KR101031874B1 - Method of acquiring synchronization of data in a two-way radio using high frequency - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for quickly acquiring synchronization of data in a two-way radio is provided to exactly synchronize data using high frequency. CONSTITUTION: A plurality of wireless processors(501a-501n) outputs the samples of a discrete fourier transform value and a band lowering. A maximum value determiner(503) determines the maximum value in the discrete fourier samples. The maximum value determiner performs hard decision using the determined result. A cyclic type accumulator(505) accumulates the hard decision samples into a symbol unit. A sampling point determiner(507) determines a sampling point by comparing with a predetermined signal.

Description

단파 주파수를 사용하는 무선 통신 기기에서 데이터의 동기화 방법{METHOD OF ACQUIRING SYNCHRONIZATION OF DATA IN A TWO-WAY RADIO USING HIGH FREQUENCY}METHOD OF ACQUIRING SYNCHRONIZATION OF DATA IN A TWO-WAY RADIO USING HIGH FREQUENCY}

본 발명은 단파 주파수를 사용하는 무선 통신 기기에서 동기화 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 단파 주파수를 사용하는 무선 통신 기기에서 데이터의 동기화 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronization device and a method of controlling the same in a wireless communication device using a short wave frequency, and more particularly, to a synchronization device and a control method of data in a wireless communication device using a short wave frequency.

일반적으로 무선 통신 기기는 원격지에 위치한 상호간에 대화를 하기 위한 기기에서 출발하였다. 이러한 무선 통신 기기 중 대표적인 기기로, 무전기가 있다. 이러한 무전기는 걸으면서 통신을 할 수 있는 쌍방향 통신 기기라는 의미로 워키토기(Walkie-Talkie)라고도 불린다. 이러한 무전기는 기본적으로 음성 통신을 위주로 발전하였으나, 음성 이외에 전신 통신 및 데이터 통신에 이르기까지 사용되고 있다. 이러한 무전기들 중에서 단파 주파수(HF, High Frequency) 대역을 사용하는 무전기는 기본적으로 진폭 변조(AM) 방식을 사용하며, 통신 장비로서 운용 방식에 따라 다양하게 구분되어 사용된다.In general, wireless communication devices start from a device for dialogue between remote locations. A representative device of such wireless communication devices is a radio. The radio is also called a walkie-talkie, meaning it is a two-way communication device that can walk and communicate. These walkie-talkies basically evolved around voice communications, but have been used to telegraph and data communications in addition to voice. Among these radios, radios that use the short frequency frequency (HF, High Frequency) band basically use the amplitude modulation (AM) method and are used in various ways depending on the operation method as communication equipment.

도 1은 일반적으로 AM 방식으로 HF 대역을 사용하는 무선 통신 기기의 운용 방식에 따른 모드를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a mode according to an operation method of a wireless communication device using an HF band in general, an AM method.

도 1을 참조하여 살펴보면, 기본적으로 AM 방식의 HF 대역을 사용하는 무선 통신 기기의 운용 방식은 크게 고정 방식과 자동 방식으로 구분된다. 먼저 고정 방식에는 고정 음성, 고정 전신, 고정 데이터로 구분된다. 다음으로 자동 방식에는 대기, 측정(LQA) 연결(ALE) 도약1, 도약2의 방식으로 구분된다. 자동 방식의 연결에서는 고정 음성, 고정 전신, 고정 데이터 형식으로 구분되며, 도약1, 도약2에서는 도약 음성, 도약 전신 도약 데이터로 구분된다.Referring to FIG. 1, basically, an operation method of a wireless communication device using an AM type HF band is largely classified into a fixed method and an automatic method. First, the fixed method is divided into fixed voice, fixed telegraph, and fixed data. The automatic method is divided into standby, measurement (LQA) connection (ALE) leap 1 and leap 2. In automatic connection, fixed voice, fixed telegraph, and fixed data types are classified.

한편, HF 대역의 무선 통신 장비인 무전기에서 데이터를 전송하기 위해서는 동기화 알고리즘이 필요하다. 이는 HF 대역의 무선 통신 장비인 무전기에서 950K에서도 동일하게 필요한 요소이다.Meanwhile, a synchronization algorithm is required to transmit data in a radio, which is a wireless communication device of the HF band. This is equally necessary for 950K in radios in the HF band.

그런데, 일반적인 950K의 동기화 알고리즘은 수신된 데이터 프레임을 경판정(hard decision)하고, 이후, 비트 레벨(bit level)에서 미리 알려진 신호(known signal) 예를 들어 데이터 시작 시퀀스(SOD(Start Of Data) sequence)와 같은 신호와의 비교를 통해 동기를 획득한다. 이와 같이 경판정 후 미리 알려진 신호의 비트 레벨 비교를 통해 동기를 획득하는 것은 여러 가지 문제점을 갖고 있다.However, a general 950K synchronization algorithm hardly determines a received data frame, and then, at a bit level, a known signal, for example, a data start sequence (SOD). Synchronization is obtained by comparison with a signal such as sequence). As described above, there are various problems in obtaining synchronization through bit level comparison of a known signal after hard decision.

첫째, 채널 환경이 좋지 않은 경우는 전혀 동기화를 할 수 없다.First, if the channel environment is not good, you cannot synchronize at all.

둘째로 반대로 채널 환경이 좋은 경우에는 여러 개의 샘플링 포인트(sampling point)를 획득하기 때문에 정확한 샘플링 포인트(sampling point)를 찾지 못하는 문제점이 발생한다.
Second, in contrast, when the channel environment is good, there is a problem in that it is impossible to find an accurate sampling point because several sampling points are acquired.

따라서 본 발명에서는 HF 대역의 무선 통신 장비에서 정확하게 데이터의 동기를 획득하기 위한 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides an apparatus and a control method for accurately obtaining data synchronization in a wireless communication equipment of the HF band.

또한 본 발명에서는 HF 대역의 무선 통신 장비에서 빠르게 데이터 동기를 획득할 수 있는 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides an apparatus and a control method thereof that can quickly obtain data synchronization in the wireless communication equipment of the HF band.

또한 본 발명에서는 HF 대역의 무선 통신 장비에서 채널 상태 관계없는 동기 획득 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a device for obtaining a synchronization regardless of the channel state in the wireless communication equipment of the HF band and its control method.

본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 단파 주파수(HF) 대역을 사용하는 무선 통신 기기의 수신기에서 데이터 프레임의 동기를 획득하기 위한 장치로서, 상기 단파 주파수(HF) 대역의 데이터 신호를 수신하여 대역 하강 및 이산 퓨리에 변환한 값의 샘플들을 출력하는 무선 처리부들과, 상기 이산 퓨리에 연산된 샘플들 중 최대값을 결정하여 출력하는 최대값 결정기와, 상기 최대값 결정기에서 출력된 하나의 심볼 단위로 각 샘플들을 누적하는 환형 누적기를 포함한다.An apparatus according to an embodiment of the present invention is a device for acquiring synchronization of a data frame in a receiver of a wireless communication device using a short wave frequency (HF) band, and receives a data signal of the short wave frequency (HF) band. Wireless processing units for outputting the samples of the band down and Discrete Fourier transform value, the maximum value determiner for determining and outputting the maximum value of the sample calculated Fourier Fourier, in the unit of one symbol output from the maximum value determiner And an annular accumulator that accumulates each sample.

본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 단파 주파수(HF) 대역을 사용하는 무선 통신 기기의 수신기에서 데이터 프레임의 동기를 획득하기 위한 방법으로, 상기 단파 주파수(HF) 대역의 데이터 신호를 수신하여 대역 하강 및 이산 퓨리에 변환한 값의 샘플들을 출력하는 과정과, 상기 이산 퓨리에 연산된 샘플들 중 최대값을 결정하여 출력하는 과정과, 상기 결정된 최대값들을 하나의 심볼 단위로 각 샘플들을 누적하는 과정과, 미리 결정된 기간 동안 누적된 샘플들의 값들을 이용하여 데이터 프레임의 샘플링 포인트를 결정하는 과정을 포함한다.A method according to an embodiment of the present invention is a method for acquiring synchronization of a data frame in a receiver of a wireless communication device using a short wave frequency (HF) band, and receives a data signal of the short wave frequency (HF) band. Outputting samples of a band-falling and discrete Fourier transform value, determining and outputting a maximum value of the discrete Fourier computed samples, and accumulating each sample in units of one symbol And determining a sampling point of the data frame using the values of the samples accumulated during the predetermined period.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 방법은, 단파 주파수(HF) 대역을 사용하는 무선 통신 기기의 수신기에서 데이터 프레임의 동기를 획득하기 위한 방법으로, 상기 단파 주파수(HF) 대역의 데이터 신호를 수신하여 대역 하강 및 이산 퓨리에 변환한 값의 샘플들을 출력하는 과정과, 상기 이산 퓨리에 연산된 샘플들 중 최대값을 결정하고, 결정된 값을 이용하여 경판정하는 과정과, 상기 경판정된 샘플들을 하나의 심볼 단위로 누적하는 과정과, 미리 결정된 기간 동안 누적된 샘플들의 값들을 미리 설정된 신호와 비교하여 샘플링 포인트를 결정하는 과정을 포함한다.A method according to another embodiment of the present invention is a method for acquiring synchronization of a data frame in a receiver of a wireless communication device using a short wave frequency (HF) band, and receives a data signal of the short wave frequency (HF) band. Outputting samples of a band-falling and discrete Fourier transform value, determining a maximum value of the discrete Fourier computed samples, hard determining using the determined value, and determining the hard determined samples by one symbol unit And accumulating the values of the samples and comparing the values of the samples accumulated during the predetermined period with a predetermined signal to determine the sampling point.

본 발명에 따른 동기 획득 장치 및 그 제어 방법은, HF 대역의 무선 통신 장비에서 데이터의 정확한 동기를 획득할 수 있으며, 빠르게 데이터 동기를 획득할 수 있고, 채널 상태 관계없이 동기 획득할 수 있다.The synchronization acquisition apparatus and its control method according to the present invention can obtain accurate synchronization of data in a wireless communication equipment of the HF band, can quickly obtain data synchronization, and can acquire synchronization regardless of channel state.

도 1은 일반적으로 AM 방식으로 HF 대역을 사용하는 무선 통신 기기의 운용 방식에 따른 모드를 도시한 도면,
도 2는 HF 대역을 사용하는 무선 통신 기기에서 고정 주파수 방식으로 데이터를 송신하기 위한 송신부의 블록 구성도,
도 3은 HF 대역을 사용하는 무전 전송 시스템에서 데이터 전송을 위한 프레임 구성의 예시도,
도 4는 HF 대역을 사용하는 무선 통신 기기의 수신기에서 기존의 950K 동기화 과정의 흐름도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 무선 통신 기기에서 데이터 프레임 동기를 획득하기 위한 수신기의 블록 구성도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 환형 누적기를 버퍼로 구성한 개념적 예시도,
도 7은 HF 대역을 사용하는 무선 통신 기기에서 본 발명에 따른 수신기의 환형 누적기를 적용한 경우의 시뮬레이션 결과 그래프.
1 is a diagram illustrating a mode according to an operation method of a wireless communication device using an HF band in general, an AM method;
2 is a block diagram of a transmitter for transmitting data in a fixed frequency method in a wireless communication device using an HF band;
3 is an exemplary diagram of a frame configuration for data transmission in a wireless transmission system using the HF band,
4 is a flowchart of a conventional 950K synchronization process in a receiver of a wireless communication device using an HF band;
5 is a block diagram of a receiver for acquiring data frame synchronization in a wireless communication device according to an embodiment of the present invention;
6 is a conceptual illustration showing an annular accumulator configured as a buffer according to a preferred embodiment of the present invention;
7 is a graph of simulation results when the annular accumulator of the receiver according to the present invention is applied to a wireless communication device using an HF band.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. Specific details are set forth in the following description, which is provided to provide a more thorough understanding of the present invention. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

이하에서는 먼저 본 발명의 이해를 돕기 위해 HF 대역을 사용하는 무선 통신 기기에서 고정 주파수 방식으로 데이터를 송신하는 경우에 대하여 블록 및 그 프레임들에 대하여 살펴보기로 한다. 또한 이하의 설명에서는 무선 통신 기기의 대표적인 예로 사용되는 무전기를 예로 설명할 것이다. 이는 이해의 편의를 돕기 위한 것이며, 무전기에 한정되는 것은 아니라는 점에 주의해야 한다.Hereinafter, a block and frames thereof will be described with respect to a case where data is transmitted in a fixed frequency manner in a wireless communication device using an HF band in order to understand the present invention. In the following description, a radio used as a representative example of a wireless communication device will be described as an example. It should be noted that this is for convenience of understanding and is not limited to radios.

또한 이하에서 고정 주파수 방식으로 데이터를 전송하는 경우를 설명하는 이유는, 도약 데이터 방식인 경우 고정 주파수 방식으로 전송하는 것에 비하여 무선 처리 구간에서 주파수의 도약(Hopping)의 추가만으로 이해할 수 있으므로, 이해의 편의를 위해 고정 주파수 방식을 설명함에 유의해야 한다.In addition, the reason why the data is transmitted in the fixed frequency method will be described below, since the hopping data method can be understood only by the addition of hopping of the frequency in the radio processing period as compared to the transmission in the fixed frequency method. Note that the fixed frequency method is described for convenience.

도 2는 HF 대역을 사용하는 무전기에서 고정 주파수 방식으로 데이터를 송신하기 위한 송신부의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of a transmitter for transmitting data in a fixed frequency manner in a radio using an HF band.

먼저 송신되는 데이터들은 각각 전송률에 따라서 부호화기(113)에서 부호화를 수행한다. 이후 부호화를 거친 데이터를 미리 결정된 인터리빙 규칙에 의거하여 인티리빙한다. 이러한 인터리빙은 부호화가 이루어진 경우 군집 오류를 방지하는 효과를 가진다.The data transmitted first is encoded by the encoder 113 according to the transmission rate. The encoded data is then interleaved based on a predetermined interleaving rule. Such interleaving has an effect of preventing cluster error when encoding is performed.

인터리버(114)에서 인터리빙된 데이터는 심볼 형성기(115)에서 미리 결정된 형식의 심볼로 변환된다. 이와 같이 심볼 형성기(115)에서 심볼로 변환된 데이터는 프레임 구성부(116)에서 전송할 프레임으로 구성된다. 이때 프레임 구성부(116)는 데이터 전송의 시작시점(SOD, Start Of Data), 프레임 동기를 위한 신호(FSYNC, Frame Synchronization) 및 프레임의 종료를 알리는 필드(EOD, End Of Data)를 삽입한다.The interleaved data in the interleaver 114 is converted into a symbol of a predetermined format in the symbol generator 115. As such, the data converted into symbols in the symbol generator 115 is composed of frames to be transmitted by the frame configuration unit 116. At this time, the frame configuration unit 116 inserts a start point of data transmission (SOD), a frame synchronization signal (FSYNC), and a field indicating the end of the frame (EOD).

이와 같이 프레임 구성부(116)에서 프레임으로 변환된 신호는 변조기(117a)에서 미리 결정된 변조 방식 예를 들어 FSK 변조(modulation) 방식으로 변조된 후 다중화기(118)로 제공된다.In this way, the signal converted into a frame in the frame configuration unit 116 is provided to the multiplexer 118 after being modulated in a predetermined modulation scheme, for example, an FSK modulation scheme, in the modulator 117a.

또한 무전기는 고정 전신(CW)에도 사용되므로, 고정 전신(CW)이 사용되는 경우 고정 전신(CW) 신호를 변조하는 변조기(117b)를 포함한다. 변조기(117b)는 고정 전신 신호를 미리 결정된 변조방식 예를 들어 FSK 변조 방식으로 변조한 후 다중화기(118)로 제공한다. 또한 무전기는 고정 음성 또는 도약 음성 방식에서도 사용된다. 따라서 음성 신호를 송신하기 위해 전기적인 신호로 변환된 음성 신호는 다중화기(118)로 입력된다.Since the radio is also used for fixed telegraph CW, it includes a modulator 117b that modulates the fixed telegraph CW signal when fixed telegraph CW is used. The modulator 117b modulates the fixed telegraph signal to a multiplexer 118 after modulating it with a predetermined modulation scheme, for example, an FSK modulation scheme. Radios are also used in fixed or hopping voices. Thus, the voice signal converted into an electrical signal for transmitting the voice signal is input to the multiplexer 118.

그러면 다중화기(118)는 현재 전송 모드 예를 들어 고정 음성 또는 도약 음성인 경우 음성 신호를 출력하고, 고정 전신 또는 도약 전신인 경우 전신 신호를 변조한 변조기(117b)의 신호를 출력하며, 고정 데이터 또는 도약 데이터인 경우 프레임으로 구성되어 변조기(117a)에서 변조된 신호를 출력한다. 이러한 제어는 도 1에 도시하지 않은 제어부에서 이루어지는 과정이므로, 여기서는 상세히 설명하지 않기로 한다.The multiplexer 118 then outputs a voice signal in the current transmission mode, e.g., fixed voice or hopping voice, and outputs a signal of the modulator 117b that modulates the whole body signal in the case of fixed telephony or hopping telegraphy, and fixed data. Alternatively, in the case of the hopping data, the modulator 117a outputs a modulated signal formed of a frame. Since such control is a process performed by a controller not shown in FIG. 1, it will not be described in detail here.

그러면, HF 대역을 사용하는 무전기에서 고정 주파수 방식으로 데이터를 전송하는 경우 데이터 프레임의 구성에 대하여 살펴보기로 하자.Then, the configuration of the data frame when transmitting data in a fixed frequency method in the radio using the HF band will be described.

도 3은 HF 대역을 사용하는 무전 전송 시스템에서 데이터 전송을 위한 프레임 구성의 예시도이다.3 is an exemplary diagram of a frame configuration for data transmission in a wireless transmission system using the HF band.

도 3에 도시한 바와 같이 데이터 프레임은 기본적으로 데이터의 시작을 알리는 데이터 시작 필드(SOD, Start Of Data)와 프레임의 동기를 맞추기 위한 프레임 동기 필드(FSYNC, Frame Synchronization)와 데이터 필드(Data)가 포함된다.As shown in FIG. 3, a data frame basically includes a data start field (SOD, Start Of Data) indicating the start of data, a frame synchronization field (FSYNC) and a data field (Data) to synchronize a frame. Included.

그리고 데이터의 전송이 완료되는 경우 데이터 전송 완료를 알리기 위해 데이터 전송 완료 필드(EOD, End Of Data)를 포함하도록 구성한다.When the data transmission is completed, the data transmission completion field (EOD, End Of Data) is included to notify the completion of data transmission.

이상에서 살펴본 데이터 시작 필드는, 앞에서 설명한 바와 같이 항상 데이터 프레임이 시작되는 가장 첫 위치에만 존재하며, 데이터 전송이 시작됨을 알리기 위한 필드이다. As described above, the data start field is always present only at the first position at which the data frame starts, and is a field for notifying that data transmission starts.

다음으로 본 발명의 이해를 돕기 위해 HF 대역을 사용하는 무전기의 수신기에서 기존의 950K 동기화 과정에 대하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.Next, the 950K synchronization process in the receiver of the radio using the HF band will be described in more detail to help the present invention.

도 4는 HF 대역을 사용하는 무전기의 수신기에서 기존의 950K 동기화 과정의 흐름도이다.4 is a flowchart of a conventional 950K synchronization process in a receiver of a radio using an HF band.

먼저 송신기로부터 앞에서 설명한 바와 같이 데이터 프레임의 신호가 수신되면, 300단계에서 이산 퓨리에 변환(DFT, Discrete Fourier Transform)을 수행한다. 이후 302단계에서 DFT 변환된 신호의 Max 값을 비교하고, 304단계에서 경판정(Hard Decision)이 이루어진다. 이와 같이 경판정이 이루어지면, 경판정이 이루어진 비트들(bits)은 쉬프트 레지스터(shift register)로 입력된다.First, when a signal of a data frame is received from the transmitter as described above, a discrete Fourier transform (DFT) is performed in step 300. Thereafter, in step 302, the Max value of the DFT-converted signal is compared, and in step 304, a hard decision is made. When the hard decision is made in this way, the bits in which the hard decision is made are input to a shift register.

쉬프트 레지스터에 입력된 각 비트별 데이터들은 308단계에서 알려진 신호 예를 들어 시작 데이터 시퀀스(SOD sequence)와 비교를 한다. 이러한 비교 이후 310단계에서 수신기는 미리 설정된 임계값을 이용하여 샘플링 포인트 검사를 수행하게 된다. 만일 쉬프트 레지스터에 저장된 각 비트들이 시작 데이터 시퀀스와 임계값만큼 일치하는 경우 또는 더 큰 경우는 샘플링 포인트를 획득한 것으로 결정한다. 반면에 쉬프트 레지스터에 저장된 각 비트들이 시작 데이터 시퀀스와 임계값만큼 일치하지 않는 경우 300단계로 진행하여 다시 샘플링 포인트 획득을 위한 과정을 반복하게 된다.Each bit data input to the shift register is compared with a known signal, for example, a start data sequence (SOD sequence), in step 308. After the comparison, in step 310, the receiver performs a sampling point check using a preset threshold. If each bit stored in the shift register matches the starting data sequence by a threshold value or larger, it is determined that a sampling point has been obtained. On the other hand, if each bit stored in the shift register does not match the starting data sequence by the threshold value, the process proceeds to step 300 and repeats the process for acquiring the sampling point.

이러한 과정은 슬롯 타이밍(Slot timing)을 맞추는 과정 즉, 프레임의 동기를 맞추는 과정도 도 4에서 설명한 바와 유사하다. 따라서 여기서는 더 설명하지 않기로 한다. 다만, 슬롯 타이밍을 맞추는 과정의 경우 SOD sequence 대신 FSYNC sequence를 이용하여 비교가 이루어진다는 점에서 차이를 가진다.This process is similar to the slot timing (Slot timing), that is, the process of matching the frame as described in FIG. Therefore, it will not be described further here. However, the slot timing is different in that the comparison is performed using the FSYNC sequence instead of the SOD sequence.

이상에서 설명한 바와 같이 기존의 950K 수신부 동기화 알고리즘은 비트 레벨(bit level)에서 미리 알려진 신호(known signal) 예를 들어 데이터 시작 시퀀스(SOD sequence) 또는 프레임 동기 시퀀스(FSYNC sequence)와 비교를 통해서 동기를 획득하기 때문에 여러 문제점을 갖고 있다. As described above, the conventional 950K receiver synchronization algorithm performs synchronization through comparison with a known signal at a bit level, for example, a data start sequence or a frame synchronization sequence. There are several problems because of the acquisition.

즉, 높은 신호대 잡읍비(High SNR) 환경에서는 비교적 판정(decision) 성능이 좋기 때문에 임계 값을 충족시키는 샘플링 포인트(sampling point)가 다양하게 존재하게 된다. 즉, 여러 개의 샘플링 포인트가 존재한다. 따라서 이 문제점을 해결하기 위해서 임계값을 높일 경우에는 낮은 신호대 잡음비(Low SNR) 환경에서는 샘플링 포인트(sampling point) 획득이 매우 어려워진다.That is, in a high signal-to-noise ratio (SNR) environment, since the decision performance is relatively good, there are various sampling points that satisfy the threshold value. That is, there are several sampling points. Therefore, in order to solve this problem, when the threshold is increased, it is very difficult to obtain a sampling point in a low signal-to-noise ratio (Low SNR) environment.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 무전기에서 데이터 프레임 동기를 획득하기 위한 수신기의 블록 구성도이다.5 is a block diagram of a receiver for acquiring data frame synchronization in a radio according to a preferred embodiment of the present invention.

수신 신호 r(t)는 다수의 무선 처리부들(501a, 501b, …, 501n)로 각각 입력된다. 각각의 무선 처리부들(501a, 501b, …, 501n)은 무전기에서 각 채널 즉, 각각의 주파수에 따른 신호들을 수신하기 위한 장치들이다. 이러한 각각의 무선 처리부들(501a, 501b, …, 501n)은 모두 동일한 구조를 가지며, 본 발명과 크게 관련이 없으므로, 여기서는 하나의 무선 처리부(501a)만 간략하게 살펴보기로 한다.The received signal r (t) is input to the plurality of wireless processing units 501a, 501b, ..., 501n, respectively. Each of the wireless processors 501a, 501b, ..., 501n is a device for receiving signals according to respective channels, that is, frequencies, in the radio. Each of these radio processing units 501a, 501b, ..., 501n has the same structure and is not related to the present invention. Therefore, only one radio processing unit 501a will be briefly described.

수신 신호 r(t)는 둘로 분기되어 각각 혼합기들로 입력된다. 이때, 각 혼합기들은 미리 결정된 주파수 와 를 발생하는 신호 발생기(도면에 도시하지 않음)로부터 수신된 신호와 수신 신호 r(t)를 합성하여 각각 출력한다. 이러한 혼합 과정을 통해 미리 결정된 대역의 신호로 하강 변환된다.The received signal r (t) is bifurcated and input to the mixers respectively. At this time, each mixer synthesizes and outputs the received signal r (t) and the signal received from the signal generator (not shown) generating a predetermined frequency and. Through this mixing process, the signal is down-converted to a signal of a predetermined band.

또한 이와 같이 출력된 신호는 일정한 주기 기간 동안 누적되고, 각각 누적된 신호들이 제곱기에서 양수의 값으로 치환되어 가산기로 각각 입력된다. 이와 같이 누적 및 제곱되어 가산되는 과정을 통해 이산 퓨리에 변환이 된다. 따라서 각 무선 처리부들(501a, 501b, …, 501n)에서 각각 가산된 신호는 최대값(Max) 결정기(503)로 입력된다.In addition, the signals thus output are accumulated for a predetermined period, and each of the accumulated signals is input to the adder by substituting a positive value in the squarer. In this manner, the discrete Fourier transform is performed through accumulation and square addition. Therefore, the signals added by the radio processors 501a, 501b, ..., 501n are input to the maximum determiner 503, respectively.

최대값 결정기(503)는 각 심볼들(symbols)의 이산 퓨리에 연산된 값에서 샘플들에 대한 최대값을 결정하여 출력한다. 이와 같이 출력된 각 심볼들에 대한 샘플들의 최대값은 본 발명에 따른 환형 누적기(505)로 입력된다.The maximum value determiner 503 determines and outputs a maximum value for the samples from the discrete Fourier computed values of the symbols. The maximum value of the samples for each of the symbols thus output is input to the annular accumulator 505 according to the present invention.

환형 누적기(505)는 기본적으로 하나의 심볼에서 출력되는 샘플들을 모두 저장할 수 있는 수만큼의 버퍼들 또는 메모리들로 구성해야 한다. 예를 들어 하나의 심볼(symbol)마다 64개의 샘플을 갖는다고 가정하면, 환형 누적기(505)는 최소 64개의 버퍼가 환형(circular) 형태 또는 링형의 누적기(ring accumulator)로 구성되어야 한다.The annular accumulator 505 should basically consist of as many buffers or memories as can store all the samples output in one symbol. For example, assuming that there are 64 samples per symbol, the annular accumulator 505 should have at least 64 buffers configured as a ring accumulator.

이러한 예를 도 6을 참조하여 살펴보기로 한다.This example will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 환형 누적기를 버퍼로 구성한 개념적 예시도이다.6 is a conceptual illustration showing a ring accumulator configured as a buffer according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6에 도시한 바와 같이 환형 누적기(601)는 환형의 특성과 최소 개수의 버퍼인 64개의 버퍼로 구성된다고 가정한다. 이때 환형 누적기(601)로 하나씩의 심볼에서의 샘플들이 저장될 시, 첫 번째 심볼에서 출력된 샘플은 0번째 버퍼부터 63번째 버퍼까지 총 64개의 버퍼에 순차적으로 샘플이 저장된다. 이후 다음 심볼에서 출력되는 샘플은 63번째 버퍼 이후인 0번째 버퍼에서부터 순차적으로 63번째 버퍼에 저장된다.As shown in FIG. 6, it is assumed that the annular accumulator 601 is composed of 64 buffers, which are annular characteristics and a minimum number of buffers. At this time, when samples in one symbol are stored by the annular accumulator 601, the samples output in the first symbol are sequentially stored in 64 buffers from the 0th buffer to the 63rd buffer. Subsequently, samples output from the next symbol are sequentially stored in the 63rd buffer from the 0th buffer after the 63rd buffer.

즉, 환형 누적기(601)는 하나의 심볼에 대한 샘플들을 저장하는 경우 각 심볼에서 출력된 샘플들에 대한 누적값을 갖게 된다. 도 6에서 각 버퍼들의 위에 도시한 그래프들은 샘플들의 최대값이 누적된 결과를 나태내는 값이다. 따라서 각 심볼에서 출력된 최대값의 샘플들이 저장되므로 특정 버퍼에 저장된 샘플의 값이 참조부호 610과 같이 매우 커지게 됨을 알 수 있다. 이와 같이 가장 큰 값을 갖는 지점을 샘플링 포인트로 결정할 수 있게 된다.That is, the annular accumulator 601 has a cumulative value for the samples output from each symbol when storing the samples for one symbol. In FIG. 6, the graphs shown above the respective buffers are values representing the cumulative maximum value of the samples. Therefore, since the samples of the maximum value output from each symbol are stored, it can be seen that the value of the sample stored in the specific buffer becomes very large as shown by reference numeral 610. In this way, the point having the largest value can be determined as the sampling point.

다시 도 5를 참조하여 살펴보기로 하자.Let's examine again with reference to FIG.

도 6에서 설명한 바와 같은 형태로 샘플들이 저장되면, 샘플링 포인트 결정기(507)는 이와 같이 환형 누적기(505)에 저장된 심볼에 대한 샘플들로부터 샘플링 포인트를 결정한다. 이를 예를 들어 설명하면, 샘플링 포인트 결정기(507)는 환형 누적기(505)에 누적된 각 샘플들의 값 중에서 최대 누적 값을 갖는 샘플을 샘플링 포인트로 결정할 수 있다. 즉, 도 6에 도시한 참조부호 610과 같은 샘플링 포인트를 결정할 수 있다.When the samples are stored in the form as described in FIG. 6, the sampling point determiner 507 thus determines the sampling point from the samples for the symbols stored in the annular accumulator 505. For example, the sampling point determiner 507 may determine, as the sampling point, a sample having a maximum cumulative value among values of each sample accumulated in the annular accumulator 505. That is, a sampling point as shown by reference numeral 610 shown in FIG. 6 may be determined.

이를 도 7을 참조하여 살펴보기로 한다.This will be described with reference to FIG. 7.

도 7은 HF 대역을 사용하는 무전기에서 본 발명에 따른 수신기의 환형 누적기를 적용한 경우의 시뮬레이션 결과 그래프이다.7 is a graph showing simulation results when the annular accumulator of the receiver according to the present invention is applied to a radio using an HF band.

먼저 본 발명에 따른 수신기의 환형 누적기를 적용한 경우에서 시뮬레이션에 사용된 환경을 먼저 살펴보기로 하자.First, the environment used for the simulation in the case of applying the annular accumulator of the receiver according to the present invention will be described first.

시뮬레이션에서 사용된 환경은 AWGN 채널이고, 신호대 잡음비는 SNR 5dB이며, 샘플링 옵셋(sampling offset)을 30으로 하였다. 이러한 경우 기존 950K에서 사용된 알고리즘의 경우는 같은 환경에서 샘플링 포인트(sampling point)를 획득하는 것이 매우 어렵게 된다. 하지만, 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 최대값 결정기(503), 환형 누적기(505) 및 샘플링 포인트 결정기(507)를 사용하는 경우 정확한 샘플링 포인트를 찾을 수 있음을 알 수 있다.The environment used in the simulation was an AWGN channel, the signal-to-noise ratio was SNR 5dB, and the sampling offset was 30. In this case, in the case of the algorithm used in the existing 950K, it is very difficult to obtain a sampling point in the same environment. However, as shown in FIG. 7, when the maximum value determiner 503, the annular accumulator 505, and the sampling point determiner 507 are used, an accurate sampling point can be found.

이상에서 설명한 내용을 다시 정리하면, 환형 누적기(ring accumulation)에서는 하나의 심볼당 생성되는 샘플의 개수만큼 버퍼를 할당하고, 매 샘플마다 이산 퓨리에 연산을 취하여 최대값을 환형 누적기의 각 버퍼에 누적시켜 샘플링 포인트를 찾는 것이다. 즉, 하나의 심볼이 64개의 샘플들로 구성된다면, 수신측에서는 64개의 버퍼를 갖는 환형 누적기를 구현하고, 매 샘플마다 이산 퓨리에 변환(DFT) 연산을 취하여 최대(max)값을 환형 누적기에 누적하여 저장한다. 이와 같이 최대 값을 지속적으로 누적 시키면, 특정 샘플링 포인트의 값이 상대적으로 매우 커지게 되며, 이 샘플을 샘플링 포인트로 결정하는 것이다. 이때, 적절한 임계값을 설정하여 샘플을 누적하도록 하는 것이 바람직하다.In summary, the ring accumulation allocates a buffer for the number of samples generated per symbol, takes a discrete Fourier operation for each sample, and sets the maximum value to each buffer of the annular accumulator. Accumulate to find the sampling point. In other words, if one symbol is composed of 64 samples, the receiver implements an annular accumulator with 64 buffers, takes a discrete Fourier transform (DFT) operation for each sample, and accumulates a maximum (max) value into the annular accumulator. Save it. If the maximum value is continuously accumulated, the value of a specific sampling point becomes relatively large, and this sample is determined as the sampling point. At this time, it is desirable to set an appropriate threshold value to accumulate samples.

이와 같이 샘플링 포인트를 결정하게 되면, 결정된 샘플링 포인트에 맞춰 변조를 수행하고, 슬롯 타이밍(slot timing)을 찾을 수 있다. 슬롯 타이밍을 찾는 과정은 앞에서 살펴본 도 4의 쉬프트 레지스트를 이용하여 미리 알고 있는 신호(known signal)와 비교하는 과정과 동일하다. 따라서 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
When the sampling point is determined in this way, the modulation may be performed according to the determined sampling point, and slot timing may be found. The process of finding the slot timing is the same as the process of comparing with a known signal using the shift resist of FIG. 4 described above. Therefore, description thereof will be omitted.

101, 102, 103 : 데이터(Data)
111a, 111b : 부호화기
112 : 반복기
113, 118 : 다중화기
114 : 인터리버
115 : 심볼 형성기
116 : 프레임 구성부
117a, 117b : 변조기
501a, 501b, 501n : 무선 처리부
503 : 최대값 결정기
505, 601 : 환형 누적기
507 : 샘플링 포인트 결정기
610 : 샘플링 포인트
101, 102, 103: Data
111a, 111b: encoder
112: repeater
113, 118: multiplexer
114: interleaver
115: symbol former
116: frame configuration
117a, 117b: modulator
501a, 501b, 501n: radio processing unit
503: maximum value determiner
505, 601: annular accumulator
507: sampling point determiner
610: sampling point

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 단파 주파수(HF) 대역을 사용하는 무선 통신 기기의 수신기에서 데이터 프레임의 동기를 획득하기 위한 방법에 있어서,
상기 단파 주파수(HF) 대역의 데이터 신호를 수신하여 대역 하강 및 이산 퓨리에 변환한 값의 샘플들을 출력하는 과정과,
상기 이산 퓨리에 연산된 샘플들 중 최대값을 결정하고, 결정된 값을 이용하여 경판정(hard decision)하는 과정과,
상기 경판정된 샘플들을 하나의 심볼 단위로 누적하는 과정과,
미리 결정된 기간 동안 누적된 샘플들의 값들을 미리 설정된 신호와 비교하여 샘플링 포인트를 결정하는 과정을 포함하는, 단파 주파수를 사용하는 무선 통신 기기에서 데이터의 동기화 방법.
A method for acquiring synchronization of a data frame in a receiver of a wireless communication device using a short wave frequency (HF) band,
Receiving data signals of the shortwave frequency (HF) band and outputting samples of band-falling and discrete Fourier transform values;
Determining a maximum value of the discrete Fourier computed samples and hard decision using the determined value;
Accumulating the hard-determined samples in a symbol unit;
A method of synchronizing data in a wireless communication device using a shortwave frequency, comprising: determining a sampling point by comparing values of samples accumulated during a predetermined period with a preset signal.
제 7 항에 있어서, 상기 미리 설정된 신호는,
시작 데이터 시퀀스인, 단파 주파수를 사용하는 무선 통신 기기에서 데이터의 동기화 방법.
The method of claim 7, wherein the preset signal,
A method of synchronizing data in a wireless communication device using a short wave frequency, which is a start data sequence.
제 7 항에 있어서, 각 샘플들을 누적하는 과정은,
하나의 심볼마다 출력되는 최대값 샘플들을 매 샘플마다 순환적으로 누적하여 저장하는, 단파 주파수를 사용하는 무선 통신 기기에서 데이터의 동기화 방법.
The method of claim 7, wherein the accumulating each sample comprises:
A method of synchronizing data in a wireless communication device using a short-wave frequency, cyclically accumulating and storing the maximum value samples output per one symbol every sample.
제 7 항에 있어서, 상기 샘플링 포인트 결정은,
상기 미리 결정된 기간 동안 누적된 샘플들의 값이 미리 설정된 임계값 이상인 샘플의 위치를 샘플링 포인트로 결정하는, 단파 주파수를 사용하는 무선 통신 기기에서 데이터의 동기화 방법.
The method of claim 7, wherein the sampling point determination,
And determining a location of a sample whose sampling value is greater than or equal to a predetermined threshold value as a sampling point for the predetermined period of time.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040107831A (en) * 2003-06-13 2004-12-23 삼성전자주식회사 Carrier synchronization device for TDS-OFDM system using FFT processing of the sync segment signal and method thereof
KR20060019473A (en) * 2004-08-27 2006-03-03 주식회사 케이티 Apparatus and method for detecting frame preamble in wireless broadband system
KR20060099238A (en) * 2005-03-11 2006-09-19 삼성전자주식회사 Apparatus for detecting synchronization and vsb receiver using the same and method thereof
KR20070087449A (en) * 2006-02-23 2007-08-28 인하대학교 산학협력단 A preamble structure and a syncronous method for frequency offset correction in ofdm-fdma/cdma/tdma system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040107831A (en) * 2003-06-13 2004-12-23 삼성전자주식회사 Carrier synchronization device for TDS-OFDM system using FFT processing of the sync segment signal and method thereof
KR20060019473A (en) * 2004-08-27 2006-03-03 주식회사 케이티 Apparatus and method for detecting frame preamble in wireless broadband system
KR20060099238A (en) * 2005-03-11 2006-09-19 삼성전자주식회사 Apparatus for detecting synchronization and vsb receiver using the same and method thereof
KR20070087449A (en) * 2006-02-23 2007-08-28 인하대학교 산학협력단 A preamble structure and a syncronous method for frequency offset correction in ofdm-fdma/cdma/tdma system

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