KR100912509B1 - 역탄젠트 계산 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

역탄젠트 계산 장치는 정의역의 분모의 유효 비트수를 계산하고, 정의역의 분자의 유효 비트수를 계산한다. 또한, 역탄젠트 계산 장치는 분모의 유효 비트수와 분자의 유효 비트수의 차이를 계산하여, 차이를 통해 정의역에 대한 역탄젠트 결과를 계산한다.

이로써, 역탄젠트 계산 방법 및 장치는 적은 하드웨어를 이용하여 역탄젠트 함수를 계산할 수 있다.

역탄젠트

Description

역탄젠트 계산 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR CALCULATING ARCTANGENT}

본 발명은 역탄젠트 계산 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-404-13, 과제명: 3G Evolution 무선전송 기술개발].

주파수 추정을 위한 역탄젠트 함수의 계산에서 치역의 영역은 0 도에서 45 도까지이며, 정의역 영역은 0에서 1까지 이다. 역탄젠트 함수는 정의역의 값을 분모와 분자로 표현한다. 여기서, 분자와 분모는 0 혹은 양의 정수이며, 분모가 분자보다 크거나 같다.

일반적으로 역탄젠트 계산 방법은 역탄젠트 함수의 정의역 값을 구하고, 정의역 값을 단순히 치역으로 매핑 시키는 테이블을 이용하여 치역 값을 구한다. 이러한, 역탄젠트 계산 방법은 정의역의 비트수가 증가함에 따라 구성하는 하드웨어가 많이 소요되는 단점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 주파수 오프셋 추정 시 역탄젠트를 계산할 때, 하드웨어 구현을 단순하게 하는 역탄젠트 계산 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 역탄젠트 계산 방법은 정의역의 분모의 유효 비트수를 계산하는 단계, 상기 정의역의 분자의 유효 비트수를 계산하는 단계, 상기 분모의 유효 비트수와 상기 분자의 유효 비트수의 차이를 계산하는 단계 및 상기 차이를 통해 상기 정의역에 대한 역탄젠트 결과를 계산하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 역탄젠트 계산 장치는 입력의 분모의 유효 비트수 및 상기 입력의 분자의 유효 비트수를 계산하고, 상기 분모의 유효 비트수와 상기 분자의 유효 비트수의 차이를 계산하는 계산부 및 상기 차이를 통해 상기 입력에 대한 역탄젠트 결과를 계산하는 매핑부를 포함한다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 통신 시스템에서 주파수 오프셋 추정 시 역탄젠트를 계산할 때, 적은 하드웨어를 이용하여 역탄젠트 함수를 계산할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명 이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 역탄젠트 계산 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 역탄젠트 계산 장치(100)는 계산부(110) 및 매핑부(120)를 포함한다.

다음, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 역탄젠트 계산 방법을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 역탄젠트 계산 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

먼저, 역탄젠트 함수의 정의역은 '0'부터 '1'까지이다. 역탄젠트 함수의 정 의역을 포함하는 분자 및 분모는 하드웨어에서 K 비트를 포함한다. 이때, 분자 및 분모는 '0' 또는 '2'의 K 제곱보다 작은 양의 정수 값을 포함하며, 분자는 분모보다 크거나 같다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 계산부(110)는 정의역의 분모 및 분자의 유효 비트수를 구한다(S110). 유효 비트수는 전체 비트수(K)에서 최상위 비트(most significant bit, MSB)부터 시작되는 연속된 '0' 값의 비트들의 수를 뺀 비트수이다.

본 발명의 실시예에 따른 역탄젠트 계산 방법 중 유효 비트수를 계산 하는 예로서 전체 비트수(K)가 '5'일때, 분모가 '8' 이고 분자가 '6' 이라고 가정한다. 분모가 '8' 이면, '8' 은 이진수 '01000' 이다. 최상위 비트에서 연속된 '0' 값의 비트수는 '1' 이다. 그러면, 분모의 유효 비트수는 '4(=5-1)' 이다. 분자가 '6' 이면, '6' 은 이진수 '00110' 이다. 최상위 비트에서 연속된 '0' 값의 비트수는 '2' 이다. 그러면 분자의 유효 비트수는 '3(=5-2)' 이다.

계산부(110)는 유효 비트수의 차이를 산출한다(S120). 유효 비트수의 차이는 분모의 유효 비트수에서 분자의 유효 비트수를 뺀 값이다. 여기서 계산된 유효 비트수의 차이는 '0'부터 'K' 값을 포함한다.

매핑부(120)는 산출된 유효 비트수의 차이를 이용하여 각도로 일대일 매핑한다(S130).

본 발명의 실시예에 따른, 유효 비트수의 차이가 N 이면, 정의역의 범위는 1/pow(2, N-1) 보다 작고, 1/pow(2, N+1) 보다 크다. 정의역의 범위는 분자를 분모 로 나눈 값이다. 여기서, pow(2, N) 은 '2'의 N 제곱이며, N은 '0' 보다 크다.

유효 비트수의 차이에 따른 정의역의 범위는 표 1과 같다.

표 1과 같이 유효비트수의 차이가 '0' 이면, 정의역의 범위는 1/2 보다 크고 1보다 작거나 크다. 분모가 해당 유효비트수에서 가장 큰 값을 가지고 분자가 가장 작은 값을 가지면, 정의역은 1/2 보다 크다. 또한, 분자와 분모가 같은 값을 가지면 정의역의 값은 '1' 이다.

유효비트수의 차이가 '1' 이면 정의역의 범위는 1/4 보다 크거나 1보다 작다. 분모가 해당 유효비트수에서 가장 큰 값을 가지고 분자가 가장 작은 값을 가지면, 정의역은 1/4 보다 크다. 또한, 분모가 해당 유효비트수에서 가장 작은 값을 가지고 분자가 가장 큰 값을 가지면, 정의역은 1 보다 작다.

표 1의 정의역의 범위에 대응하는 치역의 범위는 표 2와 같다. 표 2는 유효 비트수 차이와 치역의 관계를 나타내는 매핑 테이블이다.

본 발명의 실시예에 따른 표 2에서, 각 유효 비트수의 중간값은 각 유효 비트수의 차이에 따라 매핑되는 각도이다. 여기서, 매핑한 중간값과 실제 역탄제트 값과의 오차는 주파수 보정 과정에서 지속적으로 감소한다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 역탄젠트 계산 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 역탄젠트 계산 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

Claims (7)

1. 역탄젠트 계산 방법에 있어서,

   정의역의 분모의 유효 비트수를 계산하는 단계;

   상기 정의역의 분자의 유효 비트수를 계산하는 단계;

   상기 분모의 유효 비트수와 상기 분자의 유효 비트수의 차이를 계산하는 단계; 및

   상기 차이를 통해 상기 정의역에 대한 역탄젠트 결과를 계산하는 단계를 포함하는 역탄젠트 계산 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 역탄젠트 결과를 계산하는 단계는

   매핑 테이블을 가지고 상기 차이를 각도에 매핑하여 상기 역탄젠트 결과를 계산하는 단계를 포함하는 역탄젠트 계산 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 역탄젠트 결과의 중간값을 출력하는 단계를 더 포함하는 역탄젠트 계산 방법.
4. 제2항에 있어서,

   상기 유효비트수를 계산하는 단계는

   상기 유효비트수의 전체 비트수에서 최상위 비트에서 연속하는 0 의 비트수를 빼는 단계를 포함하는 역탄젠트 계산 방법.
5. 제2항에 있어서,

   상기 정의역의 분모는 분자보다 크거나 같고, 상기 분모 및 상기 분자는 0 또는 양의 정수인 역탄젠트 계산 방법.
6. 역탄젠트 계산 장치에 있어서,

   입력의 분모의 유효 비트수 및 상기 입력의 분자의 유효 비트수를 계산하고, 상기 분모의 유효 비트수와 상기 분자의 유효 비트수의 차이를 계산하는 계산부;

   상기 차이를 통해 상기 입력에 대한 역탄젠트 결과를 계산하는 매핑부를 포함하는 역탄젠트 계산 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 매핑부는

   매핑 테이블을 가지고 상기 차이를 각도에 매핑하여 상기 역탄젠트 결과를 계산하고, 상기 역탄젠트 결과의 중간값을 출력하는 역탄젠트 계산 장치.

Images