필터의 주요 역할은 송신부의 경우 FIR 필터 다음에 사용되어 신호의 데이터율(Data Rate)을 높이는 인터폴레이션(Interpolation) 용도로 사용되고, 수신부의 경우는 FIR 필터 전에 사용되어 신호 Data Rate를 낮추는 디시매이션(Decimation) 용도로 사용된다.In particular, the CIC filter is widely used in the digital IF transmitter and receiver because of its simple structure and easy implementation. The main role of the CIC filter is used for interpolation, which is used after the FIR filter at the transmitter, to increase the data rate of the signal, and used at the receiver, before the FIR filter, to reduce the signal data rate. Used for Decimation purposes.

N-CDMA나 W-CDMA와 같은 상대적으로 작은 대역폭을 사용하는 시스템에서는 CIC 필터의 Roll-Off 가 대역내(In-band) 신호를 크게 왜곡하지 않기 때문에 CIC 필터의 Roll-Off 특성을 보상하지 않고 사용하였다.In systems that use relatively small bandwidths such as N-CDMA or W-CDMA, the roll-off of the CIC filter does not distort the in-band signal significantly, so it does not compensate for the roll-off characteristics of the CIC filter. Used.

다만, N-CDMA나 W-CDMA에서 FIR 필터의 3 탭(tap) 정도를 이용하여 CIC 필터의 Roll-off를 보상하였으나, 이러한 경우 상대적으로 작은 대역폭을 사용하기 때문에 FIR 필터의 3 탭(tap) 정도로 CIC 특성을 보상하여도 큰 문제가 되지는 않지 만 정확한 보상은 하지 못했다.However, in the N-CDMA or W-CDMA, three taps of the FIR filter are used to compensate for the roll-off of the CIC filter, but in this case, three taps of the FIR filter are used because they use a relatively small bandwidth. Compensating the CIC characteristics to a degree is not a big problem, but it was not accurate.

그러나, 와이브로(WiBro)와 같이 넓은 대역폭을 필요로 하는 통신 시스템에서는 CIC 필터의 Roll-Off 특성 때문에 In-band 신호의 왜곡을 피할 수 없게 된다는 문제점이 있었다.However, in a communication system requiring a wide bandwidth such as WiBro, there is a problem in that distortion of the in-band signal cannot be avoided due to the roll-off characteristic of the CIC filter.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, CIC 필터의 Roll-Off 특성을 FIR 필터를 통해서 미리 또는 나중에 보상할 수 있도록 한 와이브로 네트워크의 디지털 인터페이스 시스템 및 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and the digital interface system and the roll-off compensation filter of the WiBro network to compensate for the roll-off characteristic of the CIC filter in advance or later through the FIR filter. To provide an implementation method.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 와이브로 네트워크의 디지털 인터페이스 시스템의 일 측면에 따르면, 모뎀으로부터 수신되는 신호의 Data Rate를 높이기 위한 제1 필터의 전단에 상기 제1 필터의 Roll-off 특성을 보상하기 위한 제1 보상 필터를 구비하는 송신부와, RF로부터 수신되는 신호의 Data Rate를 낮추기 위한 제2 필터의 후단에 상기 제2 필터의 Roll-off 특성을 보상하기 위한 제2 보상 필터를 구비하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the digital interface system of the WiBro network according to the present invention for achieving the above object, Roll-off characteristics of the first filter in front of the first filter for increasing the data rate of the signal received from the modem A transmitter having a first compensation filter for compensating, and a second compensation filter for compensating a roll-off characteristic of the second filter at a rear end of the second filter for lowering a data rate of a signal received from RF; It characterized in that it comprises a receiver.

여기서, 상기 제1 필터와 제2 필터는 CIC 필터를 사용하고, 상기 제1 보상 필터와 제2 보상 필터는 FIR 보상 필터를 사용한다.Here, the first filter and the second filter use a CIC filter, and the first compensation filter and the second compensation filter use an FIR compensation filter.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 와이브로 네트워크의 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법의 일 측면에 따르면, 제1 보상 필터의 전달 특성을 구하는 과정과, 제2 필터의 전달 특성을 구하는 과정과, 상기 제2 필터의 Roll-off 특성을 보상하기 위한 상기 제1 보상 필터를 수식으로 표현하는 과정과, 상기 제1 보상 필터에 관한 수식을 행렬식으로 변환하는 과정과, 상기 제2 필터의 Roll-off 특성을 보상하는 상기 제1 보상 필터를 구현하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, according to one aspect of the roll-off characteristic compensation filter implementation method of the WiBro network according to the present invention for achieving the above object, the process of obtaining the transfer characteristics of the first compensation filter, and the transfer characteristics of the second filter A process of expressing the first compensation filter to compensate for the roll-off characteristic of the second filter by a formula, converting a formula of the first compensation filter into a matrix, and And implementing the first compensation filter for compensating the roll-off characteristic.

상기 제1 보상 필터의 전달 특성을 구하는 과정에서, 상기 제1 보상 필터의 입력이 X[N], 출력이 Y[N], 임펄스 응답이 h(n)인 경우, 입출력 관계는,

Figure 112006096590481-pat00001
이다.In the process of obtaining a transfer characteristic of the first compensation filter, when the input of the first compensation filter is X [N], the output is Y [N], and the impulse response is h (n),
Figure 112006096590481-pat00001
to be.

이때, 상기 전달함수 H[z]는

Figure 112006096590481-pat00002
이고, 상기 제1 보상 필터의 주파수 응답 특성은,
Figure 112006096590481-pat00003
이 된다.In this case, the transfer function H [z] is
Figure 112006096590481-pat00002
The frequency response characteristic of the first compensation filter is
Figure 112006096590481-pat00003
Becomes

또한, 상기 제2 필터의 전달 특성을 구하는 과정에서, Interpolation Rate가 N인 L차 제2 필터의 z-Transform은

Figure 112006096590481-pat00004
이고, 상기 Interpolation Rate가 N인 L차 제2 필터의 z-Transform의 Fourier Transform은
Figure 112006096590481-pat00005
Figure 112006096590481-pat00006
이 된다.Further, in the process of obtaining the transfer characteristic of the second filter, the z-Transform of the L-th order second filter having the N Interpolation Rate is
Figure 112006096590481-pat00004
And the Fourier Transform of the z-Transform of the L-th order second filter having the Interpolation Rate of N is
Figure 112006096590481-pat00005
Figure 112006096590481-pat00006
Becomes

또한, 상기 제2 필터의 Roll-off 특성을 보상하기 위한 상기 제1 보상 필터를 수식으로 표현하는 과정에서 상기 제1 보상 필터의 수식은

Figure 112006096590481-pat00007
이고,
Figure 112006096590481-pat00008
, In addition, in the process of expressing the first compensation filter to compensate for the roll-off characteristics of the second filter by the equation, the equation of the first compensation filter is
Figure 112006096590481-pat00007
ego,
Figure 112006096590481-pat00008
,

Figure 112006096590481-pat00009
와 같이 정리되어진다.
Figure 112006096590481-pat00009
It is arranged as follows.

또한, 상기 제1 보상 필터의 정리된 수식은

Figure 112006096590481-pat00010
In addition, the formula of the first compensation filter is
Figure 112006096590481-pat00010

Figure 112006096590481-pat00011
와 같이 행렬식으로 표현되며,
Figure 112006096590481-pat00011
Expressed as a determinant,

상기 행렬식은

Figure 112006096590481-pat00012
The determinant is
Figure 112006096590481-pat00012

Figure 112006096590481-pat00013
와 같은 최종 행렬식으로 완성되어진다.
Figure 112006096590481-pat00013
Complete with a final determinant

특히, 상기 최종 행렬식에서 상기 e값을 최소화하는 h(n)값이 상기 제2 필터의 Roll-off 특성을 보상하는 제1 보상 필터의 계수가 된다.In particular, the h (n) value that minimizes the e value in the final determinant becomes a coefficient of the first compensation filter that compensates for the roll-off characteristic of the second filter.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, detailed descriptions of preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that reference numerals and like elements among the drawings are denoted by the same reference numerals and symbols as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 WiBro RAS 시스템에서의 디지털 IF 송신부 및 수신부의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of the digital IF transmitter and receiver in the WiBro RAS system according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 WiBro RAS 시스템에서의 디지털 IF 구조는 모뎀(Modem)(10)으로부터 베이스밴드(Baseband) 디지털(Digital) I/Q 신호를 수신하여 FIR 필터(20), CIC 필터(30), Mixer(NCO)(40), DAC(50)를 수행한 후 아날로그(Analog) IF 신호를 RF로 전송하는 송신부와, RF로부터 Analog IF 신호를 수신하여 ADC(60), Mixer(NCO)(70), CIC 필터(80), FIR 필터(90)를 수행한 후 Baseband Digital I/Q 신호를 모뎀으로 전송하는 수신부로 이루어져 있다.As shown in FIG. 1, the digital IF structure in the WiBro RAS system of the present invention receives a baseband digital I / Q signal from a modem 10 to receive a FIR filter 20, After performing the CIC filter 30, Mixer (NCO) 40, DAC 50, the transmitter for transmitting the analog (IF) analog signal to RF, and receiving the analog IF signal from the RF (60), Mixer (NCO) 70, the CIC filter 80, and the FIR filter 90 is performed after receiving the baseband digital I / Q signal to the modem.

WiBro RAS 시스템의 송신부 및 수신부의 RCT(Radio Conformance Test) 규격에서 요구하는 스펙트럴 매스크(Spectral mask), 스펙트럴 플랫트니스(Spectral Flatness), 인접 채널 간섭 제거는 하기의 [표 1] 내지 [표 4]와 같다.Spectral mask, Spectral flatness, and adjacent channel interference cancellation required by the Radio Conformance Test (RCT) standard of the WiBro RAS system are shown in the following Tables 1 to [Table 1]. 4].

하기의 [표 1]은 WiBro RAS Spectral mask 사업자 내(In-band) 규격을 나타내고, [표 2]는 WiBro RAS Spectral mask 사업자 간(Out-band) 규격을 나타내는 것이며, [표 3]은 WiBro RAS Transmitter Spectral Flatness 규격을 나타내고, [표 4]는 RAS 인접 채널 간섭 제거 시험을 위한 파라미터를 나타내는 것이다.[Table 1] below shows the WiBro RAS Spectral mask service provider (In-band) standard, [Table 2] shows the WiBro RAS Spectral mask service provider (Out-band) standard, [Table 3] WiBro RAS Transmitter Spectral Flatness specification is shown, and [Table 4] shows parameters for RAS neighbor channel interference cancellation test.

[표 1]TABLE 1

PowerPower @+/-4.77㎒@ + /-4.77MHz 40dBm 이상40 dBm or more -37.5dBr 이하-37.5 dBr or less 29dBm 이상 40dBm 미만29 dBm or more but less than 40 dBm -34.5dBr 이하-34.5dBr or less 29dBm 미만Less than 29dBm 1㎒ 분해대역폭으로 측정한 평균전력이 -14.5dBm 이하Average power measured at 1MHz resolution bandwidth is less than -14.5dBm

[표 2]TABLE 2

PowerPower @+/-4.77㎒@ + /-4.77MHz @+/-9.27㎒@ + /-9.27 MHz 40dBm 이상40 dBm or more Inband와 동일함Same as Inband -60dBr 이하-60 dBr or less 29dBm 이상 40dBm 미만29 dBm or more but less than 40 dBm Inband와 동일함Same as Inband 1㎒ 분해대역폭으로 측정한 평균전력이 -29dBm 이하Average power measured at 1 MHz resolution bandwidth of -29 dBm or less 29dBm 미만Less than 29dBm Inband와 동일함Same as Inband

[표 3]TABLE 3

범위range 규격(절대치의 차이)Specification (absolute difference) 인접 부반송파Adjacent subcarriers 0.1dB 이하0.1 dB or less [±Nused/4] ~ ±1][± Nused / 4] to ± 1] 평균값의 ±2dB 범위 내Within ± 2dB of average value [±Nused/4]/ㅁ1]~[±Nused/2][± Nused / 4] / ㅁ 1] to [± Nused / 2] 평균값의 +2/-4dB 범위 내Within + 2 / -4dB of average value

[표 4]TABLE 4

Test StepTest step Modulation and CodingModulation and Coding Signal LevelSignal level Interference LevelInterference Level Interence Frequency OffsetInterence Frequency Offset 1One 16QAM-3/416QAM-3 / 4 Smin + 3 dBS min + 3 dB Smin + 14 dBS min + 14 dB +1 CS+1 CS 22 -1 CS-1 CS 33 - 41 dBm41 dBm - 30 dBm-30 dBm +1 CS+1 CS 44 -1 CS-1 CS

그러나, 상기 [표 1] 내지 [표 4]의 요구 규격은 WiBro RAS 시스템의 요구 규격이기 때문에 이 규격에 추가적인 마진(Margin)을 더한 후 하기의 [표 5]와 같이 Digital IF 송신부 및 수신부의 FIR 필터의 요구 규격을 정의한다. 하기의 [표 5]는 Wibro RAS Digital IF FIR 필터의 요구 규격을 나타내는 것이다.However, since the requirements of Tables 1 to 4 are requirements of the WiBro RAS system, additional margins are added to this specification and the FIR of the Digital IF transmitter and receiver is added as shown in Table 5 below. Define the requirements of the filter. Table 5 below shows the requirements of the Wibro RAS Digital IF FIR filter.

[표 5]TABLE 5

범위range 규격(절대치의 차이)Specification (absolute difference) Spectral Mask(@+/)-4.77㎒Spectral Mask (@ + /)-4.77MHz -60dBr 이하-60 dBr or less Spectral Mask(@+/)-9.27㎒Spectral Mask (@ + /)-9.27MHz -70dBr 이하-70 dBr or less Spectral Flatness(@모든 범위)Spectral Flatness (@all ranges) 0.1dB 이하0.1 dB or less 인접 채널 간섭 제거Adjacent Channel Interference Cancellation -50dB 이하-50 dB or less

도 2는 본 발명에 따른 FIR 필터의 구조를 나타내는 도면으로서, FIR 필터는 현재 및 과거의 입력 값(X[N-n])에 의하여 현재의 출력(Y[N])이 나오는 구조를 갖게 된다.2 is a diagram illustrating a structure of an FIR filter according to the present invention, in which the FIR filter has a structure in which the current output Y [N] is output by current and past input values X [N-n].

이러한 FIR 필터의 구조는 도 2에서와 같이 패스밴드(Pass Band), 트랜지션밴드(Transition Band), 스톱밴드(Stop Band) 등으로 이루어져 있고, Pass Band Ripple과 Stop Band Attenuation은 서로 Trade-off 관계에 있다.The structure of the FIR filter is composed of a pass band, a transition band, a stop band, and the like as shown in FIG. 2, and the pass band ripple and the stop band attenuation are in a trade-off relationship with each other. have.

FIR 필터의 입력을 X[N], 출력을 Y[N], 그리고 임펄스 응답을 h(n)이라고 할 경우에 입출력의 관계는 하기의 수학식 1과 같다.When the input of the FIR filter is X [N], the output is Y [N], and the impulse response is h (n), the relationship between the input and output is shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112006096590481-pat00014
Figure 112006096590481-pat00014

이때, 전달함수 H[z]는 하기의 수학식 2와 같다.At this time, the transfer function H [z] is as shown in Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112006096590481-pat00015
가 된다.
Figure 112006096590481-pat00015
Becomes

또한, FIR 디지털 필터의 주파수 응답 특성은 하기의 수학식 3과 같이 구할 수 있다.In addition, the frequency response characteristic of the FIR digital filter can be obtained as shown in Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112006096590481-pat00016
Figure 112006096590481-pat00016

그리고, Interpolation Rate가 N인 L차 CIC 필터의 z-Transform은 하기의 수학식 4와 같다.The z-Transform of the L-order CIC filter having an interpolation rate of N is represented by Equation 4 below.

[수학식 4][Equation 4]

Figure 112006096590481-pat00017
Figure 112006096590481-pat00017

상기 수학식 4의 Fourier Transform은 하기의 수학식 5와 같다.Fourier Transform of Equation 4 is shown in Equation 5 below.

[수학식 5][Equation 5]

Figure 112006096590481-pat00018
Figure 112006096590481-pat00018

상기 수학식 5에서 N이 5이고 L이 6인 경우의 CIC 필터는 도 3과 같다.In Equation 5, the CIC filter when N is 5 and L is 6 is shown in FIG. 3.

특히, 본 발명에서는 CIC 필터의 Roll-off 특성을 보상하는 FIR 필터를 디자인하기 위해서 MATLAB의 Linprog라는 함수를 이용한다. 이러한 함수를 이용하는 방 법은 X=LINPROG(f,A,b) 형태로 이용하고, 이것이 의미하는 것은 A*x <= b을 만족할 때 f'*x를 최소화하는 x를 구하는 함수이다.In particular, the present invention uses a function called Linprog of MATLAB to design a FIR filter that compensates for the roll-off characteristics of the CIC filter. This function is used in the form X = LINPROG (f, A, b), which means that x is the function that minimizes f '* x when A * x <= b.

즉, CIC 필터의 Roll-off 특성을 보상하는 FIR 필터를 디자인하기 위해서는 Linporg 함수의 input 조건(f,A,b)을 찾아야 한다.That is, to design the FIR filter that compensates for the roll-off characteristic of the CIC filter, the input condition (f, A, b) of the Linporg function must be found.

구하고자 하는 CIC 필터의 Roll-off 특성을 보상하는 FIR 필터를 수식으로 표현하면 하기의 수학식 6과 같다.The FIR filter, which compensates for the roll-off characteristic of the CIC filter to be obtained, is expressed by Equation 6 below.

[수학식 6][Equation 6]

Figure 112006096590481-pat00019
Figure 112006096590481-pat00019

상기 수학식 3과 수학식 5를 이용하여 수학식 6을 정리하면 하기의 수학식 7과 같다.Using Equations 3 and 5, Equation 6 is summarized as Equation 7 below.

[수학식 7][Equation 7]

Figure 112006096590481-pat00020
Figure 112006096590481-pat00020

상기 수학식 7을 각각 정리한 후 행렬식으로 나타내면 하기의 식 8과 같다.After arranging the above Equations 7 and expressed as a determinant, Equation 8 is as follows.

[수학식 8][Equation 8]

Figure 112006096590481-pat00021
Figure 112006096590481-pat00021

CIC 필터는 Linear Phase 특성을 갖고 좌우 대칭인 구조이고, 모든 대역에서 위의 부등식을 만족하여야 하므로 Frequency Sampling 개념을 도입하면 하기의 수학식 9와 같은 최종 행렬식이 완성된다.Since the CIC filter has a linear phase characteristic and is symmetrical in structure and must satisfy the above inequality in all bands, the final determinant of Equation 9 is completed by introducing the frequency sampling concept.

하기의 수학식 9에서 'e'값을 최소화하는 'h(n)'값이 CIC 필터의 Roll-off 특성을 보상하는 FIR 필터의 계수가 된다.In Equation 9 below, the value of 'h (n)' which minimizes the value of 'e' becomes the coefficient of the FIR filter that compensates for the roll-off characteristic of the CIC filter.

[수학식 9][Equation 9]

Figure 112006096590481-pat00022
Figure 112006096590481-pat00022

상기 수학식 9를 이용하여 CIC 필터의 Roll-off 특성을 개선한 FIR 필터는 도 4와 같다.The FIR filter improving the roll-off characteristic of the CIC filter by using Equation 9 is shown in FIG. 4.

하기에서는 첨부된 도 5를 참조하여 CIC의 Roll-off 특성을 보상하는 FIR 필터의 구현 과정에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, the implementation process of the FIR filter for compensating the roll-off characteristic of the CIC will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명에 따른 CIC 필터의 Roll-off 특성을 보상하는 FIR 필터를 구현하기 위한 과정을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a process for implementing a FIR filter for compensating the roll-off characteristics of the CIC filter according to the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, Ideal한 FIR 필터의 전달 특성을 상기 수학식 1, 2, 3을 통해 구한 후(S10), 이어서 상기 수학식 4, 5를 통해 CIC 필터의 전달 특성을 구하게 된다(S20).As shown in FIG. 5, the transfer characteristics of an ideal FIR filter are obtained through Equations 1, 2 and 3 (S10), and then the transfer characteristics of the CIC filter are obtained through Equations 4 and 5 (S10). S20).

이어서, CIC 필터의 Roll-off 특성을 보상하는 FIR 필터를 상기 수학식 6, 7 과 같은 수식으로 표현(S30)한 후, Matlab 함수를 이용할 수 있도록 상기 수학식 8, 9와 같이 행열식으로 변환(S40)하여 CIC 필터의 Roll-off 특성을 보상하는 FIR 필터를 구현(S50)할 수 있게 된다.Subsequently, the FIR filter for compensating the roll-off characteristic of the CIC filter is expressed by the equations (6) and (7), and then converted into a matrix equation as shown in equations (8) and (9) above to use Matlab functions. In operation S50, a FIR filter that compensates for the roll-off characteristic of the CIC filter may be implemented.

이상에서는 본 발명에서 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.In the above, specific preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention attached to the claims. will be.

본 발명에 따르면, CIC 필터의 Roll-Off 특성을 FIR 필터를 통해서 미리 또는 나중에 보상함으로써, 장점이 많은 CIC 필터를 와이브로와 같은 넓은 대역폭을 필요로 하는 시스템에서도 In-band 신호의 왜곡 없이 사용이 가능한 효과가 있다.According to the present invention, the roll-off characteristic of the CIC filter is compensated in advance or later through the FIR filter, so that the advantage of the CIC filter can be used without distortion of the in-band signal even in a system requiring a wide bandwidth such as WiBro. It works.

Claims (12)

와이브로 네트워크의 디지털 인터페이스 시스템에 있어서,In the digital interface system of the WiBro network, 모뎀으로부터 수신되는 신호의 Data Rate를 높이기 위한 제1 필터의 전단에 상기 제1 필터의 Roll-off 특성을 보상하기 위한 제1 보상 필터를 구비하는 송신부와,A transmitter having a first compensation filter for compensating the roll-off characteristic of the first filter in front of the first filter for increasing the data rate of the signal received from the modem; RF로부터 수신되는 신호의 Data Rate를 낮추기 위한 제2 필터의 후단에 상기 제2 필터의 Roll-off 특성을 보상하기 위한 제2 보상 필터를 구비하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이브로 네트워크의 디지털 인터페이스 시스템.And a receiving unit having a second compensation filter for compensating the roll-off characteristic of the second filter at a rear end of the second filter for lowering the data rate of the signal received from the RF. system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 필터와 제2 필터는 CIC 필터이고, 상기 제1 보상 필터와 제2 보상 필터는 FIR 보상 필터인 것을 특징으로 하는 와이브로 네트워크의 디지털 인터페이스 시스템.And wherein the first filter and the second filter are CIC filters, and the first and second compensation filters are FIR compensation filters. 이동통신시스템에서의 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법에 있어서,A method for implementing a roll-off compensation filter in a mobile communication system, 제1 보상 필터의 전달 특성을 구하는 과정과,Obtaining a transfer characteristic of the first compensation filter; 제2 필터의 전달 특성을 구하는 과정과,Obtaining a transfer characteristic of the second filter; 상기 제2 필터의 Roll-off 특성을 보상하기 위한 상기 제1 보상 필터를 수식으로 표현하는 과정과,Expressing the first compensation filter with a formula to compensate for the roll-off characteristic of the second filter; 상기 제1 보상 필터에 관한 수식을 행렬식으로 변환하는 과정과,Converting an equation for the first compensation filter into a determinant; 상기 제2 필터의 Roll-off 특성을 보상하는 상기 제1 보상 필터를 구현하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서의 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법.And implementing the first compensation filter for compensating for the roll-off characteristic of the second filter. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제1 보상 필터의 전달 특성을 구하는 과정에서,In the process of obtaining the transfer characteristic of the first compensation filter, 상기 제1 보상 필터의 입력이 X[N], 출력이 Y[N], 임펄스 응답이 h(n)인 경우, 입출력 관계는,When the input of the first compensation filter is X [N], the output is Y [N], and the impulse response is h (n), the input / output relationship is
Figure 112006096590481-pat00023
Figure 112006096590481-pat00023
 인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서의 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법.Roll-off characteristic compensation filter implementation method in a mobile communication system, characterized in that. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전달함수 H[z]는,The transfer function H [z] is
Figure 112006096590481-pat00024
Figure 112006096590481-pat00024
 인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서의 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법.Roll-off characteristic compensation filter implementation method in a mobile communication system, characterized in that. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1 보상 필터의 주파수 응답 특성은,Frequency response characteristics of the first compensation filter,
Figure 112006096590481-pat00025
Figure 112006096590481-pat00025
 인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서의 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법.Roll-off characteristic compensation filter implementation method in a mobile communication system, characterized in that. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제2 필터의 전달 특성을 구하는 과정에서,In the process of obtaining the transfer characteristic of the second filter, Interpolation Rate가 N인 L차 제2 필터의 z-Transform은,The z-Transform of the L-order second filter having an interpolation rate of N,
Figure 112006096590481-pat00026
Figure 112006096590481-pat00026
 인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서의 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법.Roll-off characteristic compensation filter implementation method in a mobile communication system, characterized in that. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 Interpolation Rate가 N인 L차 제2 필터의 z-Transform의 Fourier Transform은,Fourier Transform of the z-Transform of the L-order second filter having the Interpolation Rate is N,
Figure 112006096590481-pat00027
Figure 112006096590481-pat00027
 인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서의 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법.Roll-off characteristic compensation filter implementation method in a mobile communication system, characterized in that. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제2 필터의 Roll-off 특성을 보상하기 위한 상기 제1 보상 필터를 수식으로 표현하는 과정에서,In the process of expressing the first compensation filter by a formula for compensating the roll-off characteristics of the second filter, 상기 제1 보상 필터의 수식은,Formula of the first compensation filter,
Figure 112006096590481-pat00028
Figure 112006096590481-pat00028
Figure 112006096590481-pat00029
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Figure 112006096590481-pat00030
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 와 같이 정리되는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서의 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법.Roll-off characteristic compensation filter implementation method in the mobile communication system, characterized in that arranged as follows. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제1 보상 필터의 정리된 수식은,Summarized formula of the first compensation filter,
Figure 112006096590481-pat00031
Figure 112006096590481-pat00031
 와 같은 행렬식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서의 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법.Implementation method of the roll-off characteristic compensation filter in a mobile communication system, characterized in that represented by the determinant. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 행렬식은,The determinant is,
Figure 112006096590481-pat00032
Figure 112006096590481-pat00032
 와 같은 최종 행렬식으로 완성되는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서의 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법.The roll-off characteristic compensation filter implementation method of the mobile communication system, characterized in that completed by the final determinant. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 최종 행렬식에서,In the final determinant, 상기 e값을 최소화하는 h(n)값이 상기 제2 필터의 Roll-off 특성을 보상하는 제1 보상 필터의 계수가 되는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서의 Roll-off 특성 보상 필터 구현 방법.The h (n) value for minimizing the e value is a coefficient of the first compensation filter for compensating the roll-off characteristics of the second filter.
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