KR102067116B1 - 진폭천이변조 신호의 데이터 판정 방법 및 그 장치, 이를 이용한 무선전력송신장치 - Google Patents

진폭천이변조 신호의 데이터 판정 방법 및 그 장치, 이를 이용한 무선전력송신장치 Download PDF

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본 발명은 ASK 신호를 판정하는 방법 및 그 장치, 이를 이용한 무선전력송신장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 ASK 신호의 데이터 판정방법은 수신된 ASK 신호의 복조 신호를 제공받는 제1단계, 상기 복조 신호를 구성하는 펄스가 유지되는 시간인 펄스시간을 측정하는 제2단계, 상기 측정된 펄스시간을 저장하는 제3단계 및 상기 복조 신호 중 현재 펄스의 펄스시간과 직전 펄스의 펄스유지시간을 기초로 현재 펄스의 정보를 판정하는 제4단계를 포함한다. 본 발명에 따르면 ASK 신호의 송수신기간의 거리가 멀거나 상기 송수신기의 사이에 다른 장애물이 존재하는 등 다양한 요인으로 인하여 ASK 신호가 왜곡되는 경우에도 ASK 신호의 인식률을 높여 원활히 통신 이루어 지도록 하는 효과가 있다. 특허 무선전력송신기의 경우 무선전력수신장치( 스마트폰 ED )와의 거리가 멀거나 장애물에 의해 상기 무선전력수신장치로부터 송신되는 ASK 신호에 왜곡이 발생하는 경우에도 본 발명을 적용하여 무선전력 송수신기간의 통신이 원활이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

진폭천이변조 신호의 데이터 판정 방법 및 그 장치, 이를 이용한 무선전력송신장치{ METHOD OF DATA DECISION FOR AMPLITUDE SHIFT KEYING SIGNAL AND APPARATUS THEREOF AND WIRELESS POWER TRANSFER USING THE SAME }
본 발명은 ASK 신호를 판정하는 방법 및 그 장치, 이를 이용한 무선전력송신장치에 관한 것으로, 특히 수신된 ASK 신호를 복조한 이후 ASK 신호의 왜곡이 발생한 경우 현재의 펄스 유지시간과 직전 펄스의 유지 시간을 기초로 현재 펄스의 정보를 판정하는 방법 및 장치, 이를 이용한 무전전력송신장치에 관한 것이다.
기본적인 ASK 신호의 복조기는 포락선 감지기(Envelope detector), 저역통과필터(Low-pass filter), 슈미트 트리거(schmitt trigger)를 포함하여 이루어진다. 그러나 ASK 신호의 송수신 장치간에 거리가 먼 경우등의 다양한 이유로 ASK 신호에 왜곡이 발생한 경우 복조된 신호의 펄스의 뎁스( 전압 )는 작아지고 노이즈로 인한 펄스의 유지시간이 길어지거나 짧아지게 된다. 이 처럼 작아진 뎁스를 인식하기 위해서는 비교기의 설정을 민감하게 해야되나 이 경우 출력신호에 노이즈가 증가하게 된다.
한국 특허등록 제10-0990129호(저전력 ASK 복조기)에는 저전력 고집적의 ASK 복조기가 개시되어 있으나, 상기와 같은 ASK 신호가 왜곡되는 경우 그 인식률을 높이기 위한 방법이나 구성은 제시하고 있지 않다.
또한 한국 특허공개 10-2017-0007756호(무선전력 수신 장치 및 무선 통신방법)의 경우에는 측정돈 무선전력 신호의 세기에 따라 무선전력 신호의 진폭을 변조함으로써 변조 신호의 왜곡을 방지하는 내용이 개시되어 있으나, 이미 왜곡된 ASK 신호의 인식률을 높이기 위한 구성은 전혀 개시하고 있지 않다.
한국 특허등록 제10-0990129호. 한국 특허공개 10-2017-0007756호.
본 발명은 근거리 무선통신을 원활히 수행하기 위한 ASK 신호의 데이터를 판정하는 방법 및 그 장치와 이를 이용한 무선전력송신기를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 ASK 신호의 데이터 판정 방법은 수신된 ASK 신호의 복조 신호를 제공받는 제1단계, 상기 복조 신호를 구성하는 펄스가 유지되는 시간인 펄스시간을 측정하는 제2단계, 상기 측정된 펄스시간을 저장하는 제3단계 및 상기 복조 신호 중 현재 펄스의 펄스시간과 직전 펄스의 펄스유지시간을 기초로 현재 펄스의 정보를 판정하는 제4단계를 포함한다.
또한 상기 본 발명에 따른 ASK 신호의 데이터 판정방법의 상기 제4단계는 이전펄스의 펄스기간과 현재 펄스의 펄스시간을 합산한 후 ASK 신호의 기준 펄스의 0 또는 1을 구성하는 펄스시간을 차감하여 나온 값이 상기 기준 펄스의 0 또는 1을 구성하는 펄스시간에 좀더 가까운 것을 판정하여 현재 펄스의 데이터값이 0 또는 1인지 여부를 판정할 수 있다.
본 발명에 따른 ASK 신호의 데이터 판정 장치는 소정의 수신된 ASK 신호가 복조된 복조신호를 제공받아, 상기 복조신호를 구성하는 펄스의 지속시간인 펄스시간을 측정하는 펄스시간 측정부, 상기 펄스시간 측정부로부터 펄스시간을 측정받아 이를 저장하는 펄스시간 저장부 및 상기 펄스시간측정부로부터 현재 펄스의 펄스시간을 제공받고, 상기 펄스시간 저장부로부터 직전 펄스의 펄스시간을 제공받아, 이를 기초로 상기 현재 펄스의 데이터가 0 또는 1 인지 여부를 판정하는 펄스정보 판정부를 포함한다.
또한 상기 본 발명에 따른 ASK 신호의 데이터 판정 장치의 상기 펄스정보 판정부는 이전펄스의 펄스기간과 현재 펄스의 펄스시간을 합산한 후 ASK 신호의 기준 펄스의 0 또는 1을 구성하는 펄스시간을 차감하여 나온 값이 상기 기준 펄스의 0 또는 1을 구성하는 펄스시간에 좀더 가까운 것을 판정하여 현재 펄스의 데이터값이 0 또는 1인지 여부를 판정할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 ASK 신호의 데이터 판정 장치는 무선전력전송장치에 적용이 가능하다.
본 발명에 따르면 ASK 신호의 송수신기간의 거리가 멀거나 상기 송수신기의 사이에 다른 장애물이 존재하는 등 다양한 요인으로 인하여 ASK 신호가 왜곡되는 경우에도 ASK 신호의 인식률을 높여 원활히 통신 이루어 지도록 하는 효과가 있다. 특허 무선전력송신기의 경우 무선전력수신장치( 스마트폰 ED )와의 거리가 멀거나 장애물에 의해 상기 무선전력수신장치로부터 송신되는 ASK 신호에 왜곡이 발생하는 경우에도 본 발명을 적용하여 무선전력 송수신기간의 통신이 원활이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 ASK 신호의 데이터 판정 장치의 블록구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 ASK 신호의 데이터 판정 방법의 플로우 차트이다.
도 3은 왜곡이 없는 경우의 ASK 신호의 데이터의 일실시예이다.
도 4는 본 발명에 따른 ASK 신호에 왜곡이 발생한 경우의 데이터 판정의 실시예이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 ASK 신호의 데이터 판정 장치의 블록구성도이다. ASK신호 수신부(100)는 소정의 ASK 신호를 수신하는 기능을 수행한다. 그리고 ASK 신호 복조부(200)는 통상의 방법에 따라 ASK 신호를 복조하는 기능을 수행한다.
상기 ASK 신호 수신부(100) 및 ASK 신호 복조부(200)은 소정의 무선전력전송을 위한 무선전력송신장치에 위치하는 것일 수 있다.
ASK 신호의 데이터 판정장치(300)는 펄스시간 측정부(301), 펄스시간저장부(302) 및 펄스정보 판정부(303)를 포함한다.
상기 펄스시간 측정부(301)는 상기 ASK신호 복조부(200)으로부터 복조된 신호인 복조신호를 제공받아, 상기 복조신호를 구성하고 있는 펄스의 유지시간인 펄스시간을 순차적으로 측정한다.
펄스시간 저장부(302)는 상기 펄스시간 측정부(301)로부터 측정된 펄스시간을 제공받아 이를 저장한다.
펄스정보 판정부(303)는 상기 펄스시간 측정부(301)로부터 현재 제공받은 펄스의 펄스시간을 제공받고, 상기 펄스시간 저장부(302)로부터 직전 펄스의 펄스시간을 제공받아 이를 기초로 현재 펄스의 데이터를 판정한다.
여기서 펄스의 데이터를 판정하는 방법은 현재펄스의 펄스시간과 직전 펄스의 펄스시간을 합산한 후 여기에서 상기 ASK 신호에 왜곡이 전혀 없는 경우의 ASK 신호의 펄스( 기준 펄스 )의 펄스시간 중 직전 펄스의 데이터에 대응되는 기준 펄스의 펄스시간을 차감하여 나온 결과값과 상기 기준펄스의 펄스시간을 비교하여 판단한다.
도 2는 본 발명에 따른 ASK 신호의 데이터 판정 방법의 플로우 차트이다.
먼저 ASK 신호를 수신(S1)되면 이를 복조(S2)하게 된다. 이 복조된 신호를 R성하는 펄스의 지속시간인 펄스시간을 측정(S3)하고, 이 측정된 펄스시간을 저장(S4)한다. 그후 새롭게 측정된 현재의 펄스시간과 상기 S4단계에서 이전에 저장된 직전 펄스의 펄스시간을 기촐로 현재의 펄스의 데이터를 판정(S5)한다.
여기서 현재 펄스의 데이터를 판정하는 방법은 위에서 설명한 바와 동일하다.
도 3은 왜곡이 없는 경우의 ASK 신호의 데이터의 일실시예이다. 이처럼 왜곡이 없는 ASK 신호의 복조신호는 규칙적으로 0 또는 1의 데이터에 대응되어 일정한 지속시간을 갖는 펄스로 구성되어 있다. 도 3에서 보여지는 기준 펄스의 펄스시간은 0의 경우 500μS이며, 1의 경우 펄스 지속시간은 250μS이다. 이 경우 수신된 ASK 신호의 펄스의 지속시간이 150μS ~ 350μS 범위에 있는 것은 250μS로 인식하여 1의 데이터로 판단하고, 400μS ~ 600μS 범위에 있는 것은 500μS로 인식하여 0의 데이터로 판단하게 된다. 그런데 수신된 ASK 신호의 펄스의 지속시간이 350μS에서 400μS 범위에 있는 경우에는 0 또는 1로 판단하기 어렵게된다.
도 4는 본 발명에 따른 ASK 신호에 왜곡이 발생한 경우의 데이터 판정의 실시예로, 도 3의 ASK 신호가 여러 가지 이유로 왜곡되어 수신되고 복조된 복조신호의 예이며 이 경우 본 발명에 따라 ASK 신호의 데이터를 판정하는 사례를 보이고 있다.
먼저 도 4를 살펴보면, 직전 펄스의 유지시간은 286μS이고, 현재 펄스의 펄스시간은 192μS이다.
이 경우 직전펄스시간과 현재 펄스 시간을 합산하면 478μS가 되고, 직전 펄스의 데이터 값이 1이었으므로, 데이터 값이 1인 경우 기준펄스의 지속시간인 250μS을 상기 합산한 값에서 차감하면 228μS이 된다. 여기서 228μS은 0인 경우의 기준펄스의 지속시간인 500μS보다 1인 경우의 기준펄스의 지속시간인 250μS에 가까우므로 현재 펄스의 데이터는 1을 구성하는 펄스로 판단한다.
본 발명에 따른 ASK 신호의 데이터 판정 장치는 무선전력전송 장치에 적용될 수있다. 즉, 무전전력송신장치로부터 문전전력수신장치( 스마트폰 등 )의 거리가 먼 경우 무선전력수신장치로부터 전송되는 신호에 왜곡이 생기는 경우에도 본 발명이 적용된 무선전력송신장치는 상기 왜곡된 신호로 부터 정산적으로 데이터를 추출하여 통신이 가능할 수 있는 것이다.
본 발명의 일 양상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다.
상기의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추 론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이 프, 플로피 디스크, 광 디스크 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범 위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태 가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
100 : ASK 신호 수신부,
200 : ASK 신호 복조부,
300 : ASK 신호의 데이터 판정장치,
301 : 펄스시간 측정부,
302 : 펄스시간 저장부,
303 : 펄스정보 판정부.

Claims (6)

  1. 수신된 ASK 신호의 복조 신호를 제공받는 제1단계;
    상기 복조 신호를 구성하는 펄스가 유지되는 시간인 펄스시간을 측정하는 제2단계;
    상기 측정된 펄스시간을 저장하는 제3단계; 및
    상기 복조 신호 중 현재 펄스의 펄스시간과 직전 펄스의 펄스유지시간을 기초로 현재 펄스의 정보를 판정하는 제4단계를 포함하되,
    상기 제4단계는 이전펄스의 펄스기간과 현재 펄스의 펄스시간을 합산한 후 ASK 신호의 기준 펄스의 0 또는 1을 구성하는 펄스시간을 차감하여 나온 값이 상기 기준 펄스의 0 또는 1을 구성하는 펄스시간에 좀더 가까운 것을 판정하여 현재 펄스의 데이터값이 0 또는 1인지 여부를 판정하는 ASK 신호의 데이터판정 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항의 방법을 컴퓨터로 실행시킬 수 있는 컴퓨터프로그램을 기록한 기록매체.
  4. 소정의 수신된 ASK 신호가 복조된 복조신호를 제공받아, 상기 복조신호를 구성하는 펄스의 지속시간인 펄스시간을 측정하는 펄스시간 측정부;
    상기 펄스시간 측정부로부터 펄스시간을 측정받아 이를 저장하는 펄스시간 저장부; 및
    상기 펄스시간측정부로부터 현재 펄스의 펄스시간을 제공받고, 상기 펄스시간 저장부로부터 직전 펄스의 펄스시간을 제공받아, 이를 기초로 상기 현재 펄스의 데이터가 0 또는 1 인지 여부를 판정하는 펄스정보 판정부를 포함하되,
    상기 펄스정보 판정부는 이전펄스의 펄스기간과 현재 펄스의 펄스시간을 합산한 후 ASK 신호의 기준 펄스의 0 또는 1을 구성하는 펄스시간을 차감하여 나온 값이 상기 기준 펄스의 0 또는 1을 구성하는 펄스시간에 좀더 가까운 것을 판정하여 현재 펄스의 데이터값이 0 또는 1인지 여부를 판정하는 ASK 신호의 데이터판정 장치.
  5. 삭제
  6. 제4항의 ASK 신호의 데이터 판정장치를 포함하는 무선전력전송장치.
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