KR101264866B1 - 가변펄스위치변조 디코더 및 이의 제어방법과, 이를 포함하는 데이터 수신장치 - Google Patents

가변펄스위치변조 디코더 및 이의 제어방법과, 이를 포함하는 데이터 수신장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가변펄스위치변조 디코더와 이를 포함하는 데이터 수신장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 본 발명에 따른 VPPM 디코더는VPPM(Variable Pulse Position Modulation) 코딩된 데이터가 입력된 경우, 상기 코딩된 데이터의 상승에지시점 및 하강에지시점을 검출하는 에지검출모듈 및 상기 검출된 상승에지시점 및 하강에지시점을 이용하여 상기 코딩된 데이터의 판별시점을 조정하며, 조정된 판별시점에 대응하여 상기 코딩된 데이터를 디코딩하는 디코딩모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가변펄스위치변조 디코더 및 이의 제어방법과, 이를 포함하는 데이터 수신장치{DECODER FOR VARIABLE PULSE POSITION MODULATION AND CONTROL METHOD THEREOF, DATA RECEIVING APPARATUS INCLUDING THE SAME DECODER}
본 발명은 가변펄스위치변조 디코더와 이를 포함하는 데이터 수신장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 LED 조명의 밝기를 제어함과 동시에 데이터를 전송할 수 있는 VPPM(VARIABLE PULSE POSITION MODULATION) 신호를 복조하는 VPPM 복조기와 이를 포함하는 데이터 수신장치에 관한 것이다.
일반적으로, VPPM 변조방식은 LED 조명의 밝기를 제어함과 동시에 데이터를 전송하는 것으로서, 디지털 데이터 한 비트를 두 개 영역으로 나누고 입력 디지털 신호(‘0’ 혹은 ‘1’)에 의해 한 영역에서는 Low 신호를 다른 영역에서는 High 신호를 출력하는 변조방식이다.
한편, 이러한 VPPM 변조방식에서는 LED 조명의 밝기가 변하므로, 디코딩이 복잡해지는 문제점이 있어, 수신부에서 원 신호의 복원이 쉽지 않았다. 따라서, 수신부에서 원 신호를 간편하게 디코딩하는 방법이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 VPPM 데이터의 High 또는 Low 비율에 무관하게 우수한 디코딩 성능을 유지할 수 있는 VPPM 디코더 및 이의 제어방법과 이를 포함하는 데이터 수신장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 본 발명에 따른 VPPM 디코더는VPPM(Variable Pulse Position Modulation) 코딩된 데이터가 입력된 경우, 상기 코딩된 데이터의 상승에지시점 및 하강에지시점을 검출하는 에지검출모듈 및 상기 검출된 상승에지시점 및 하강에지시점을 이용하여 상기 코딩된 데이터의 판별시점을 조정하며, 조정된 판별시점에 대응하여 상기 코딩된 데이터를 디코딩하는 디코딩모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 본 발명에 따른 VPPM 디코더는VPPM(Variable Pulse Position Modulation) 코딩된 데이터가 입력된 경우, 상기 코딩된 신호 크기가 High레벨 인지 Low레벨 인지 측정하고, 측정된 High레벨의 신호구간 및 Low레벨의 신호구간을 각각 측정하는 카운터모듈 및 상기 High레벨의 신호구간 및 상기 Low레벨의 신호구간의 크기를 비교하고, 비교결과에 따라 상기 코딩된 데이터의 판별시점을 조정하며, 조정된 판별시점에 대응하여 상기 코딩된 데이터를 디코딩하는 디코딩모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, VPPM 코딩된 데이터가 입력된 경우, 상기 코딩된 데이터의 상승에지시점 및 하강에지시점을 검출하는 에지검출모듈을 더 포함하고, 상기 디코딩모듈은 상기 검출된 상승에지시점 및 하강에지시점과, 상기 High레벨의 신호구간 및 Low레벨의 신호구간의 크기를 비교한 결과를 이용하여 상기 코딩된 데이터의 판별시점을 조정하며, 조정된 판별시점에 대응하여 상기 코딩된 데이터를 디코딩하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 판별시점은 현재 입력되는 상기 코딩된 데이터의 값에 대응하여 현재 시점 후 상기 상승에지시점 또는 상기 하강에지시점으로부터 기 설정된 시간이 경과한 시점인 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 High레벨의 신호구간은 ΔH로, 상기 Low레벨의 신호구간은 ΔL로, 상기 상승에지시점은 tr로, 상기 하강에지시점은 tf로 표현되고, 상기 판별시점은, ΔH가 ΔL보다 길고, 직전 판별된 데이터의 값이 ‘1’이면, 직전 판별 시점 후 상기 에지검출모듈에 의해 검출된 tr로부터 수식ΔH+0.5ΔL 만큼 경과한 시점이고, ΔH가 ΔL보다 길고, 직전 판별된 데이터의 값이 ‘0’이면, 직전 판별 시점 후 상기 에지검출모듈에 의해 검출된 tf로부터 수식ΔL+0.5ΔL 만큼 경과한 시점이며, ΔL이 ΔH보다 길고, 직전 판별된 데이터의 값이 ‘1’이면, 직전 판별 시점 후 상기 에지검출모듈에 의해 검출된 tr로부터 수식ΔH+0.5ΔH 만큼 경과한 시점이고, ΔL이 ΔH보다 길고, 직전 판별된 데이터의 값이 ‘0’이면, 직전 판별 시점 후 상기 에지검출모듈에 의해 검출된 tf로부터 수식ΔL+0.5ΔH 만큼 경과한 시점인 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 디코딩모듈은 상기 코딩된 데이터에 대응하고 상기 코딩된 데이터의 하강에지에서 상기 판별시점이 형성된 구형파 형태의 판별클록을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 VPPM 코딩된 데이터를 디코딩하는 VPPM 디코더의 제어방법은 (a) VPPM 디코더가 장치내로 입력되는 상기 VPPM 코딩된 신호를 분석하여 High레벨 신호구간 및 Low레벨 신호구간을 주기적으로 측정하는 단계, (b) High레벨의 신호구간이 Low레벨의 신호구간의 크기보다 크거나 같은지 판단하는 단계, (c) 상기 (b)단계의 판단 결과 High레벨의 신호구간이 Low레벨의 신호구간의 크기보다 크거나 같은 것으로 판단한 경우 VPPM 디코더가 제1 디코딩모드를 수행하여 상기 VPPM 코딩된 데이터를 복구하는 단계 및 (d) 상기 (b)단계의 판단 결과, High레벨의 신호구간이 Low레벨의 신호구간의 크기보다 작은 것으로 판단한 경우 제2 디코딩모드를 수행하여 상기 상기 VPPM 코딩된 데이터를 복구하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 High레벨의 신호구간이 ΔH로, 상기 Low레벨의 신호구간이 ΔL로, 상기 상승에지시점이 tr로, 상기 하강에지시점이 tf로 표현되고, 상기 제1 디코딩모드는, (c1) VPPM 디코더에서 직전 판별된 VPPM 코딩된 데이터의 값이 ‘1’인지 ‘0’인지 확인하는 단계, (c2) 상기 (c1)단계의 확인결과 상기 VPPM 코딩된 데이터의 값이 ‘1’ 인 경우 직전 판별 시점 후 상기 VPPM 디코더에 의해 검출된 tr로부터 수식ΔH+0.5ΔL 만큼 경과한 시점을 판별시점으로 하여 상기 VPPM 코딩된 데이터의 값을 측정하고, 이 측정값을 이용하여 복구데이터를 판별하는 단계 및 (c3) 상기 (c1)단계의 판단결과 상기 VPPM 코딩된 데이터의 값이 ‘0’인 경우 직전 판별 시점 후 상기 VPPM 디코더에 의해 검출된 tf로부터 수식 ΔL+0.5ΔL 만큼 경과한 시점을 상기 판별시점으로 하여 상기 VPPM 코딩된 데이터의 값을 측정하고, 이 측정값을 이용하여 상기 복구데이터를 판별하는 단계를 포함하고,
상기 제2 디코딩모드는, (d1) VPPM 디코더에서 직전 판별된 VPPM 코딩된 데이터의 값이 ‘1’인지 ‘0’인지 확인하는 단계, (d2) 상기 (d1)단계의 확인결과 상기 VPPM 코딩된 데이터의 값이 ‘1’ 인 경우 직전 판별 시점 후 VPPM 디코더에 의해 검출된 tr로부터 수식 ΔH+0.5ΔH 만큼 경과한 시점을 판별시점(td)으로 하여 상기 VPPM 코딩된 데이터의 값을 측정하고, 이 측정값을 이용하여 복구데이터를 판별하는 단계 및 (d3) 상기 (d1)단계의 판단결과 상기 VPPM 코딩된 데이터의 값이 ‘0’인 경우 직전 판별 시점 후 VPPM 디코더에 의해 검출된 tf로부터 수식 ΔL+0.5ΔH 만큼 경과한 시점을 상기 판별시점으로 하여 상기 VPPM 코딩된 데이터의 값을 측정하고, 이 측정값을 이용하여 복구데이터를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 VPPM 코딩된 통신신호를 수신하여 처리하는 데이터수신장치는
상기 통신신호를 수신하기 위한 수신포트, 상기 수신포트로부터 수신된 통신신호를 복조하여 출력하는 복조기 및 상기 복조기로부터 입력된 VPPM 코딩된 데이터를 디코딩하는 VPPM 디코더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 통신신호는 가시광 통신신호인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 VPPM 디코더 및 이의 제어방법과, 이를 포함하는 데이터수신장치는 입력데이터로부터 검출된 상승에지시점 및 하강에지시점과, High레벨의 신호구간 및 Low레벨의 신호구간의 크기를 비교한 결과를 이용하여 디코딩의 판별시점을 조정함으로써, 원하는 밝기에 따라 한 비트 내에서 VPPM 코딩 신호의 레벨 변화 시점이 변하는 경우에도 디코딩 성능을 우수하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 VPPM 디코더의 블록도이다.
도 2, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디코딩을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 VPPM 디코더의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 VPPM 디코더를 포함하는 데이터수신장치이다.
도 7은 위에서 살펴본, VPPM 디코딩 방법을 구현하기 위한 디지털 회로의 블록도이다.
이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 따른 VPPM 디코더와 이의 제어방법 그리고 이를 포함하는 데이터수신장치에 대하여 구체적으로 설명한다.
여기서는 본 발명의 실시 예들로서 통신용 장치에 적용되는 것을 전제로 하지만 본 발명의 목적을 달성하는 범위 내에서 다른 장치에 적용될 수 있다.
도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 VPPM 디코더를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 VPPM 디코더의 블록도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 VPPM 디코더(10)는 외부로부터 입력된 입력데이터 및 기준클록을 이용하여 VPPM 인코딩되기 전의 원래 데이터로 디코딩하는 기능을 수행한다. 본 실시 예에 따른 VPPM 디코더(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 카운터모듈(12), 에지검출모듈(14), 디코딩모듈(16), 복구클록생성모듈(18)을 포함할 수 있다.
여기에서, VPPM 디코더(10)로 입력되는 입력데이터는 외부의 장치에서 VPPM 인코딩된 데이터로서, 'VPPM 변조된 신호'로 표현될 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 VPPM 디코더는 (10) 외부로부터 입력데이터 즉, VPPM 변조된 신호와 기준 클록을 입력으로 받아서 복구 데이터와 복구된 클록을 제공하고자 한다.
여기서, 기준클록은 외부의 클록 발생장치(미도시됨)에 의해 발생될 수 있으며, 상기 기준 클록은 입력데이터에 비해 수 배 이상 빠른 클록을 이용할 수 있다. 빠른 기준 클록을 이용할 때 데이터 판별 시점을 더욱 정확히 설정할 수 있다.
상기 도 1에서, VPPM 디코더(10)의 구성을 살펴보면, 카운터모듈(12)은, 디코딩모듈(16)의 제어에 의해 동작하고, 상기 카운터모듈(12)은 외부로부터 입력된 신호를 분석하여 High레벨 신호구간(ΔH) 및 Low레벨 신호구간(ΔL)을 주기적으로 측정한다. 이러한 측정을 위해 통신규약에 의해 특정신호가 통신신호 내에 포함된 경우 이를 이용하면 더욱 정확한 측정이 가능하다.
에지검출모듈(14)은, 디코딩모듈(16)의 제어에 의해 동작하고, 상기 에지검출모듈(14)은 VPPM 코딩된 데이터(도 1에서, '입력데이터'에 대응)가 입력된 경우, 상기 VPPM 코딩된 데이터, 즉, 입력데이터의 에지시점을 검출한다. 즉, 상기 에지검출모듈(14)은 입력데이터로부터 상승에지시점(tr) 및 하강에지시점(tf)을 검출한다.
디코딩모듈(16)은, 카운터모듈(12)의 측정결과를 이용하여 High레벨 신호구간(ΔH) 및 Low레벨 신호구간(ΔL)의 크기를 비교하며, 이 비교 결과에 따라 제1 디코딩모드 및 제2 디코딩모드 중 어느 하나로 동작할 수 있다.
여기에서, 제1 디코딩모드는 ΔH가 ΔL보다 긴 경우로서, 직전 판별 데이터 값이 ‘1’인 경우, 판별 시점 후 에지검출모듈(14)에 의해 검출된 상승에지(tr)로부터 ΔH+0.5ΔL 만큼 경과한 시점을 새로운 판별시점(td)으로 하여 입력데이터의 값을 측정하며, 이 판별시점(td)에서의 입력데이터의 측정값이 Low레벨이면 복구데이터를 '1'로 측정값이 High레벨이면 복구데이터를 '0'으로 판별한다. 한편, 위와 같은 상승에지의 판단은 에지검출모듈(14)에서 수행한다.
제1 디코딩모드에서 직전 판별 데이터 값이‘0’인 경우에는 판별 시점 후 에지검출모듈(14)에 의해 검출된 하강에지(tf)로부터 ΔL+0.5ΔL 만큼 경과한 시점을 새로운 판별시점(td)으로 한다.
한편, 여기에서 '직전 데이터'는 VPPM 디코더(10)로 입력되는 입력데이터에 대응하는 것으로서, 현재 입력된 데이터가 입력되기 전 입력되었던 데이터를 의미한다.
또한 제2 디코딩모드는 ΔH가 ΔL보다 긴 경우로서, 직전 판별 데이터 값이 ‘1'인 경우, 판별 시점 후 에지검출모듈(14)에 의해 검출된 상승에지(tr)로부터 ΔL+0.5ΔH 만큼 경과한 시점을 새로운 판별시점(td)으로 하여 입력데이터의 값을 측정하며, 이 판별 시점(td)에서의 입력데이터의 측정값이 Low레벨이면 복구데이터를 '1'로 측정값이 High레벨이면 복구데이터를 '0'으로 판별한다.
제2 디코딩모드에서 직전 판별 데이터 값이 ‘0’인 경우에는 판별 시점 후 에지검출모듈(14)에 의해 검출된 하강에지(tf)로부터 ΔL+0.5ΔH 만큼 경과한 시점을 새로운 판별시점(td)으로 한다.
여기에서, 판별시점(td)은 입력데이터의 상승에지 혹은 하강에지로부터 일정시간 후로 정하며, 상기 일정시간은 디코딩모드가 제1 디코딩모드인지 아니면, 제2 디코딩모드 인지에 따라 달라질 수 있다.
한편, 복구클록생성모듈(18)은 High레벨 신호구간(ΔH) 및 Low레벨 신호구간(ΔL)의 크기와 디코딩모듈(16)에 의해 산출되는 판별시점(td)을 이용하여 생성할 수 있다. 이하에서는 디코딩모듈(16)에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2를 참조하여 제1 디코딩모드에 대하여 예를 들어 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이 디코딩모듈(16, 도 1 참조)은 VPPM 디코더(10)로 입력되는 입력데이터를 판별클록을 이용하여, {1,1,0,0,1,0,1}의 7비트 복구데이터 및 복구클록을 생성한다. 도 2에 도시된 판별클록은 판별시점(td)을 나타내는 파형을 의미한다. 판별시점(td)은 판별클록의 하강에지에서 형성된다.
제1 디코딩모드, 즉, ΔL이 ΔH 보다 긴 경우, 직전 비트의 데이터 값이'1'로 판별된 경우에 디코딩모듈(16)은 판별 시점 후 에지검출모듈(14)에 의해 검출된 상승에지(tr)로부터 ΔH+0.5ΔL 만큼 경과한 시점을 새로운 판별시점(td)으로 하여 입력데이터의 값을 측정한다. 그리고, 디코딩모듈(16)은 이 판별시점(td)에서의 입력데이터의 측정값이 Low레벨이면 복구데이터를 '1'로 측정값이 High레벨이면 복구데이터를 '0'으로 판별한다. 제1 디코딩모드에서 직전 비트의 데이터 값이 ‘0’으로 판별된 경우에는 판별 시점 후 에지검출모듈(14)에 의해 검출된 하강에지(tf)로부터 ΔL+0.5ΔL 만큼 경과한 시점을 새로운 판별시점(td)으로 한다.
또한 제2 디코딩모드, 즉, ΔL이 ΔH보다 긴 경우, 직전 데이터 값이 ‘1’으로 판별된 경우에 디코딩모듈(16)은 직전 데이터의 판별 시점 후, 에지검출모듈(14)에 의해 검출된 상승에지(tr)로부터 ΔL+0.5ΔH 만큼 경과한 시점을 새로운 판별시점(td)으로 하여 입력데이터의 값을 측정하며, 이 판별시점(td)에서의 입력데이터의 측정값이 Low레벨이면 복구데이터를 '1'로 측정값이 High레벨이면 복구데이터를 '0'으로 판별한다.
제2 디코딩모드에서 직전 판별 데이터 값이 ‘0’인 경우에는 판별 시점 후 에지검출모듈(14)에 의해 검출된 하강에지(tf)로부터 ΔL+0.5ΔH 만큼 경과한 시점을 새로운 판별시점(td)으로 한다.
도 3를 참조하여 제2 디코딩모드에 대하여 예를 들어 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이 디코딩모듈(16)은 VPPM 디코더(10)로 입력되는 입력데이터를 판별클록에 의하여 {1,1,0,0,1,0,1}의 7비트의 복구데이터 및 복구클록을 생성한다.
제1 디코딩모드 및 제2 디코딩모드 모두에서는 데이터 복구 초기에 직전 데이터의 값을 필요로 하고 있다. 복구 초기의 경우에는 직전 데이터(또는 현재 입력된 데이터)값이 없으며, 이 경우 임의로 초기 설정을 할 수 있다. 이렇게 하더라도 {1,0,1,0,...}신호를 수 비트 받아들이면 제대로 복구된 값을 찾아갈 수 있다.
한편 ΔL과 ΔH의 크기가 동일한 경우에는 본 실시 예에 따른 디코딩모듈(16)은 제1 디코딩모드 및 제2 디코딩모드 중 어느 하나가 선택적으로 동작되도록 마련될 수 있다. 이러한 선택적 동작은 디코딩모듈(16)이 어느 모드로 동작하든 동일한 결과를 나타내기 때문에 가능하다. 따라서 디코딩모듈(16)은 ΔL과 ΔH의 크기가 동일한 경우 어느 하나의 디코딩 모드로만 동작하도록 설정될 수 있다.
도 4를 참조하여 ΔL과 ΔH의 크기가 동일한 경우에 대하여 예를 들어 설명한다. 도 4에 도시된 바와 같이 디코딩모듈(16)은 VPPM 디코더(10)로 입력되는 입력데이터를 판별클록에 의하여 {1,1,0,0,1,0,1}의 7비트의 복구데이터 및 복구클록을 생성한다.
이하에서는 도 5와 함께, 본 발명의 일 실시 예에 따른 VPPM 디코더(10)의 동작을 도 5를 참조하여 설명한다. 여기서 ΔL과 ΔH의 크기가 동일한 경우 VPPM 디코더(10)는 전술한 제1 디코딩모드로 동작하는 것을 전제로 설명한다.
먼저 VPPM 디코더(10)는 장치 내로 입력되는 입력 신호를 분석하여 High레벨 신호구간(ΔH) 및 Low레벨(ΔL) 신호구간을 주기적으로 측정하며(S510), High레벨 신호구간이 Low레벨 신호구간의 크기보다 크거나 같은지 판단한다(S520). 판단 결과 High레벨 신호구간이 Low레벨 신호구간의 크기보다 크거나 같은 것으로 판단한 경우 VPPM 디코더(10)는 제1 디코딩모드를 수행하고(S530), 반면 판단 결과 High레벨 신호구간이 Low레벨 신호구간의 크기보다 작은 것으로 판단한 경우 제2 디코딩모드를 수행한다(S540).
제1 디코딩모드(S530)는 다음과 같은 과정을 수행한다. VPPM 디코더(10)는 직전 데이터 값이 ‘0’ 혹은 ‘1’ 인지를 살핀다(S531). 직전 데이터가 ‘1’인 경우, 이 판별 시점 후 에지검출모듈(14)에 의해 검출된 'tr'로부터 ΔH+0.5ΔL 만큼 경과한 시점을 판별시점(td)으로 하여 입력데이터의 값을 측정하여(S533), 이 측정값을 이용하여 복구데이터를 판별한다(S535).
반면 S531단계의 판단결과 직전 데이터의 값이 ‘0’인 경우 이 판별 시점 후 에지검출모듈(14)에 의해 검출된 'tf'로부터 ΔL+0.5ΔL 만큼 경과한 시점을 새로운 판별시점(td)으로 하여 입력데이터의 값을 측정하며(S537), 이 측정값을 이용하여 복구데이터를 판별한다(S539).
제2 디코딩모드(S540)는 다음과 같은 과정을 수행한다. VPPM 디코더(10)는 직전 데이터 값의 ‘0’ 혹은 ‘1’ 여부를 살핀다(S541). 직전 데이터가 ‘1’인 경우, 이 판별 시점 후 에지검출모듈(14)에 의해 검출된 'tr'로부터 ΔH+0.5ΔH 만큼 경과한 시점을 새로운 판별시점(td)으로 하여 입력데이터의 값을 측정하여(S543), 이 측정값을 이용하여 복구데이터를 판별한다(S545)
반면 S541단계의 판단결과 직전 데이터가 ‘0’인 경우, 이 판별 시점 후 에지검출모듈(14)에 의해 검출된 'tf'로부터 ΔL+0.5ΔH 만큼 경과한 시점을 새로운 판별시점(td)으로 하여 입력데이터의 값을 측정하며(S547), 이 측정값을 이용하여 복구데이터를 판별한다(S549).
본 실시 예에 따른 VPPM 디코더(10)의 각 모듈들은 디코더의 적용상황에 따라 공지된 하드웨어적 기술 또는 소프트웨어적 기술을 통해 다양하게 구현될 수 있다.
위와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터수신장치(100)는 가시광 통신의 수신단에 적용될 경우 원하는 밝기에 의해 펄스폭이 변화하는 VPPM 신호로부터 데이터를 복구하는데 효과적으로 이용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 데이터수신장치에 대한 블록도이다. 본 실시예는 가시광 통신의 수신장치에 적용될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 데이터수신장치(100)는 수신포트(110), 복조기(120) 및 VPPM 디코더(10)를 포함하며, VPPM 코딩된 통신신호를 수신하여 원 신호로 복구하는 기능을 수행한다. 여기서 통신신호는 주로 가시광 통신신호이다.
수신포트(110)는 통신신호를 수신하기 위한 안테나 또는 케이블 네트워크 포트로 구성될 수 있다. 통신신호가 가시광 신호인 경우 수신포트(110)는 광검출기를 구비해야 한다.
복조기(120)는 수신포트(110)로부터 수신된 통신신호를 변조 전의 신호로 복조한다. 이 복조된 신호는 VPPM 디코더(130)로 입력된다. 예를 들면 복조된 신호는 도 2 및 도 3의 입력데이터와 같은 파형을 가질 수 있다. 이것은 VPPM 코딩된 베이스밴드 신호에 해당한다.
VPPM 디코더(130)는 도 1에 도시된 VPPM 디코더(10)와 동일하기 때문에 구체적 설명은 생략한다.
위와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터수신장치(100)는 가시광 통신의 수신단에 적용될 경우 원하는 밝기에 의해 펄스폭이 변화하는 VPPM 신호로부터 데이터를 복구하는데 효과적으로 이용될 수 있다.
도 7은 위에서 살펴본, VPPM 디코딩 방법을 구현하기 위한 디지털 회로의 블록도이다. 도 7에 도시된 것과 같이, 디지털 회로는 카운터, 계산, 게이트 소자, 플립플롭 등으로 구성할 수 있으며 이들은 모두 디지털소자들 혹은 FPGA 칩 등을 이용하여 제작할 수 있다.
이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명에 따른 VPPM 디코더 및 이의 제어방법과, 이를 포함하는 데이터수신장치는 입력데이터로부터 검출된 상승에지시점 및 하강에지시점과, High레벨의 신호구간 및 Low레벨의 신호구간의 크기를 비교한 결과를 이용하여 디코딩의 판별시점을 조정함으로써, 원하는 밝기에 따라 한 비트 내에서 VPPM 코딩 신호의 레벨 변화 시점이 변하는 경우에도 디코딩 성능을 우수하게 유지할 수 있다.
10,130: VPPM 디코더 12: 카운터모듈
14: 에지검출모듈 16: 디코딩모듈
18: 복구클록생성모듈 100: 데이터수신장치
110: 수신포트 120: 복조기
130: VPPM 디코더

Claims (10)

  1. VPPM(Variable Pulse Position Modulation) 코딩된 데이터가 입력된 경우, 상기 코딩된 데이터의 상승에지시점 및 하강에지시점을 검출하는 에지검출모듈; 및
    상기 검출된 상승에지시점 및 하강에지시점을 이용하여 상기 코딩된 데이터의 판별시점을 조정하며, 조정된 판별시점에 대응하여 상기 코딩된 데이터를 디코딩하는 디코딩모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 VPPM 디코더.
  2. VPPM(Variable Pulse Position Modulation) 코딩된 데이터가 입력된 경우, 상기 코딩된 데이터의 값이 High레벨('1') 인지 Low레벨('0') 인지 측정하고, 측정된 High레벨의 신호구간 및 Low레벨의 신호구간을 각각 측정하는 카운터모듈; 및
    상기 High레벨의 신호구간 및 상기 Low레벨의 신호구간의 크기를 비교하고, 비교결과에 따라 상기 코딩된 데이터의 판별시점을 조정하며, 조정된 판별시점에 대응하여 상기 코딩된 데이터를 디코딩하는 디코딩모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 VPPM 디코더.
  3. 제2항에 있어서,
    VPPM 코딩된 데이터가 입력된 경우, 상기 코딩된 데이터의 상승에지시점 및 하강에지시점을 검출하는 에지검출모듈;을 더 포함하고,
    상기 디코딩모듈은 상기 검출된 상승에지시점 및 하강에지시점과, 상기 High레벨의 신호구간 및 Low레벨의 신호구간의 크기를 비교한 결과를 이용하여 상기 코딩된 데이터의 판별시점을 조정하며, 조정된 판별시점에 대응하여 상기 코딩된 데이터를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 VPPM 디코더.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 판별시점은 현재 입력되는 상기 코딩된 데이터의 값에 대응하여 직전 데이터 판별 시점 후 상기 상승에지시점 또는 상기 하강에지시점으로부터 기 설정된 시간이 경과한 시점인 것을 특징으로 하는 VPPM 디코더.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 High레벨의 신호구간은 ΔH로, 상기 Low레벨의 신호구간은 ΔL로, 상기 상승에지시점은 tr로, 상기 하강에지시점은 tf로 표현되고,
    상기 판별시점은,
    ΔH가 ΔL보다 길고, 직전 데이터 값이 '1'이면, 직전 데이터 판단 시점 후 상기 에지검출모듈에 의해 검출된 tr로부터 수식ΔH+0.5ΔL 만큼 경과한 시점이고,
    ΔH가 ΔL보다 길고, 직전 데이터 값이 '0'이면, 직전 데이터 판단 시점 후 상기 에지검출모듈에 의해 검출된 tf로부터 수식ΔL+0.5ΔL 만큼 경과한 시점이며,
    ΔL이 ΔH보다 길고, 직전 데이터 값이 '1'이면, 직전 데이터 판단 시점 후 상기 에지검출모듈에 의해 검출된 tr로부터 수식ΔH+0.5ΔH 만큼 경과한 시점이고,
    ΔL이 ΔH보다 길고, 직전 데이터 값이 '0'이면, 직전 데이터 판단 시점 후 상기 에지검출모듈에 의해 검출된 tf로부터 수식ΔL+0.5ΔH 만큼 경과한 시점인 것을 특징으로 하는 VPPM 디코더.
  6. 제1항 및 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 디코딩모듈은 상기 코딩된 데이터에 대응하고 상기 코딩된 데이터의 하강에지에서 상기 판별시점이 형성된 구형파 형태의 판별클록을 생성하는 것을 특징으로 하는 VPPM 디코더.
  7. VPPM 코딩된 데이터를 디코딩하는 VPPM 디코더의 제어방법에 있어서,
    (a) VPPM 디코더가 장치내로 입력되는 상기 VPPM 코딩된 데이터를 분석하여 High레벨('1') 신호인지 Low레벨('0') 신호인지 판별하여 High레벨 신호구간 및 Low레벨 신호구간을 주기적으로 측정하는 단계;
    (b) High레벨의 신호구간이 Low레벨의 신호구간의 크기보다 크거나 같은지 판단하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계의 판단 결과 High레벨의 신호구간이 Low레벨의 신호구간의 크기보다 크거나 같은 것으로 판단한 경우 VPPM 디코더가 제1 디코딩모드를 수행하여 상기 VPPM 코딩된 데이터를 복구하는 단계; 및
    (d) 상기 (b)단계의 판단 결과, High레벨의 신호구간이 Low레벨의 신호구간의 크기보다 작은 것으로 판단한 경우 제2 디코딩모드를 수행하여 상기 VPPM 코딩된 데이터를 복구하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 VPPM 디코더의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 High레벨의 신호구간이 ΔH로, 상기 Low레벨의 신호구간이 ΔL로, 상승에지시점이 tr로, 하강에지시점이 tf로 표현되고,
    상기 제1 디코딩모드는,
    (c1) VPPM 디코더에서 직전 데이터의 값이 '1'인지 '0'인지 판단하는 단계;
    (c2) 상기 (c1)단계의 판단결과 상기 직전 데이터의 값이 '1'인 경우, 직전 데이터의 판단 시점 후 상기 VPPM 디코더에 의해 검출된 tr로부터 수식ΔH+0.5ΔL 만큼 경과한 시점을 판별시점으로 하여 상기 VPPM 코딩된 데이터의 값을 측정하고, 이 측정값을 이용하여 복구데이터를 판별하는 단계; 및
    (c3) 상기 (c1)단계의 판단결과 상기 직전 데이터의 값이 '0'인 경우 직전 데이터 판단 시점 후 상기 VPPM 디코더에 의해 검출된 tf로부터 수식 ΔL+0.5ΔL 만큼 경과한 시점을 상기 판별시점으로 하여 상기 VPPM 코딩된 데이터의 값을 측정하고, 이 측정값을 이용하여 상기 복구데이터를 판별하는 단계;를 포함하고,
    상기 제2 디코딩모드는,
    (d1) VPPM 디코더에서 직전 데이터의 값이 '1'인지 '0'인지 판단하는 단계;
    (d2) 상기 (d1)단계의 판단결과 상기 적전 데이터의 값이 '1'인 경우, 직전 데이터 판단 시점 후 VPPM 디코더에 의해 검출된 tr로부터 수식 ΔH+0.5ΔH 만큼 경과한 시점을 판별시점(td)으로 하여 상기 VPPM 코딩된 데이터의 값을 측정하고, 이 측정값을 이용하여 복구데이터를 판별하는 단계; 및
    (d3) 상기 (d1)단계의 판단결과 상기 직전 데이터의 값이 '0'인 경우 직전 데이터의 판단 시점 후, 상기 VPPM 디코더에 의해 검출된 tf로부터 수식 ΔL+0.5ΔH 만큼 경과한 시점을 상기 판별시점으로 하여 상기 VPPM 코딩된 데이터의 값을 측정하고, 이 측정값을 이용하여 복구데이터를 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 VPPM 디코더의 제어방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100293452B1 (ko) 1998-06-11 2001-07-12 김영환 비동기 직렬 데이터의 수신장치
US6362766B1 (en) 2000-02-09 2002-03-26 International Business Machines Corporation Variable pulse PWM DAC method and apparatus
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