KR102064038B1 - Adaptive Phase Adjustor and method to remove the effect of multi-path fading - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 센서 네트워크(WSN) 수신기의 다중 경로 페이딩 효과를 효율적으로 제거하는 적응형 위상 조정 장치에 관한 것으로, 기설정된 프리앰블 시퀀스와 수신 신호의 프리앰블 시퀀스를 이용하여 위상 시프트 검출하여 전압 파라미터를 출력하는 위상 시프트 검출부, 상기 전압 파라미터를 이용하여 크리스털 발진기에 의해 생성된 신호의 위상각을 제어하는 기준 신호를 생성하는 적응형 위상 조정부 및 상기 생성된 기준 신호와 상기 수신 신호를 이용하여 상기 수신 신호의 위상 시프트를 제거하는 위상 시프트 제거부를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an adaptive phase adjusting device that efficiently removes the multipath fading effect of a wireless sensor network (WSN) receiver. A phase shift detector configured to generate a reference signal for controlling a phase angle of a signal generated by a crystal oscillator using the voltage parameter, and an adaptive phase adjuster configured to generate the reference signal using the generated reference signal and the received signal. And a phase shift remover for removing the phase shift.

Description

다중 경로 페이딩 효과 제거를 위한 적응형 위상 조정 장치 및 방법{Adaptive Phase Adjustor and method to remove the effect of multi-path fading}Adaptive phase adjuster and method to remove the effect of multi-path fading

본 발명은 적응형 위상 조정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선 센서 네트워크(WSN) 수신 장치에서 저전력으로 다중 경로 페이딩 효과를 효율적으로 제거할 수 있는 다중 경로 페이딩 효과 제거를 위한 적응형 위상 조정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an adaptive phase adjustment device and method, and more particularly, to an adaptive phase for multipath fading effect removal that can efficiently remove a multipath fading effect at low power in a wireless sensor network (WSN) receiving device. An adjustment apparatus and method are provided.

일반적으로 통신 시스템에 입력되는 다중 경로 간섭잡음 신호는 무선채널에서 원하는 신호와 결합되어 수신기에 입력되므로, 수신기에 입력되는 신호는 오직 하나의 동일 전달함수 및 동일 주파수를 통하여 입력되는 신호와 같은 특성을 나타낸다. 그러나 입력신호를 세부적으로 각각 구분하여 분석하는 경우, 입력신호는 일정한 전달함수 특성을 가진 원하는 신호 및 다른 일정한 전달함수 특성을 가진 다중 경로 간섭잡음 신호로 구성되며, 원하지 않는 신호인 다중 경로 간섭잡음 신호는 검출 및 제거되어야 한다.In general, since a multipath interference noise signal input to a communication system is input to a receiver in combination with a desired signal in a radio channel, the signal input to the receiver has the same characteristics as a signal input through only one same transfer function and the same frequency. Indicates. However, in the case of analyzing the input signal in detail, the input signal is composed of a desired signal having a constant transfer function characteristic and a multipath interference noise signal having another constant transfer function characteristic. Should be detected and eliminated.

일반적으로 무선 네트워크의 수신기는 수신된 신호를 증폭하여 이를 베이스 밴드 주파수로 변환하고 이를 디지털 신호로 변환한 다음 디지털 신호를 복조하여 일련의 숫자를 생성한다. 따라서 수신기는 증폭기, 주파수 합성기, 아날로그-디지털 변환기(ADC) 및 디지털 복조기와 같은 4개의 주요 구성 요소를 포함한다.In general, a receiver in a wireless network amplifies a received signal, converts it to a baseband frequency, converts it to a digital signal, and demodulates the digital signal to generate a series of numbers. Thus, the receiver includes four main components: an amplifier, a frequency synthesizer, an analog-to-digital converter (ADC), and a digital demodulator.

무선 통신하는 경우, 무선 네트워크의 수신기는 송신기에 의해 송신된 신호뿐만 아니라 반사, 회절, 침투 및 산란에 의해 생성된 2차 신호를 함께 수신하여 신호가 왜곡되는 문제점이 있다.In wireless communication, a receiver of a wireless network has a problem in that a signal is distorted by receiving not only a signal transmitted by a transmitter but also a secondary signal generated by reflection, diffraction, penetration and scattering.

또한, 일반적으로 코히어런트 검출 방식(Coherent detection scheme)은 슬로우 페이딩 무선 센서 네트워크(WSN)환경에서 적합하지만, 복잡한 위상 및 주파수 복구 메커니즘(Phase and Frequency Recovery Mechanism)의 사용을 요구하기 때문에 저전력 무선 센서 네트워크(WSN) 수신장치에 적용하는 것은 적합하지 않다.Also, coherent detection schemes are generally suitable in slow fading wireless sensor network (WSN) environments, but require low power wireless sensors because they require the use of complex phase and frequency recovery mechanisms. Application to network (WSN) receivers is not suitable.

한국등록특허 제10-1007350호(공고일자 2011.01.13.)Korea Patent Registration No. 10-1007350 (Notice date 2011.01.13.)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 무선 센서 네트워크(WSN) 수신 장치에서 저전력으로 다중 경로 페이딩 효과를 효율적으로 제거할 수 있는 적응형 위상 조장 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an adaptive phase enhancement device and method that can effectively remove the multipath fading effect with low power in a wireless sensor network (WSN) receiving device.

본 발명이 개시하고 있는 적응형 위상 조정 장치는 무선 센서 네트워크(WSN) 수신 장치에 결합될 수 있다. 또한 다중 경로 페이딩 효과를 효율적으로 제거할 뿐만 아니라 저비용, 낮은 전력 소모 및 낮은 비트 오류율을 제공할 수 있는 신뢰도가 향상된 무선 센서 네트워크 수신 장치를 제공하고자 한다.The adaptive phase adjustment device disclosed by the present invention may be coupled to a wireless sensor network (WSN) receiving device. In addition, the present invention aims to provide a wireless sensor network receiver with improved reliability that can effectively eliminate multipath fading effects and provide low cost, low power consumption, and low bit error rate.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기설정된 프리앰블 시퀀스와 수신 신호의 프리앰블 시퀀스를 이용하여 위상 시프트를 검출하고, 상기 검출된 위상 시프트에 대응되는 전압 파라미터를 출력하는 위상 시프트 검출부, 상기 출력된 전압 파라미터를 이용하여 기설정된 발진기에 의해 생성된 입력 신호의 위상각을 제어하여 기준 신호를 생성하는 적응형 위상 조정부 및 상기 생성된 기준 신호와 상기 수신 신호를 이용하여 상기 수신 신호의 위상 시프트를 제거하는 위상 시프트 제거부를 포함하는 적응형 위상 조정 장치이다.In order to achieve the above object, the present invention, a phase shift detection unit for detecting a phase shift by using a preamble sequence and a preamble sequence of the received signal, and outputs a voltage parameter corresponding to the detected phase shift, the output An adaptive phase adjuster for generating a reference signal by controlling a phase angle of an input signal generated by a predetermined oscillator using a predetermined voltage parameter and a phase shift of the received signal by using the generated reference signal and the received signal. An adaptive phase adjusting device including a phase shift removing unit for removing.

적응형 위상 조정부는, 상기 입력 신호와 피드백 신호를 비교하여 위상 차이를 검출하는 위상 주파수 검출기, 기준 신호의 위상각을 제어하는 위상 제어기, 상기 위상 주파수 검출기 및 상기 위상 제어기로부터 출력된 신호의 출력 잡음을 제거하는 루프 필터, 상기 루프 필터로부터 출력된 신호를 기초로 상기 기준 신호의 위상 각 및 주파수를 제어하여 상기 기준 신호를 생성하는 전압 제어 발진기 및 상기 전압 제어 발진기의 출력 신호를 피드백 신호로 분배하는 피드백 분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 장치이다.The adaptive phase adjuster includes: a phase frequency detector for detecting a phase difference by comparing the input signal with a feedback signal, a phase controller for controlling a phase angle of a reference signal, output noise of signals output from the phase frequency detector and the phase controller A loop filter for removing a voltage, a voltage controlled oscillator for generating the reference signal by controlling a phase angle and a frequency of the reference signal based on a signal output from the loop filter, and dividing an output signal of the voltage controlled oscillator as a feedback signal Adaptive phase adjustment device comprising a feedback divider.

위상 주파수 검출기는, 상기 기설정된 발진기에 의해 생성된 입력 신호의 위상과 기준신호가 피드백된 피드백 신호의 위상을 비교하여 위상 차이를 검출하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 장치이다.The phase frequency detector is an adaptive phase adjusting device characterized by detecting a phase difference by comparing a phase of an input signal generated by the preset oscillator and a phase of a feedback signal fed back with a reference signal.

위상 제어기는, 상기 출력된 전압 파라미터를 이용하여 기준 신호의 위상각을 제어하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 장치이다.The phase controller is an adaptive phase adjusting device, characterized in that for controlling the phase angle of the reference signal using the output voltage parameter.

위상 주파수 검출기로부터 출력된 신호와 상기 위상 제어기로부터 출력된 신호를 합산하고, 상기 합산된 신호를 상기 루프 필터로 전달하는 합산기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 장치이다.And an adder for summing the signal output from the phase frequency detector and the signal output from the phase controller and transferring the summed signal to the loop filter.

전압 제어 발진기는, 상기 루프 필터에 의해 잡음이 제거된 신호를 이용하여 상기 기준 신호의 위상 각 및 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 장치이다.The voltage controlled oscillator is an adaptive phase adjuster characterized in that the phase angle and frequency of the reference signal are controlled using the signal from which the noise is removed by the loop filter.

피드백 분배기는, 상기 위상 주파수 검출기의 출력 신호의 오류 신호가 제거되도록, 상기 전압 제어 발진기에 의해 생성된 음의 피드백(Negative feedback)을 상기 위상 주파수 검출기로 피드백 분배하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 장치이다.And a feedback divider provides feedback distribution of negative feedback generated by the voltage controlled oscillator to the phase frequency detector such that the error signal of the output signal of the phase frequency detector is removed. Device.

본 발명이 개시하고 있는 적응형 위상 조정 장치에 의해 수행되는 적응형 위상 조정 방법에 있어서, 기설정된 프리앰블 시퀀스와 수신 신호의 프리앰블 시퀀스를 이용하여 위상 시프트 검출하고, 상기 검출된 위상 시프트에 대응되는 전압 파라미터를 출력하는 위상 시프트 검출 단계, 상기 출력된 전압 파라미터를 이용하여 기설정된 발진기에 의해 생성된 입력 신호의 위상각을 제어하여 기준 신호를 생성하는 위상 조정 단계 및 상기 생성된 기준 신호와 상기 수신 신호를 이용하여 상기 수신 신호의 위상 시프트를 제거하는 위상 시프트 제거하는 단계를 포함하는 적응형 위상 조정 방법이다.In the adaptive phase adjusting method performed by the adaptive phase adjusting apparatus disclosed in the present invention, a phase shift detection is performed by using a predetermined preamble sequence and a preamble sequence of a received signal, and a voltage corresponding to the detected phase shift. A phase shift detection step of outputting a parameter, a phase adjustment step of generating a reference signal by controlling a phase angle of an input signal generated by a preset oscillator using the output voltage parameter, and the generated reference signal and the received signal Adaptive phase adjustment method comprising the step of removing the phase shift of the received signal using a phase shift.

적응형 위상 조정 방법에서 위상 조정 단계는, 상기 입력 신호와 피드백 신호를 비교하여 위상 차이를 검출하는 단계, 기준 신호의 위상 각을 제어하는 단계, 상기 검출된 위상 차이와 상기 제어된 신호를 합산하여 잡음을 제거하는 단계 및 오류 신호 존재 여부를 판단하여, 오류신호가 존재하는 경우 피드백 신호를 생성하고, 오류 신호가 존재하지 않는 경우 기준 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 방법이다.In the adaptive phase adjustment method, the phase adjustment step may include detecting a phase difference by comparing the input signal and a feedback signal, controlling a phase angle of a reference signal, summing the detected phase difference and the controlled signal Adaptive phase adjustment comprising the step of removing noise and determining whether there is an error signal, generating a feedback signal if an error signal exists, and outputting a reference signal if there is no error signal. Way.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 적응형 위상 조정 장치를 이용하여 무선 센서 네트워크(WSN) 수신 장치에서 저전력으로 다중 경로 페이딩 효과를 제거할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to remove the multipath fading effect with low power in the wireless sensor network (WSN) receiving device using the adaptive phase adjustment device.

또한 무선 통신 송신기에 의해 송신된 신호뿐만 아니라 신호의 반사, 회절 또는 산란에 의해 생성된 2차 신호를 함께 수신하게 되어 왜곡된 신호를 수신하는 문제점을 해결하고 저비용으로 낮은 비트 오류율(BER)을 성취하여 신뢰도 높은 센서 수신 장치를 제공할 수 있다.In addition to receiving signals transmitted by wireless communication transmitters, as well as secondary signals generated by signal reflection, diffraction or scattering, the problem of receiving distorted signals is solved and low bit error rate (BER) is achieved at low cost. It is possible to provide a reliable sensor receiving apparatus.

도 1은 본 발명에 따른 적응형 위상 조정 장치를 이용한 직접 변환 수신기의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 적응형 위상 조정 장치를 포함하는 수신기의 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 위상 시프트 검출부의 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 적응형 위상 조정 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 적응형 위상 조정 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 위상 조정 단계의 흐름도이다.
도 7은 레일리 페이딩에 따른 비트 오류율 그래프를 나타낸 도면이다.
도 8은 레일리 페이딩에 따른 패킷 오류율 그래프를 나타낸 도면이다.
도 9는 위상 시프트 오차의 변화에 따른 비트 오류율 그래프를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of a direct conversion receiver using an adaptive phase adjustment device according to the present invention.
2 is a block diagram of a receiver including an adaptive phase adjustment device according to the present invention.
3 is a flowchart of a phase shift detection unit according to the present invention.
4 is a block diagram of an adaptive phase adjustment device according to the present invention.
5 is a flowchart of an adaptive phase adjustment method according to the present invention.
6 is a flowchart of a phase adjustment step according to the present invention.
7 is a diagram illustrating a bit error rate graph according to Rayleigh fading.
8 is a diagram illustrating a packet error rate graph according to Rayleigh fading.
9 is a diagram illustrating a bit error rate graph according to a change of a phase shift error.

이하, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It will be described in detail focusing on the parts necessary to understand the operation and action according to the present invention. In describing the present invention, descriptions of technical contents which are well known in the technical field to which the present invention belongs and are not directly related to the present invention will be omitted. This is to more clearly communicate without obscure the subject matter of the present invention by omitting unnecessary description.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조 부호를 부여할 수도 있다. 그러나 이와 같은 경우라 하더라도 각각의 구성 요소의 기능은 해당 발명에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present invention, different reference numerals may be given to components having the same name according to the drawings, and the same reference numerals may be given to different drawings. However, even in such a case, the function of each component should be determined based on the description of each component in the corresponding invention.

본 발명에 따른 적응형 위상 조정 장치는 발명의 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 발명의 이해를 보다 명확하게 하기 위해 이하 도면을 참조하여 설명하기로 한다.The adaptive phase adjustment device according to the present invention will be described in detail centering on the parts necessary to understand the operation and operation of the invention. In order to more clearly understand the present invention, it will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 적응형 위상 조정 장치를 이용한 직접 변환 수신기(Direct Conversion Receiver)의 블록도이다.1 is a block diagram of a direct conversion receiver using an adaptive phase adjusting device according to the present invention.

도 1에 도시된, 적응형 위상 조정 장치를 이용한 직접 변환 수신기(Direct Conversion Receiver)는 종래의 로컬 오실레이터(Local oscillator)를 사용하는 경우 위상 시프트 검출기의 정확도가 떨어지는 문제점을 개선한다.The direct conversion receiver using the adaptive phase adjusting device shown in FIG. 1 improves the problem of the accuracy of the phase shift detector deteriorating when using a conventional local oscillator.

본 발명이 개시하고 있는 적응형 위상 조정 장치를 이용한 수신기는 데이터 패킷을 복조하기 전에 두개의 전처리 단계를 거친다. 첫째, 위상 시프트 검출부는 현재 수신된 프리앰블 시퀀스의 위상과 이상적인 프리앰블 시퀀스의 위상을 비교하여 다중 경로 페이딩에 의한 위상 시프트를 검출하여 전압 파라미터를 생성한다. 둘째, 적응형 위상 조정부의 내부에 위상 제어기는 전압 파라미터를 사용하여 크리스털에 의해 생성된 신호의 위상각을 조정함으로써 기준 신호를 생성한다. 수신된 신호의 위상 시프트를 제거하기 위하여 믹서는 기준 신호와 수신 신호를 곱한다.The receiver using the adaptive phase adjustment device disclosed in the present invention undergoes two preprocessing steps before demodulating the data packet. First, the phase shift detection unit generates a voltage parameter by detecting a phase shift due to multipath fading by comparing a phase of a currently received preamble sequence with a phase of an ideal preamble sequence. Secondly, the phase controller inside the adaptive phase adjuster generates a reference signal by adjusting the phase angle of the signal generated by the crystal using the voltage parameter. To remove the phase shift of the received signal, the mixer multiplies the reference signal with the received signal.

도 2는 본 발명에 따른 적응형 위상 조정 장치를 이용한 수신기의 블록도이다.2 is a block diagram of a receiver using an adaptive phase adjustment device according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 개시하고 있는 적응형 위상 조정 장치는 기설정된 프리앰블 시퀀스와 수신 신호의 프리앰블 시퀀스를 이용하여 위상 시프트를 검출하고, 상기 검출된 위상 시프트에 대응되는 전압 파라미터를 출력하는 위상 시프트 검출부(100), 상기 출력된 전압 파라미터를 이용하여 크리스털 발진기(300)에 의해 생성된 입력 신호의 위상각을 제어하여 기준 신호를 생성하는 적응형 위상 조정부(200) 및 상기 생성된 기준 신호와 상기 수신 신호를 곱하여 수신 신호의 위상 시프트를 제거하는 믹서(400)로 구성된 위상 시프트 제거부를 포함한다.As shown in FIG. 2, the adaptive phase adjusting apparatus disclosed in the present invention detects a phase shift by using a preset preamble sequence and a preamble sequence of a received signal, and detects a voltage parameter corresponding to the detected phase shift. An output phase shift detector 100, an adaptive phase adjuster 200 for generating a reference signal by controlling a phase angle of an input signal generated by the crystal oscillator 300 using the output voltage parameter and the generated phase shifter And a phase shift eliminator configured to multiply a reference signal by the received signal to remove a phase shift of the received signal.

위상 시프트 검출부(100)는 기설정된 프리앰블 시퀀스와 수신 신호의 프리앰블 시퀀스를 이용하여 위상 시프트 검출하고, 검출된 위상 시프트에 대응되는 전압 파라미터를 출력한다.The phase shift detection unit 100 detects phase shift by using a preset preamble sequence and a preamble sequence of a received signal, and outputs a voltage parameter corresponding to the detected phase shift.

IEEE 802.15.4 표준에서, 이상적인 프리앰블 시퀀스(s(t))는 '0x00'의 4 바이트로 [수학식 1]과 같이 정의된다.In the IEEE 802.15.4 standard, the ideal preamble sequence s (t) is defined as [Equation 1] with 4 bytes of '0x00'.

Figure 112017106793109-pat00001
Figure 112017106793109-pat00001

수신 된 프리앰블 신호의 위상 ψ는 하기의 [수학식 2]로 추정된다.The phase ψ of the received preamble signal is estimated by Equation 2 below.

Figure 112017106793109-pat00002
Figure 112017106793109-pat00002

[수학식 2]에서 r(t)는 다중 경로 페이딩에 의해 왜곡된 프리앰블 시퀀스 신호이다. [수학식 2] 에서 추정된 위상은 [수학식 1]에서 신호의 초기 위상뿐만 아니라 다중 경로 페이딩에 의해 생성된 위상 변화를 포함한다. 따라서 위상 시프트 θ는 [수학식 3]과 같이 추정된다.In Equation 2, r (t) is a preamble sequence signal distorted by multipath fading. The estimated phase in Equation 2 includes not only the initial phase of the signal in Equation 1 but also the phase change generated by multipath fading. Therefore, the phase shift θ is estimated as shown in [Equation 3].

Figure 112017106793109-pat00003
Figure 112017106793109-pat00003

도 3은 본 발명에 따른 위상 시프트 검출부의 흐름도이다.3 is a flowchart of a phase shift detection unit according to the present invention.

적응형 위상 조정부(200)는 전압 파라미터를 이용하여 크리스털 발진기(300)에 의해 생성된 신호의 위상각을 제어하는 기준 신호를 생성할 수 있다.The adaptive phase adjuster 200 may generate a reference signal for controlling the phase angle of the signal generated by the crystal oscillator 300 using the voltage parameter.

크리스털 발진기(300)는 입력 신호를 발생시키기 위한 것으로, 크리스털 발진기에 한정되지 않고, 다른 발진기로 교체하여 본 발명의 실시가 가능하다.The crystal oscillator 300 is for generating an input signal, and is not limited to the crystal oscillator. The crystal oscillator 300 may be replaced with another oscillator to implement the present invention.

크리스털 발진기(300)는 입력 신호를 생성하고, 적응형 위상 조정부(200)는 입력 신호의 주파수 및 위상을 조정하여 기준 신호를 출력 신호로 생성하고 기준 신호의 위상 각을 조정한다. 그런 다음, 믹서(400)는 조정된 기준 신호를 다중화함으로써 수신 신호의 위상 시프트를 제거한다. 마지막으로, 믹서(400)에서 출력된 신호는 아날로그-디지털 변환기(Analog To Digital Converter, ADC, 500)에 의해 디지털 신호로 변환되고 디지털 복조기(600)에 의해 디코딩된다.The crystal oscillator 300 generates an input signal, and the adaptive phase adjuster 200 adjusts the frequency and phase of the input signal to generate a reference signal as an output signal and adjusts the phase angle of the reference signal. The mixer 400 then removes the phase shift of the received signal by multiplexing the adjusted reference signal. Finally, the signal output from the mixer 400 is converted into a digital signal by an analog-to-digital converter (ADC) 500 and decoded by the digital demodulator 600.

도 4는 본 발명에 따른 적응형 위상 조정 장치의 블록도이다.4 is a block diagram of an adaptive phase adjustment device according to the present invention.

도 4에 도시된 본 발명이 개시하고 있는 적응형 위상 조정부(200)는 위상 주파수 검출기(Phase Frequency Detector, PFD, 220), 위상 제어기(Phase Controller, PC, 210), 루프 필터(Loop Filter, 230), 전압 제어 발진기(Voltage controlled Oscillator, VCO, 240) 및 피드백 분배기(Feedback Divider 또는 ÷N, 250)를 포함한다.The adaptive phase adjusting unit 200 disclosed in the present invention shown in FIG. 4 includes a phase frequency detector (PFD, 220), a phase controller (PC, 210), and a loop filter (Loop Filter, 230). ), A voltage controlled oscillator (Voltage controlled oscillator, VCO, 240) and a feedback divider (Feedback Divider or ÷ N, 250).

위상 주파수 검출기(220)는 크리스털 발진기(300)에 의해 생성된 입력 신호의 위상과 피드백 신호의 위상을 비교하여 이들 간의 위상 차이를 검출한다.The phase frequency detector 220 compares the phase of the input signal generated by the crystal oscillator 300 with the phase of the feedback signal and detects a phase difference therebetween.

한편, 위상 제어기(210)는 출력 신호의 위상 각을 제어할 수 있다.Meanwhile, the phase controller 210 may control the phase angle of the output signal.

위상 주파수 검출기(220)와 위상 제어기(210)의 합산된 출력은 먼저 잡음을 제거하기 위해 루프 필터(230)에 의해 필터링되고, 필터링 된 신호는 기준 신호의 주파수 및 위상 각을 제어하는 전압 제어 발진기(240)로 공급된다. 전압 제어 발진기(240)에 의해 생성된 음의 피드백(negative feedback)은 위상 주파수 검출기(220)의 출력 신호의 오류 신호를 제거할 수 있다.The summed output of the phase frequency detector 220 and the phase controller 210 is first filtered by the loop filter 230 to remove noise, and the filtered signal is a voltage controlled oscillator that controls the frequency and phase angle of the reference signal. Supplied to 240. Negative feedback generated by the voltage controlled oscillator 240 may eliminate an error signal of the output signal of the phase frequency detector 220.

피드백 분배기(250)는 전압 제어 발진기(240)에 의해 생성된 음의 피드백을 상기 위상 주파수 검출기로 입력하여 상기 위상 검출기의 출력 신호의 오류 신호를 제거할 수 있다.The feedback divider 250 may input a negative feedback generated by the voltage controlled oscillator 240 to the phase frequency detector to remove an error signal of the output signal of the phase detector.

한편, 위상 시프트 제거부는 수신된 신호의 위상 시프트를 제거하기 위하여, 믹서(400)를 이용하여 기준 신호와 수신 신호를 곱할 수 있다.Meanwhile, the phase shift remover may multiply the reference signal and the received signal by using the mixer 400 to remove the phase shift of the received signal.

본 발명이 개시하고 있는 적응형 위상 조정 장치에 의해 수행되는 적응형 위상 조정 방법에 있어서, In the adaptive phase adjustment method performed by the adaptive phase adjustment device disclosed in the present invention,

기설정된 프리앰블 시퀀스와 수신 신호의 프리앰블 시퀀스를 이용하여 위상 시프트 검출하고, 상기 검출된 위상 시프트에 대응되는 전압 파라미터를 출력하는 위상 시프트 검출 단계(S100), 상기 출력된 전압 파라미터를 이용하여 기설정된 발진기에 의해 생성된 입력 신호의 위상각을 제어하여 기준 신호를 생성하는 위상 조정 단계(S200) 및 상기 생성된 기준 신호와 상기 수신 신호를 이용하여 상기 수신 신호의 위상 시프트를 제거하는 위상 시프트 제거하는 단계(S300)를 포함하는 적응형 위상 조정 방법이다.Phase shift detection using a preset preamble sequence and a preamble sequence of a received signal, and outputting a voltage parameter corresponding to the detected phase shift (S100), and a preset oscillator using the output voltage parameter A phase adjusting step of generating a reference signal by controlling a phase angle of the input signal generated by the step S200 and removing a phase shift of the received signal by using the generated reference signal and the received signal Adaptive phase adjustment method comprising (S300).

위상 조정 단계(S200)는, 상기 입력 신호와 피드백 신호를 비교하여 위상 차이를 검출하는 단계(S210), 기준 신호의 위상 각을 제어하는 단계(S220), 상기 검출된 위상 차이와 상기 제어된 신호를 합산하여 잡음을 제거하는 단계(S230) 및 오류 신호 존재 여부를 판단하여(S240), 오류신호가 존재하는 경우 피드백 신호를 생성하고, 오류 신호가 존재하지 않는 경우 기준 신호를 출력하는 단계(S250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 방법이다.Phase adjustment step (S200), comparing the input signal and the feedback signal to detect a phase difference (S210), controlling the phase angle of the reference signal (S220), the detected phase difference and the controlled signal Summing to remove noise (S230) and determining whether an error signal exists (S240), generating a feedback signal if an error signal exists, and outputting a reference signal if an error signal does not exist (S250). It is an adaptive phase adjustment method comprising a.

크리스털 발진기(300)에 의해 생성된 입력신호 r1(t)는 하기의 [수학식 4]와 같다.The input signal r 1 (t) generated by the crystal oscillator 300 is expressed by Equation 4 below.

Figure 112017106793109-pat00004
Figure 112017106793109-pat00004

[수학식 4]에서 fcrys는 크리스털 발진기(300)의 주파수이고, A는 입력 신호의 진폭이다. 그리고 적응형 위상 조정부(200)에 의해 생성된 기준 신호는 하기 [수학식 5]와 같다.In Equation 4, f crys is the frequency of the crystal oscillator 300, and A is the amplitude of the input signal. The reference signal generated by the adaptive phase adjuster 200 is expressed by Equation 5 below.

Figure 112017106793109-pat00005
Figure 112017106793109-pat00005

여기서 fLO=Nfcrys는 주파수이고, θ는 출력 위상각, A는 출력 기준 신호의 진폭을 나타낸다. 그러면 위상 주파수 검출기(220)의 출력 전압 오류 Verror를 하기 [수학식 6]과 같이 계산할 수 있다.Where f LO = Nf crys is the frequency, θ is the output phase angle, and A is the amplitude of the output reference signal. Then, the output voltage error V error of the phase frequency detector 220 may be calculated as shown in Equation 6 below.

Figure 112017106793109-pat00006
Figure 112017106793109-pat00006

[수학식 6]에서 Kd는 주파수 검출기의 진폭이고, θe는 오류 신호로 하단의 [수학식 7]과 같이 계산할 수 있다.In Equation 6, K d is the amplitude of the frequency detector, θ e is an error signal can be calculated as shown in Equation 7 below.

Figure 112017106793109-pat00007
Figure 112017106793109-pat00007

[수학식 7]에서 θi와 θo는 각각 입력 신호와 기준 신호이다.In Equation 7, θ i and θ o are the input signal and the reference signal, respectively.

루프 필터(230)로 1차 저역 통과 필터를 사용하는데 루프 필터(230)의 전달 함수는 [수학식 8]과 같다.A first order low pass filter is used as the loop filter 230, and the transfer function of the loop filter 230 is expressed by Equation 8 below.

Figure 112017106793109-pat00008
Figure 112017106793109-pat00008

[수학식 8]에서 Kf는 저역 통과 필터의 진폭이다. 이에 따라 전압 제어 발진기(240)의 전달 함수는 하기의 [수학식 9]와 같다.In Equation 8, K f is the amplitude of the low pass filter. Accordingly, the transfer function of the voltage controlled oscillator 240 is expressed by Equation 9 below.

Figure 112017106793109-pat00009
Figure 112017106793109-pat00009

[수학식 9]에서 Kvco는 전압 제어 발진기(240)의 진폭이고, 전압 제어 발진기(240)의 출력 위상은 하기의 [수학식 10]과 같다.In Equation (9), K vco is the amplitude of the voltage controlled oscillator 240, and the output phase of the voltage controlled oscillator 240 is as shown in Equation 10 below.

Figure 112017106793109-pat00010
Figure 112017106793109-pat00010

[수학식 10]에서 fo는 전압 제어 발진기(240)의 중심 주파수(center frequency), vc는 전압 제어 발진기(240)에 의해 제어된 전압이다. vc(p)는 [수학식 5]와 [수학식 6]을 이용하여 계산할 수 있다.In Equation 10, f o is a center frequency of the voltage controlled oscillator 240, and v c is a voltage controlled by the voltage controlled oscillator 240. v c (p) can be calculated using [Equation 5] and [Equation 6].

Figure 112017106793109-pat00011
Figure 112017106793109-pat00011

[수학식 11]에서 F(p)=F(s)|s=p이고 p= d/dt는 헤비사이드 오퍼레이터(Heaviside operator)이다.In Equation 11, F (p) = F (s) | s = p and p = d / dt is a heavyside operator.

그러므로 [수학식 10]과 [수학식 11]을 결합하면 출력 신호의 위상각θo(p)를 얻을 수 있다.Therefore, by combining Equations 10 and 11, the phase angle θ o (p) of the output signal can be obtained.

Figure 112017106793109-pat00012
Figure 112017106793109-pat00012

[수학식 12]에서 적응형 위상 조정부(200)의 출력 위상 각은 제어 신호(vph)에 의해 제어된다는 것을 알 수 있다.In Equation 12, it can be seen that the output phase angle of the adaptive phase adjusting unit 200 is controlled by the control signal v ph .

Figure 112017106793109-pat00013
Figure 112017106793109-pat00013

수신된 신호를 디지털 값의 시퀀스로 복조하는데 이하 신호 복조 방식에 대해 설명한다. 이 방식에서, 비트 레벨은 적응형 위상 조정부(200)에 의해 조정된 수신 신호의 절대 위상에 기초하여 결정되어, 채널 위상의 영향이 제거된다.The demodulation of the received signal into a sequence of digital values is described below. In this manner, the bit level is determined based on the absolute phase of the received signal adjusted by the adaptive phase adjuster 200, so that the influence of the channel phase is eliminated.

일반적으로, 기저 대역 수신 신호는 하기 [수학식 14]와 같이 표현된다.In general, the baseband received signal is expressed by Equation 14 below.

Figure 112017106793109-pat00014
Figure 112017106793109-pat00014

[수학식 14]에서 fI와 fLO는 각각 수신된 신호 주파수 및 기준 신호의 주파수이고, θ는 위상 정보, η는 잡음이다.In Equation 14, f I and f LO are frequencies of a received signal frequency and a reference signal, respectively, θ is phase information and η is noise.

수신 된 신호가 4fB/M의 샘플링 속도로 디지털 신호로 변환된다고 가정할 때, 여기서 M은 증폭률을 지정하는 고정 정수입니다. 이 샘플링 속도로 [수학식 14]를 재계산하면 [수학식 15]와 같이 시간 t에서 수신 신호 rk(t)를 구한다.Assuming that the received signal is converted to a digital signal at a sampling rate of 4f B / M, where M is a fixed integer that specifies the amplification factor. Recalculating [Equation 14] at this sampling rate yields the received signal r k (t) at time t as shown in [Equation 15].

Figure 112017106793109-pat00015
Figure 112017106793109-pat00015

[수학식 15]에서 M이 4인 경우, [수학식 16]과 같다.When M is 4 in [Equation 15], it is the same as [Equation 16].

Figure 112017106793109-pat00016
Figure 112017106793109-pat00016

[수학식 16]으로부터, I/Q 브랜치 데이터에서 수신된 신호의 에너지를 임계 값 (zero)과 비교하여 정보가 결정된다. 따라서, 복조기 구조는 [수학식 17]과 같다.From Equation 16, the information is determined by comparing the energy of the signal received in the I / Q branch data with a threshold value zero. Therefore, the demodulator structure is as shown in [Equation 17].

Figure 112017106793109-pat00017
Figure 112017106793109-pat00017

이하 종래 수신기의 비트 오류율과 본 발명에 따른 수신기의 비트 오류율을 검토한다.Hereinafter, the bit error rate of the conventional receiver and the bit error rate of the receiver according to the present invention will be examined.

종래 수신기의 비트 오류율을 계산하면 [수학식 18]과 같다.The bit error rate of the conventional receiver is calculated by Equation 18.

Figure 112017106793109-pat00018
Figure 112017106793109-pat00018

Figure 112017106793109-pat00019
Figure 112017106793109-pat00019

본 발명에 따른 수신기의 비트 오류율을 계산하면 [수학식 19]와 같다.The bit error rate of the receiver according to the present invention is calculated by Equation 19.

Figure 112017106793109-pat00020
Figure 112017106793109-pat00020

Figure 112017106793109-pat00021
Figure 112017106793109-pat00021

[수학식 19]로부터 비트 오류 확률은 [수학식 2]의 위상 추정 값의 정확성과 진폭 감쇄 값에 달려 있음을 알 수 있다.It can be seen from Equation 19 that the bit error probability depends on the accuracy of the phase estimate value of Equation 2 and the amplitude attenuation value.

위상 시프트 오차의 추정은 잡음, 주파수 오프셋 및 계산 근사로 인한 다양한 오차를 포함할 수 있다. 잡음에 의해 발생 된 에러는 다음과 같이 추정된 위상 시프트와 이상적인 위상 시프트 사이의 차이로 표현된다.Estimation of the phase shift error can include various errors due to noise, frequency offset, and computational approximation. The error caused by noise is expressed as the difference between the estimated phase shift and the ideal phase shift as follows.

Figure 112017106793109-pat00022
Figure 112017106793109-pat00022

[수학식 20]에서 rreal(t)와 rideal(t)는 시간 t에서 각각 실제 수신된 신호와 이상적인 신호를 나타낸다.In Equation 20, r real (t) and r ideal (t) represent the actual received signal and the ideal signal at time t, respectively.

[수학식 20]에서

Figure 112017106793109-pat00023
이므로, [수학식 21]과 같은 결과가 발생한다.In [Equation 20]
Figure 112017106793109-pat00023
Therefore, the same result as in [Equation 21] occurs.

Figure 112017106793109-pat00024
Figure 112017106793109-pat00024

잡음에 의해 발생된 에러는 [수학식 22]와 같다.The error caused by the noise is shown in Equation 22.

Figure 112017106793109-pat00025
Figure 112017106793109-pat00025

또한, IEEE 802.15.4하에서 주파수 오프셋이 40ppm보다 작기 때문에, [수학식 23]과 같이 주파수 오프셋의 에러는 항상 1보다 작다.In addition, since the frequency offset is less than 40 ppm under IEEE 802.15.4, the error of the frequency offset is always smaller than 1 as shown in [Equation 23].

Figure 112017106793109-pat00026
Figure 112017106793109-pat00026

테일러 급수를 통한 계산은 오차를 발생시키도록 근사화된다. 그러나 근사에 의한 오차는 위상 시프트 값(최대 180)의 1% 미만이기 때문에 [수학식 24]와 같이 나타난다.Computation through the Taylor series is approximated to produce an error. However, since the error due to the approximation is less than 1% of the phase shift value (maximum 180), it is represented by Equation 24.

Figure 112017106793109-pat00027
Figure 112017106793109-pat00027

[수학식 2], [수학식 3] 및 [수학식 20] 내지 [수학식 24]를 참조하면, 위상 시프트 에러는 [수학식 25]와 같다.Referring to [Equation 2], [Equation 3] and [Equation 20] to [Equation 24], the phase shift error is the same as [Equation 25].

Figure 112017106793109-pat00028
Figure 112017106793109-pat00028

결론적으로, 신호의 복조를 수행할 때 위상 편이 편이는 무시할 수 있음을 알 수 있다.In conclusion, it can be seen that the phase shift can be ignored when demodulating the signal.

본 발명이 개시하고 있는 적응형 위상 조정 장치를 포함한 수신기의 다중 경로 페이딩에서의 비트 오류율(Bit Error Rate, BER) 및 패킷 오류율(Packet Error Rate, PER)를 살펴보면 이하와 같다.Bit Error Rate (BER) and Packet Error Rate (PER) in multipath fading of a receiver including the adaptive phase adjusting device disclosed in the present invention are as follows.

비트 오류율과 패킷 오류율을 계산하여 본 발명에 따른 수신기의 성능을 평가하면, 패킷 당 10,000비트를 사용했으며 5dB 단위로 0dB에서 35dB까지 다양한 SNR을 사용했고, 다중 경로 페이딩은 레일리 페이딩(Rayleigh fading) 모델에 의해 생성된다.To evaluate the performance of the receiver according to the present invention by calculating the bit error rate and packet error rate, we used 10,000 bits per packet and used various SNRs from 0dB to 35dB in 5dB steps, and the multipath fading is a Rayleigh fading model. Is generated by

도 7은 레일리 페이딩에 따른 비트 오류율 그래프를 나타낸 도면이고, 도 8은 레일리 페이딩에 따른 패킷 오류율 그래프를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a bit error rate graph according to Rayleigh fading, and FIG. 8 is a diagram illustrating a packet error rate graph according to Rayleigh fading.

분석과 시뮬레이션 모두에서 종래의 방법과 본 발명에 따른 방법을 비교한 결과, 도 7과 도 8에 따르면, 본 발명에 따른 레일리 페이딩 모델을 사용하는 환경에서 비트 오류율이 다른 방법보다 훨씬 우위에 있다. 본 발명에 따른 검출기는 18dB SNR에서 0.1%의 비트 오류율을 달성하는 반면, 다른 검출기는 30dB에서 동일하게 수행한다. 이는 12dB의 차이로 인하여 송신 전력을 크게 감소시킬 수 있음을 의미한다.As a result of comparing the conventional method and the method according to the present invention in both analysis and simulation, according to Figs. 7 and 8, the bit error rate is much superior to other methods in the environment using the Rayleigh fading model according to the present invention. The detector according to the invention achieves a bit error rate of 0.1% at 18 dB SNR, while the other detector performs the same at 30 dB. This means that the transmission power can be greatly reduced due to the difference of 12 dB.

도 9는 위상 시프트 오차의 변화에 따른 비트 오류율 그래프를 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a bit error rate graph according to a change of a phase shift error.

[수학식 25]에 따라 5° 미만의 위상 시프트 오차는 무시할 수 있다고 추정된다. 이러한 추정은 도 9에 주어진 시뮬레이션 결과에 의해 뒷받침된다. 이 결과는 0°에서 10°까지의 위상 시프트 오차의 변화에 따른 SNR 대 BER 그래프를 보여준다. 이 시뮬레이션에서 패킷에 10,000비트를 사용했으며, 0dB에서 20dB까지 2dB씩 증감된 다양한 신호 대 잡음 비율을 사용했다. 도 7은 위상 시프트 오차의 변화에 따라 SNR 대 BER 곡선이 변하지 않음을 보여 주며, 이에 따라 4° 이상의 위상 시프트 오차는 무시할 수 있다는 추정이 뒷받침 된다.According to Equation 25, a phase shift error of less than 5 ° is estimated to be negligible. This estimation is supported by the simulation results given in FIG. This result shows the SNR vs. BER graph with the change in phase shift error from 0 ° to 10 °. In this simulation, we used 10,000 bits for the packet and used various signal-to-noise ratios in 2dB increments from 0dB to 20dB. FIG. 7 shows that the SNR vs. BER curve does not change with the change of the phase shift error, thus supporting the estimation that the phase shift error of more than 4 ° can be ignored.

본 발명은 코히어런트 검출 방식과 적응형 위상 조정 장치가 통합된 직접 변환 신시사이저를 결합한 WSN 수신기에 관한 것이다. 본 발명이 개시하고 있는 수신기는 다중 경로 페이딩의 효과를 완전히 제거할 뿐만 아니라 WSN에서 요구되는 저비용, 낮은 비트 오류율 및 낮은 전력 소모를 특징으로 한다. 레일리 페이딩(Rayleigh fading) 모델의 시뮬레이션 결과에 따르면, 본 발명에 따른 수신기는 비간섭 수신기와 비교하여 비트 오류율과 전력 소비를 크게 향상시킬 수 있다. 또한 수학적 모델을 사용한 분석이 시뮬레이션 결과의 정확성을 뒷받침한다.The present invention relates to a WSN receiver incorporating a coherent detection scheme and a direct conversion synthesizer incorporating an adaptive phase adjustment device. The receiver disclosed in the present invention not only completely eliminates the effects of multipath fading but also features low cost, low bit error rate and low power consumption required in WSN. According to the simulation results of the Rayleigh fading model, the receiver according to the present invention can greatly improve the bit error rate and power consumption as compared to the non-interfering receiver. In addition, analysis using mathematical models supports the accuracy of simulation results.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 그러므로 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The above description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

100: 위상 시프트 검출부
200: 적응형 위상 조정부
210: 위상 제어기(PC)
220: 위상 주파수 검출기(PFD)
230: 루프 필터
240: 전압 제어 발진기(VOC)
250: 피드백 분배기
300: 크리스털 발진기
400: 믹서(Mixer)
500: 아날로그-디지털 변환기(ADC)
600: 디지털 복조기100: phase shift detector
200: adaptive phase adjuster
210: phase controller (PC)
220: phase frequency detector (PFD)
230: loop filter
240: voltage controlled oscillator (VOC)
250: feedback divider
300: crystal oscillator
400: Mixer
500: analog-to-digital converter (ADC)
600: digital demodulator

Claims (9)

기설정된 프리앰블 시퀀스와 수신 신호의 프리앰블 시퀀스를 이용하여 위상 시프트를 검출하고, 상기 검출된 위상 시프트에 대응되는 전압 파라미터를 출력하는 위상 시프트 검출부;
상기 출력된 전압 파라미터를 이용하여 기설정된 발진기에 의해 생성된 입력 신호의 위상각을 제어하여 기준 신호를 생성하도록, 상기 입력 신호와 피드백 신호를 비교하여 위상 차이를 검출하는 위상 주파수 검출기와, 기준 신호의 위상각을 제어하는 위상 제어기 및 상기 위상 주파수 검출기로부터 출력된 신호와 상기 위상 제어기로부터 출력된 신호를 합산하고, 상기 합산된 신호를 루프 필터로 전달하는 합산기를 포함하는 적응형 위상 조정부; 및
상기 생성된 기준 신호와 상기 수신 신호를 곱셈 연산하여 상기 수신 신호의 위상 시프트를 제거하는 믹서;를 포함하는 적응형 위상 조정 장치.A phase shift detector detecting a phase shift by using a preset preamble sequence and a preamble sequence of a received signal, and outputting a voltage parameter corresponding to the detected phase shift;
A phase frequency detector comparing the input signal with a feedback signal to detect a phase difference so as to control a phase angle of an input signal generated by a preset oscillator using the output voltage parameter to generate a reference signal; An adaptive phase adjuster including a phase controller for controlling a phase angle of the summation unit and a summator for summing the signal output from the phase frequency detector and the signal output from the phase controller and transferring the summed signal to a loop filter; And
And a mixer configured to multiply the generated reference signal by the received signal to remove a phase shift of the received signal. 제 1항에 있어서,
상기 적응형 위상 조정부는,
상기 위상 주파수 검출기 및 상기 위상 제어기로부터 출력된 신호의 출력 잡음을 제거하는 루프 필터;
상기 루프 필터로부터 출력된 신호를 기초로 상기 기준 신호의 위상 각 및 주파수를 제어하여 상기 기준 신호를 생성하는 전압 제어 발진기; 및
상기 전압 제어 발진기의 출력 신호를 피드백 신호로 분배하는 피드백 분배기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 장치.The method of claim 1,
The adaptive phase adjustment unit,
A loop filter for removing output noise of a signal output from the phase frequency detector and the phase controller;
A voltage controlled oscillator for generating the reference signal by controlling a phase angle and a frequency of the reference signal based on the signal output from the loop filter; And
And a feedback divider for distributing the output signal of the voltage controlled oscillator as a feedback signal. 제 2항에 있어서,
상기 위상 주파수 검출기는,
상기 기설정된 발진기에 의해 생성된 입력 신호의 위상과 기준신호가 피드백된 피드백 신호의 위상을 비교하여 위상 차이를 검출하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 장치.The method of claim 2,
The phase frequency detector,
Adaptive phase adjustment device characterized in that for detecting the phase difference by comparing the phase of the input signal generated by the predetermined oscillator and the feedback signal fed back to the reference signal. 제 2항에 있어서,
상기 위상 제어기는,
상기 출력된 전압 파라미터를 이용하여 기준 신호의 위상각을 제어하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 장치.The method of claim 2,
The phase controller,
Adaptive phase adjustment device, characterized in that for controlling the phase angle of the reference signal using the output voltage parameter. 삭제delete 제 2항에 있어서,
상기 전압 제어 발진기는,
상기 루프 필터에 의해 잡음이 제거된 신호를 이용하여 상기 기준 신호의 위상 각 및 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 장치.The method of claim 2,
The voltage controlled oscillator,
And a phase angle and a frequency of the reference signal are controlled using the signal from which the noise is removed by the loop filter. 제 2항에 있어서,
상기 피드백 분배기는,
상기 위상 주파수 검출기의 출력 신호의 오류 신호가 제거되도록, 상기 전압 제어 발진기에 의해 생성된 음의 피드백(Negative feedback)을 상기 위상 주파수 검출기로 피드백 분배하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 장치.The method of claim 2,
The feedback distributor,
Adaptive distribution of the negative feedback generated by the voltage controlled oscillator to the phase frequency detector such that the error signal of the output signal of the phase frequency detector is eliminated. 적응형 위상 조정 장치에 의해 수행되는 적응형 위상 조정 방법에 있어서,
기설정된 프리앰블 시퀀스와 수신 신호의 프리앰블 시퀀스를 이용하여 위상 시프트 검출하고, 상기 검출된 위상 시프트에 대응되는 전압 파라미터를 출력하는 위상 시프트 검출 단계;
상기 출력된 전압 파라미터를 이용하여 기설정된 발진기에 의해 생성된 입력 신호의 위상각을 제어하여 기준 신호를 생성하도록, 상기 입력 신호와 피드백 신호를 비교하여 위상 차이를 검출하고 상기 기준 신호의 위상 각을 제어한 후, 상기 검출된 위상 차이와 상기 제어된 신호를 합산하는 위상 조정 단계; 및
상기 생성된 기준 신호와 상기 수신 신호를 곱셈 연산하여 상기 수신 신호의 위상 시프트를 제거하는 위상 시프트 제거하는 단계;를 포함하는 적응형 위상 조정 방법.In the adaptive phase adjustment method performed by the adaptive phase adjustment device,
Detecting a phase shift using a predetermined preamble sequence and a preamble sequence of a received signal, and outputting a voltage parameter corresponding to the detected phase shift;
The phase difference is detected by comparing the input signal and the feedback signal to generate a reference signal by controlling the phase angle of the input signal generated by the preset oscillator using the output voltage parameter and detecting the phase difference of the reference signal. After control, a phase adjusting step of summing the detected phase difference with the controlled signal; And
And a phase shift removing step of removing the phase shift of the received signal by multiplying the generated reference signal and the received signal. 제 8항에 있어서, 상기 위상 조정 단계는,
상기 검출된 위상 차이와 상기 제어된 신호를 합산하여 잡음을 제거하는 단계; 및
오류 신호 존재 여부를 판단하여, 오류신호가 존재하는 경우 피드백 신호를 생성하고, 오류 신호가 존재하지 않는 경우 기준 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 위상 조정 방법.The method of claim 8, wherein the phase adjustment step,
Summing the detected phase difference and the controlled signal to remove noise; And
And determining whether an error signal is present, generating a feedback signal when an error signal exists, and outputting a reference signal when the error signal does not exist.
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