KR101035387B1 - Method for Demodulating Code Acquisition Using Code And Order of Observation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 위상 변이 네트워크 기반의 차동 순차 추정 방법에 관한 것으로, 발생되는 주기가 의 입력되는 의사 잡음 부호가 이면 차동 출력 는 이고, 의사 잡음 부호가 이면 차동 출력 는 를 얻는 단계; 반전되지 않은 의사 잡음 부호 를 차동 출력한 차동 출력 를 반전되지 않은 의사 잡음 부호 대비 만큼 지연된 의사 잡음 부호 를 얻는 단계; 및 상기 위상변이 네트워크를 이용하여 만큼 위상을 지연시켜서 출력의 위상을 상기 반전되지 않은 의사 잡음 부호와 동일하게 만드는 단계로 구성된다.The present invention relates to a differential sequential estimation method based on a phase shift network. The input pseudo noise code of Differential output Is And the pseudo noise code Differential output Is Obtaining; Uninverted pseudo noise code Output with differential output Unconverted pseudo noise code contrast Delayed pseudo noise code Obtaining; And using the phase shift network Delaying the phase by as much as possible to make the output phase equal to the uninverted pseudo noise code.
위상 변이 네트워크, 차동 순차 추정, Phase shift network, differential sequential estimation,
Description
도 1은 이중 상관 순차 추정 방법에 따른 추정기의 구성을 설명하기 위한 블록도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an estimator according to a double correlation sequential estimation method.
도 2는 본 발명에 따른 위상 변이 네트워크 기반의 차동 순차 추정 방법에 따른 추정기의 구조를 나타내는 블록도.2 is a block diagram illustrating a structure of an estimator according to a phase shift network based differential sequential estimation method according to the present invention.
도 3은 순차 추정 관련 부호 추정기의 발생함수 흐름도.3 is a flow chart of an occurrence function of a sequential estimation related code estimator.
도 4는 의사 잡음 부호 근원 다항식 을 사용했을 때의 칩당 신호대 잡음비에 따른 평균 부호획득 시간을 나타낸 그래프.4 is a pseudo noise code source polynomial The graph shows the average code acquisition time according to the signal-to-noise ratio per chip.
도 5는 의사 잡음 부호 근원 다항식 을 사용했을 때의 칩당 신호대 잡음비에 따른 평균 부호획득 시간을 나타낸 그래프.5 is a pseudo noise code source polynomial The graph shows the average code acquisition time according to the signal-to-noise ratio per chip.
[1] B. Sklar, Digital Communications: Fundamentals and Applications, Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, 2001.[1] B. Sklar, Digital Communications: Fundamentals and Applications, Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, 2001.
[2] A. W. Lam and S. Tantaratana, Theory and Applications of Spread-Spectrum Systems: A Self-Study Course, Piscataway, NJ: IEEE, 1994.[2] AW Lam and S. Tantaratana, Theory and Applications of Spread-Spectrum Systems: A Self-Study Course, Piscataway, NJ: IEEE, 1994.
[3] A. Polydoros and C. L. Weber, "A unified approach to serial search spread-spectrum code acquisition-part I: general theory"' IEEE Trans. Comm., vol. 32, pp. 542-549, May 1984.[3] A. Polydoros and CL Weber, "A unified approach to serial search spread-spectrum code acquisition-part I: general theory"' IEEE Trans. Comm., Vol. 32, pp. 542-549, May 1984.
[4] L. B. Mistein, J. Gevargiz, and P. K. Das, "Rapid acquisition for direct sequence spread-spectrum communications using parallel SAW convolvers", IEEE Trans., vol. 33, pp. 593-600, July 1985.[4] LB Mistein, J. Gevargiz, and PK Das, "Rapid acquisition for direct sequence spread-spectrum communications using parallel SAW convolvers", IEEE Trans., Vol. 33, pp. 593-600, July 1985.
[5] M. K. Simon, J. K. Omura, R. A. Scholtz, and B. K. Levitt, Spread Spectrum Communications HandBook, New York, NY: McGraw-Hill, 1994.[5] MK Simon, JK Omura, RA Scholtz, and BK Levitt, Spread Spectrum Communications HandBook , New York, NY: McGraw-Hill, 1994.
[6] R. B. Ward, "Acquisition of pseudonoise signals by sequential estimation", IEEE Trans. Comm., vol. 13, pp. 474-483, Dec. 1965.[6] RB Ward, "Acquisition of pseudonoise signals by sequential estimation", IEEE Trans. Comm. , vol. 13, pp. 474-483, Dec. 1965.
[7] J .H. Chiu and L. S. Lee, "An improved sequential estimation scheme for PN acquisition", IEEE Trans. Comm., vol. 36, pp. 1182-1184. Oct. 1988.[7] J.H. Chiu and LS Lee, "An improved sequential estimation scheme for PN acquisition", IEEE Trans. Comm. , vol. 36, pp. 1182-1184. Oct. 1988.
[8] G. G. Koller and M. A. Belkerdid, "A dual correlating sequential estimator for spread spectrum PN code acquisition", in Proc. IEEE MILCOM, Boston, MA, Oct. 1993, pp. 522-526.[8] GG Koller and MA Belkerdid, "A dual correlating sequential estimator for spread spectrum PN code acquisition", in Proc. IEEE MILCOM , Boston, MA, Oct. 1993, pp. 522-526.
[9] J. S. Lee and L. E. Miller, CDMA Systems Engineering HandBook, Boston, MA: Artech House, 1998.[9] JS Lee and LE Miller, CDMA Systems Engineering HandBook , Boston, MA: Artech House, 1998.
[10] 윤석호, 김선용, "시드 누적 순차적 추정 기법을 이용한 낮은 신호대잡음비 환경에서의 의사 잡음 부호 획득", 한국통신학회 논문지, 28권, 9호, pp. 678-682, 2003년 9월.[10] Yoon, Seok-ho, Kim, Sun-yong, "Pseudo-noise Code Acquisition in Low Signal-to-Noise Ratio Environment Using Seed Cumulative Sequential Estimation", Journal of Korean Institute of Communication Sciences , Vol.28, No.9 , pp. 678-682, September 2003.
본 발명은 위상 변이 네트워크 기반의 차동 순차 추정 방법에 관한 것으로, 특히 데이터 변조 환경에서 의사 잡음 부호 획득을 위한 위상 변이 네트워크 기반의 차동 순차 추정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a differential sequence estimation method based on a phase shift network, and more particularly, to a differential sequence estimation method based on a phase shift network for obtaining a pseudo noise code in a data modulation environment.
최근 종래기술의 문헌정보 [7](이하 [N]은 N번의 종래기술의 문헌정보를 나타냄)에 제안된 종래의 순차 추정기는 의사 잡음 부호 획득은 가능하나, 원래의 데이터를 복조하는 데 어려움이 있었다.The conventional sequential estimator proposed in the prior art document information [7] (hereinafter, [N] represents N times the prior art document information) can obtain a pseudo noise code, but it is difficult to demodulate the original data. there was.
이를 해결하기 위해 [8]에 제안된 종래기술에서는 의사 잡음 부호 획득뿐만 아니라 데이터의 복조도 가능한 이중 상관 순차 추정기가 제안되었다.In order to solve this problem, the conventional technique proposed in [8] proposes a dual correlation sequential estimator capable of demodulating data as well as obtaining a pseudo noise code.
하지만 상기 이중 상관 순차 추정기는 [7]의 순차 추정기에 비해 성능은 향상되었으나, 시스템이 복잡해지는 문제점이 있다.However, although the dual correlation sequential estimator has improved performance compared to the sequential estimator of [7], there is a problem in that the system becomes complicated.
본 발명의 목적은 의사 잡음 부호 획득뿐만 아니라 데이터의 복조도 가능한 기존의 이중 상관 순차 추정기법에 비해 절반 가량의 하드웨어 복잡도를 가지면 서 동일한 성능을 갖는 위상 변이 네트워크 기반의 차동 순차 추정 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a method for differential sequential estimation based on a phase shift network with about half the hardware complexity of the conventional dual correlation sequential estimating method capable of demodulating data as well as obtaining a pseudo noise code. .
그리고, 본 발명은 데이터 변조 환경에서 의사 잡음 부호 및 반전된 의사 잡음 부호의 획득, 데이터의 복조까지 가능한 위상 변이 네트워크 기반의 차동 순차 추정 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a differential sequence estimation method based on a phase shift network capable of obtaining a pseudo noise code, an inverted pseudo noise code, and demodulating data in a data modulation environment.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 의사 잡음 부호의 주기를 아는 경우 의사 잡음 신호를 수신하여 부호획득을 판단하는 위상 변이 네트워크 기반의 차동 순차 추정 방법에 관한 것으로서, (a) 의사 잡음 신호를 수신하는 단계; (b) 상기 의사 잡음 신호를 차동기를 통해 출력하는 단계; (c) 출력된 신호(이하 출력신호)가 상기 의사 잡음 신호 대비 지연된 시간(이하 지연시간)을 구하는 단계; 및 (d) 상기 지연시간을 이용하여 상기 의사 잡음 신호에서 의사 잡음 부호를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention relates to a phase shift network based differential sequential estimation method for receiving a pseudo noise signal and determining a code acquisition when the period of the pseudo noise code is known. Receiving; (b) outputting the pseudo noise signal through a differential; (c) obtaining a delayed time (hereinafter, referred to as a delay time) from the output signal (hereinafter, referred to as an output signal) to the pseudo noise signal; And (d) obtaining a pseudo noise code from the pseudo noise signal using the delay time.
그리고, 본 발명은 위상 변이 네트워크 기반의 차동 순차 추정 방법에 있어서, 상기 (b)단계에서, 의사 잡음 신호 bq(k)와 상기 의사 잡음 신호 bq(k) 대비 1칩(1단위 시간) 지연된 신호 bq+1(k)를 더하여 출력신호 a(k)를 구하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 상기 (d)단계에서, 상기 주기(L)에서 상기 지연시간(l)을 뺀 만큼의 시간 (L-l)로 상기 의사 잡음 신호를 지연시켜 의사 잡음 부호를 구하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a phase sequential network-based differential sequential estimation method, in step (b), one chip (one unit time) compared to the pseudo noise signal b q (k) and the pseudo noise signal b q (k) The delayed signal b q + 1 (k) is added to obtain an output signal a (k).
Further, the present invention is characterized in that in step (d), the pseudo noise signal is obtained by delaying the pseudo noise signal by a time L1 by subtracting the delay time l from the period L.
(실시예)(Example)
본 발명에 따른 위상 변이 네트워크 기반의 차동 순차 추정 방법에 대하여 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.A differential sequential estimation method based on a phase shift network according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings showing a preferred embodiment of the present invention.
첨부한 도면, 도 2는 본 발명에 따른 위상 변이 네트워크 기반의 차동 순차 추정 방법에 따른 추정기의 구조를 나타내는 블록도, 도 3은 순차 추정 관련 부호 추정기의 발생함수 흐름도, 도 4는 의사 잡음 부호 근원 다항식 을 사용했을 때의 칩당 신호대 잡음비에 따른 평균 부호획득 시간을 나타낸 그래프, 도 5는 의사 잡음 부호 근원 다항식 을 사용했을 때의 칩당 신호대 잡음비에 따른 평균 부호획득 시간을 나타낸 그래프이다.2 is a block diagram illustrating a structure of an estimator according to a phase shift network based differential sequential estimation method according to the present invention, FIG. 3 is a flow chart of a generation function of a sequential estimation related code estimator, and FIG. 4 is a pseudo noise code source. Polynomial Is a graph showing the average code acquisition time according to the signal-to-noise ratio per chip when Fig. 5 is used. Shows the average code acquisition time according to the signal-to-noise ratio per chip.
1. 시스템 동작 설명1. System operation description
도 2는 위상 변이 네트워크 기반의 차동 순차 추정기의 구조를 나타낸 블록도인데, 상기 위상 변이 네트워크 기반의 차동 순차 추정기는 하드 리미터, 레벨 시프터1 및 2, 차동기(differential operator), 적재 제어 스위치, 의사 잡음 부호 발생기, 위상 변이 네트워크, 상관기, 절대 값 처리기, 문턱 값 비교기, 적재/추적 논리로 구성된다.2 is a block diagram illustrating a structure of a differential sequence estimator based on a phase shift network, wherein the differential sequence estimator based on a phase shift network includes a hard limiter, a
본 발명에 따른 위상 변이 네트워크 기반의 차동 순차 추정기가 동작하면, 적재/추적 논리에 의해 적재 제어 스위치의 위치는 S로 전환되고, 차동기가 동작하기 시작한다.When the phase shift network based differential sequential estimator operates according to the present invention, the position of the load control switch is switched to S by the load / tracking logic, and the differential starts to operate.
차동기의 출력은 칩 동안 의사 잡음 부호 발생기로 적재된다(의사 잡음 부호 발생기의 시프트 레지스터의 저장 소자는 개이지만 차동기 출력은 동작 시작 후 1 칩이 지난 후부터 정상적인 값이 나오기 때문에 적재 시간은 칩이 된다).The output of the differential is During the chip is loaded into the pseudo noise code generator (the storage element of the shift register of the pseudo noise code generator The differential output has a normal value since one chip after starting operation, so the loading time is Chip).
차동기의 출력은 라 둘 수 있다.The output of the differential is Can be
송신단에서 발생되는 의사 잡음 부호가 이고 송신 데이터에 따라 혹은 (여기서, )가 1 또는 -1로 천이되어 송신될 때, 수신단에서는 잡음이 섞인 1 또는 -1 신호가 수신되고, 하드 리미터 및 레벨 시프터 1을 거쳐서 0 또는 1로 판단된다.The pseudo noise code generated at the transmitting end And according to the sending data or (here, ) Is shifted to 1 or -1 and transmitted, the receiving end receives a noisy 1 or -1 signal and determines 0 or 1 via the hard limiter and
이 판단이 제대로 된다면, 반전되지 않은 의사 잡음 부호 송신 시에는 레벨 시프터 1의 출력을 , 반전된 의사 잡음 부호 송신 시에는 레벨 시프터 1의 출력을 라 둘 수 있다.If this decision is made correctly, the output of
레벨 시프터 1의 출력이 일 때는 로 둘 수 있고 레벨 시프터 1의 출력이 일 때는 로 주어진다.
즉, 반전된 의사 잡음 부호가 송신되는 경우와 반전되지 않은 의사 잡음 부호가 송신되는 경우 모두 수신단의 차동기 출력 는 항상 로 주어지 며, 이는 위상변이-덧셈 특성(shift-and-add property, [2] 참조)에 의해 의사 잡음 부호 가 만큼 위상 변이된 형태가 된다.That is, the differential output of the receiver at both the inverted pseudo noise code and the uninverted pseudo noise code are transmitted. Is always Which is given by the shift-and-add property (see [2]). end The phase shifted form.
따라서 차동기 출력은 항상 로 쓸 수 있다. 즉, 입력 의사 잡음 신호에 대한 추정이 정확하게 이루어진다면 의사 잡음 부호 발생기에서 발생되는 의사 잡음 부호는 송신단에서 발생되는 의사 잡음 부호 대비 만큼 위상 차이가 생기게 된다.Therefore, the differential output is always Can be written as That is, if the estimation of the input pseudo noise signal is made correctly, the pseudo noise code generated by the pseudo noise code generator is compared with the pseudo noise code generated by the transmitter. As long as the phase difference occurs.
이 위상차는 위상 변이 네트워크를 통해 보상해 줄 수 있다. 이를 통해 위상 변이 네트워크의 출력은 반전되지 않은 의사 잡음 부호 와 위상이 같아지게 된다.This phase difference can be compensated through the phase shift network. This ensures that the output of the phase shift network is an inverted pseudo noise code Will be in phase with.
적재 과정이 끝나면 적재/추적 논리에 의해 적재 제어 스위치는 P로 전환되며, 이후 위상 변이 네트워크의 출력 값과 입력 의사 잡음 신호를 칩 동안(여기서 은 의사 잡음 부호의 주기이며, 크기는 이다.) 상관시킨다.At the end of the loading process, the load / switch logic switches the load control switch to P, which then outputs the output of the phase shift network and the input pseudo noise signal. While the chip (where Is the period of the pseudo noise code, and the magnitude is Correlate.
부호 획득이 이루어질 때, 반전되지 않은 의사 잡음 부호가 수신될 경우에는 상관 값이 양의 큰 값이 나오게 되고 반전된 의사 잡음 부호가 수신될 경우에는 상관 값이 음의 큰 값이 나오게 된다.When sign acquisition is made, the correlation value is positive when a non-inverted pseudo noise code is received, and the correlation value is negative when a reversed pseudo noise code is received.
따라서 상관 값 는 절대 값이 취해져서 문턱 값 와 비교된다. 만약 가 보다 크면 부호 획득이 이루어진 것으로 판단하고 추적을 시작하고 보다 작으면 부호 획득에 실패한 것으로 판단하고, 적재 과정부터 다시 시작한다.Thus the correlation value Is the absolute value of the threshold Is compared with. if end Greater than it determines that sign acquisition has taken place and starts tracing. If smaller, it is determined that the code acquisition has failed, and starts again from the loading process.
부호 획득 이후 상관 값은 수신 데이터 판단에 사용되며, 부호 획득 순간 의 데이터도 정상 복조할 수 있다.After the code acquisition, the correlation value is used to determine the received data, and the data at the moment of code acquisition can also be demodulated normally.
따라서, 표 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 이중 상관 순차 추정기와 비교할 때, 본 발명에 따른 추정기는 동일한 부호 획득 성능을 가지면서 하드웨어가 더 단순하다는 것을 알 수 있다.Thus, as shown in Table 1, it can be seen that when compared with the conventional dual correlation sequential estimator, the estimator according to the invention has the same sign acquisition performance and the hardware is simpler.
개수Depot
Count
개수Correlator
Count
처리기
개수Absolute value
Handler
Count
비교기
개수Threshold
Comparator
Count
개수Differential
Count
제어기
개수reversal
Controller
Count
논리
개수Combination
logic
Count
순차 추정기Double correlation
Sequential estimator
추정기Of the present invention
Estimator
다시 말하면, 종래의 이중 상관 순차 추정기의 경우 의사 잡음 부호 발생기를 두 개 사용하지만, 본 발명에 따른 추정기는 의사 잡음 부호 발생기를 하나만 사용하며, 대신 차동 회로 및 위상 변이 네트워크를 추가하였기 때문에 저장 소자가 개 더 적게 사용된다.In other words, the conventional dual correlation sequential estimator uses two pseudo noise code generators, but the estimator according to the present invention uses only one pseudo noise code generator, and instead, the storage element is added because a differential circuit and a phase shift network are added. Dogs are used less.
그리고, 사용하는 의사 잡음 부호의 주기가 길어질수록 하드웨어 복잡도 측면의 이득은 더 커지게 된다.The longer the period of the pseudo noise code used, the greater the gain in terms of hardware complexity.
2. 위상 변이 네트워크2. Phase Shift Network
의사 잡음 부호 발생기가 가지는 근원 다항식은 수학식 1과 같이 쓸 수 있다.The source polynomial of the pseudo noise code generator can be written as
수학식 1에서, 계수 는 도 2의 의사 잡음 부호 발생기에서 시프트 레지스터의 각 저장 소자 값들을 이진 덧셈기로 연결할지 하지 않을지를 결정해주는 스위치 역할을 한다(0이면 연결하지 않고, 1이면 연결한다).In
수학식 1과 같은 근원 다항식을 통해 발생되는 주기가 인 의사 잡음 부호는 수학식 2와 같이 계수들이 의사 잡음 부호를 나타내는 다항식 형태로 쓸 수 있다([9] 참조).The period that occurs through the source polynomial, such as The pseudo noise code may be written in a polynomial form in which the coefficients represent the pseudo noise code as shown in Equation 2 (see [9]).
수학식 2와 같은 다항식 형태의 의사 잡음 부호는 다음과 같이 차 보다 낮은 분자 다항식을 근원 다항식으로 나눔으로써 수학식 3을 얻을 수 있다.A polynomial pseudo noise code such as
수학식 3에서 을 제외하면 개의 분자 다항식이 존재할 수 있다. 이로부터 위상이 서로 다른 의사 잡음 부호가 개 존재함을 알 수 있다. 의사 잡음 부호 를 수학식 4와 같이 정의하면, 칩 지연된 의사 잡음 부호는 다음과 같이 둘 수 있다.In equation (3) Except There may be two molecular polynomials. This results in pseudo-noise codes with different phases It can be seen that there are dogs. Pseudo noise code If defined as
도 2에서 차동기로 입력되는 반전되지 않은 의사 잡음 부호를 수학식 5와 같이 쓴다면 차동기 출력은 다항식 형태로 수학식 6과 같이 쓸 수 있다.If the inverted pseudo noise code input to the differential in Figure 2 is written as
또, 차동기 출력을 차동기로 입력되는 반전되지 않은 의사 잡음 부호 대비 만큼 지연된 의사 잡음 부호로 생각할 수 있으므로 수학식 7과 같이 쓸 수 있다.Also, compare the uninverted pseudo-noise code to the differential output as a differential. Since it can be thought of as a delayed pseudo noise code, it can be written as
수학식 6 및 수학식 7로부터, 지연 값 을 구할 수 있으며, 위상 변이 네트워크를 이용하여 만큼 위상을 지연시키면 그 출력의 위상은 반전되지 않은 의사 잡음 부호와 동일하게 된다.From equations (6) and (7), the delay value Can be obtained by using a phase shift network Delaying the phase by will cause the output phase to equal the uninverted pseudo noise code.
도 2의 의사 잡음 부호 발생기(시프트 레지스터의 첫 번째 저장 소자 으로)로 입력되는 의사 잡음 부호에 대해 만큼 지연된 의사 잡음 부호를 생성시키기 위해서는 수학식 8과 같은 마스크 다항식을 사용하면 된다([9] 참조).Pseudo-noise code generator of FIG. 2 (first storage element of shift register) For pseudo noise codes To generate a delayed pseudo noise code, a mask polynomial such as
수학식 8에서, 계수 는 그림 1의 위상 변이 네트워크에서 시프트 레지스터의 각 저장 소자 값들을 이진 덧셈기로 연결할지 하지 않을지를 결정해 주는 스위치 역할을 한다.In
3. 평균 부호 획득 시간3. Average code acquisition time
부호 획득을 하는데 소요되는 평균 시간은 발생 함수 흐름도(generation function flow graph)를 이용하여 구할 수 있다([3], [10] 참조).The average time for sign acquisition can be obtained using a generation function flow graph (see [3] and [10]).
도 3은 순차 추정 관련 기법의 발생 함수 흐름도를 나타낸다. 도 3을 이용하여 순차 추정기, 이중 상관 순차 추정기 및 발명한 추정기의 평균 부호 획득 시간을 구할 수 있다.3 is a flowchart of an occurrence function of a sequential estimation related technique. 3, an average code acquisition time of the sequential estimator, the dual correlation sequential estimator, and the inventive estimator can be obtained.
도 3에서 는 칩을 올바르게 추정할 확률이며(correct chip probability), 은 개의 칩을 올바르게 추정할 확률이고(칩 정추정 확률), 은 로 주어진다. 는 검파 확률(개의 칩 모두가 올바르게 추정되었을 때, 실제로 부호 획득이 이루어질 확률)이며, 는 오경보 확률(개의 칩 가운데 적어도 하나가 올바르게 추정되지 않았음에도, 부호 획득이 이루어졌다고 판단될 확률)이고, 는 오경보에 대한 손실 비용 (penalty factor)이다.In Figure 3 Is the probability of correctly estimating the chip (correct chip probability), silver Probability of correctly estimating chips (chip estimation probability), silver Is given by Is the probability of detection ( Probability of sign acquisition in practice when all four chips are correctly estimated, Is the false alarm probability ( Probability that it will be determined that sign acquisition has been made, even though at least one of the Is the penalty factor for false alarms.
도 3으로부터 발생 함수 는 수학식 9와 같이 유도될 수 있다.Occurrence function from FIG. 3 Can be derived as in Equation (9).
수학식 9로부터 평균 부호 획득 시간 는 수학식 10과 같이 얻을 수 있다.Average Sign Acquisition Time from
수학식 10에서, 는 검사 시간으로서, 와 같으며 적재와 상관에 소요되는 시간을 의미한다.In
수학식 10에서 보는 바와 같이 부호 획득 시간은 시스템의 칩 정추정 확률, 검파 확률, 오경보 확률, 오경보 손실 비용, 적재 시간 및 의사 잡음 부호의 길이 등에 의해 결정된다.As shown in
순차 추정 관련 시스템을 이용하여 부호 획득 및 데이터 복조를 하는 경우 적재를 시작한 후 번째 입력되는 신호는 수학식 11과 같이 주어진다.In case of sign acquisition and data demodulation using sequential estimation related system, after loading The first input signal is given by Equation 11.
수학식 11에서, 는 의사 잡음 부호의 칩 신호 전력이고, 는 같은 확률로 +1과 -1의 값을 가진다. 는 의 단면 전력 밀도 스펙트럼을 (one-sided power spectral density) 갖는 덧셈꼴 백색 정규 잡음이다. 즉, 는 평균 0, 분산 인 서로 독립이고 같은 분포(independent and identically distributed)를 갖는 정규 확률 변수이다.In Equation 11, Is the chip signal power of the pseudo noise code, Has the same probability of having values of +1 and -1. Is It is an additive white normal noise with a one-sided power spectral density. In other words, Is an average of 0, variance Are normal random variables that are independent and identically distributed.
4. 본 발명에 따른 추정기의 칩 정추정 확률, 검파 확률, 오경보 확률4. Chip estimation probability, detection probability, false alarm probability of the estimator according to the present invention
본 발명에 따른 추정기의 칩 정추정 확률 는 수학식 12와 같이 표현할 수 있다.Chip Estimation Probability of the Estimator According to the Invention Can be expressed as in Equation 12.
연속된 개의 칩이 모두 올바르게 추정되어 적재되었다면 이후 발생되는 의사 잡음 부호와 송신단의 의사 잡음 부호는 위상이 일치하게 되거나(반전되지 않은 의사 잡음 부호가 수신되는 경우) 정반대가 된다(반전된 의사 잡음 부호가 수신되는 경우).Successive If all three chips are correctly estimated and loaded, the pseudo noise code generated afterwards and the pseudo noise code of the transmitting end are in phase (if an inverted pseudo noise code is received) or vice versa (inverted pseudo noise code is received. If you do).
따라서 올바른 적재가 이루어졌을 때 상관 값 의 확률밀도함수는 반전되 지 않은 의사 잡음 부호가 수신되는 경우와 반전된 의사 잡음 부호가 수신되는 경우 두 가지로 나눌 수 있다.Therefore, the correlation value when the correct loading The probability density function can be divided into two cases when an inverted pseudo noise code is received and an inverted pseudo noise code.
먼저 반전되지 않은 의사 잡음 부호가 수신되는 경우에 상관 값 의 확률밀도함수는 수학식 13과 같다.First, the correlation value when an uninverted pseudo noise code is received The probability density function of is given by Equation 13.
한편, 반전된 의사 잡음 부호가 수신되는 경우에 상관 값 의 확률밀도함수는 수학식 14와 같다.On the other hand, the correlation value when the inverted pseudo noise code is received The probability density function of is given by Equation 14.
수학식 14는 수학식 13과 비교할 때 평균의 부호가 반대이고, 동일한 분산을 가진다.Equation 14 has the opposite sign and has the same variance as compared with Equation 13.
반전되지 않은 의사 잡음 부호와 반전된 의사 잡음 부호가 수신될 확률은 동일하게 1/2로 생각할 수 있으므로, 본 발명에 따른 추정기의 검파 확률을 수학식 15와 같이 구할 수 있다.Since the probability of receiving an inverted pseudo-noise code and an inverted pseudo-noise code can be equally 1/2, the detection probability of the estimator according to the present invention can be obtained as shown in Equation 15.
확률밀도함수 와 는 서로 대칭이므로 수학식 15는 수학식 16과 같이 쓸 수 있다.Probability density function Wow Are symmetrical to each other, so Equation 15 can be written as Equation 16.
한편, 연속된 개의 칩 추정 가운데 어느 하나에서라도 오류가 발생한다면(wrong loading) 적재 후 발생되는 의사 잡음 부호는 송신단의 의사 잡음 부호와 위상이 어긋나게 된다.Meanwhile, continuous If any of the two chip estimates fails, the pseudo noise code generated after loading is out of phase with the pseudo noise code of the transmitter.
서로 위상이 다른 의사 잡음 부호 간의 한 주기 동안의 상관 값은 상관 특 성에 의해 (correlation property [2]) 로 주어진다.The correlation value for one period between pseudo-noise codes that are out of phase is determined by the correlation property (correlation property [2]). Is given by
송수신 시스템에서 사용하는 의사 잡음 부호의 길이가 충분이 크다고 가정하면 송신단과 수신단의 의사 잡음 부호가 어긋났을 때 동안의 상관 결과는 로 근사화 할 수 있으며, 이는 다시 0으로 근사화 할 수 있다.Assuming that the pseudo-noise codes used in the transmission and reception system are large enough, when the pseudo-noise codes of the transmitter and the receiver are shifted While the correlation results It can be approximated by, which in turn can be approximated by zero.
따라서 연속된 개의 칩 추정 가운데 어느 하나에서라도 오류가 발생한 경우 상관 값 의 확률밀도함수는 반전되지 않은 의사 잡음 부호가 수신되는 경우와 반전된 의사 잡음 부호가 수신되는 경우 모두 수학식 17과 같이 잡음 성분만으로 표현할 수 있다.Thus Correlation if any of the two chip estimates fails The probability density function of may be expressed only by the noise component, as shown in Equation 17, when both an inverted pseudo noise code and an inverted pseudo noise code are received.
수학식 17로부터 본 발명에 따른 추정기의 오경보 확률은 수학식 18과 같이 구할 수 있다.From Equation 17, the false alarm probability of the estimator according to the present invention can be obtained as shown in Equation 18.
그리고, 수학식 10을 이용하여 본 발명에 따른 추정기의 부호 획득 시간을 순차 추정기 및 이중 상관 순차 추정기의 부호 획득 시간과 비교하면, 도 4 및 표 2와 도 5 및 표 3에 나타낸 바와 같이, 적재 시간 및 검사 시간이 같으므로 부호 획득 시간은 동일함을 알 수 있다.When the code acquisition time of the estimator according to the present invention is compared with the code acquisition time of the sequential estimator and the dual correlation sequential
신호대잡음비
(dB)Per chip
Signal to noise ratio
(dB)
(chip)Average Sign Acquisition Time of Dual Correlation Sequential Estimator
(chip)
평균 부호 획득 시간
(chip)Of the estimator of the present invention
Average sign acquisition time
(chip)
신호대잡음비
(dB)Per chip
Signal to noise ratio
(dB)
(chip)Average Sign Acquisition Time of Dual Correlation Sequential Estimator
(chip)
평균 부호 획득 시간
(chip)Of the estimator of the present invention
Average sign acquisition time
(chip)
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 기존의 이중 상관 순차 추정기에 비해 더 낮은 하드웨어 복잡도를 가지면서 동일한 부호 획득 성능을 제공한다.The present invention as described above provides the same code acquisition performance while having lower hardware complexity than the conventional dual correlation sequential estimator.
그리고, 본 발명은 하드웨어 복잡도 측면에서의 이득은 의사 잡음 부호의 주기가 길어질수록 더 큰 이득을 제공한다.And, in the present invention, the gain in terms of hardware complexity provides a larger gain as the period of the pseudo noise code is longer.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5048053A (en) | 1989-11-20 | 1991-09-10 | Unisys Corporation | Detecting and tracking circuit for component PN codes |
KR19990056008A (en) * | 1997-12-29 | 1999-07-15 | 윤종용 | Pseudo Noise Code Acquisition Device for Direct Sequence Spread Spectrum Communication |
KR20020094609A (en) * | 2001-06-12 | 2002-12-18 | 전자부품연구원 | A synchronization apparatus and method of coarse frequency offset in digital audio broadcasting system |
KR20050122926A (en) * | 2004-06-25 | 2005-12-29 | 한국과학기술원 | A method of rapid acquisition of pn sequences with a new decision logic |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5048053A (en) | 1989-11-20 | 1991-09-10 | Unisys Corporation | Detecting and tracking circuit for component PN codes |
KR19990056008A (en) * | 1997-12-29 | 1999-07-15 | 윤종용 | Pseudo Noise Code Acquisition Device for Direct Sequence Spread Spectrum Communication |
KR20020094609A (en) * | 2001-06-12 | 2002-12-18 | 전자부품연구원 | A synchronization apparatus and method of coarse frequency offset in digital audio broadcasting system |
KR20050122926A (en) * | 2004-06-25 | 2005-12-29 | 한국과학기술원 | A method of rapid acquisition of pn sequences with a new decision logic |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101728626B1 (en) | 2016-01-04 | 2017-04-19 | 성균관대학교산학협력단 | Acquisition method for pseudo noise code at receiver and receiver for acquiring pseudo noise code |
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