KR102133415B1 - 직교진폭변조의 복조 장치 및 방법 - Google Patents

직교진폭변조의 복조 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 직교진폭변조의 복조 장치는, 직교진폭변조된 무선 신호가 안테나를 통해 수신되면 상기 무선 신호에서 수신 심볼을 추출하는 변환부, 성상도에 배치된 성상점 및 상기 성상점에 각각 매칭되는 변조 심볼들을 저장하는 성상도 저장부 및 부분적으로 선형적 특성 및 대칭적 특성을 가지는 비트단위 대수우도비(Bitwise LLR)를 산출하는 대수우도비 산출부를 포함한다.

Description

직교진폭변조의 복조 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DEMODULATING QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION}
본 발명은 직교진폭변조의 복조 장치 및 방법에 관한 것으로써, 보다 구체적으로는 직교진폭변조된 신호에서 비트단위 대수우도비를 산출하는 직교진폭변조의 복조 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 신호 변조 방식 중 대표적인 방식은 직교진폭변조(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)이며, 이는 비트열로 이루어진 무선 신호를 미리 설정된 비트만큼 분류하여 반송파 신호의 크기와 위상을 변화시키면서 변조시키는 방식이다.
이 때, 직교진폭변조(QAM) 방식을 사용하는 무선 신호 수신기는 대수우도비(log-likelihood ratio)를 산출하여, 신호 복조, 검파 및 전송 패킷 오류 검증과 같은 후처리에 대수우도비를 이용한다.
종래의
Figure 112018132417494-pat00001
진 직교진폭변조 방식을 사용하는 송신기는 무선 신호를 송신 함에 있어서, 무선 신호를
Figure 112018132417494-pat00002
개의 비트, 즉,
Figure 112018132417494-pat00003
을 한 개의 변조 심볼
Figure 112018132417494-pat00004
로 변환하여 송신한다.
이 경우, 송신된 무선 신호는 통신 채널을 통과한 뒤 수신기에 포착되며, 수신기는 아래의 식 (1),
Figure 112019002825012-pat00305
(1)
을 이용하여, 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00006
로부터 비트단위 대수우도비(bitwise log-likelihood ratio, bitwise LLR)에 대한 값
Figure 112018132417494-pat00007
을 생성한다.
이러한, 비트단위 대수우도비(bitwise LLR)
Figure 112018132417494-pat00008
는 값
Figure 112018132417494-pat00009
으로 표현될 수 있으며, 이러한 값은 무선 신호의 복조와 같은 후처리를 수행하는데 활용된다.
하지만, 이런 종래의 방식은 정확한 비트단위 대수우도비에 대한 값
Figure 112018132417494-pat00010
를 획득하기 위해, 높은 복잡도를 가진 연산을 수행해야 한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 비트단위 대수우도비를 산출하기 위해 필요한 연산량이 대폭 감소된 직교진폭변조의 복조 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 직교진폭변조된 무선 신호가 안테나를 통해 수신되면 상기 무선 신호에서 수신 심볼을 추출하는 변환부, 성상도에 배치된 성상점 및 상기 성상점에 각각 매칭되는 변조 심볼들을 저장하는 성상도 저장부 및 부분적으로 선형적 특성 및 대칭적 특성을 가지는 비트단위 대수우도비(Bitwise LLR)를 산출하는 대수우도비 산출부를 포함하는 직교진폭변조의 복조 장치를 제공한다.
상기 대수우도비 산출부는, 상기 수신 심볼의 위치를 나타내는
Figure 112018132417494-pat00011
값에 따라, 상기 수신 심볼의 I(In-phase)축 또는 Q(Quadrature-phase)축 성분 값을 복수 개의 구간으로 분류하여 비트단위 대수우도비를 산출할 수 있다.
상기 대수우도비 산출부는, 아래의 식 (10) 내지 (12),
Figure 112018132417494-pat00012
(10),
Figure 112018132417494-pat00013
(11),
Figure 112018132417494-pat00014
(12),
에 따라 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00015
를 산출하며,
Figure 112018132417494-pat00016
는 부호 함수이며,
Figure 112018132417494-pat00017
는 무선 신호 전송 중 발생한 가산성 백색 가우시안 잡음의 분산이고,
Figure 112018132417494-pat00018
는 인접한 변조 심볼들 간의 최소 거리에 절반을 나타낼 수 있다.
상기 대수우도비 산출부는, 상기 식 (10) 내지 (12)에 상기 수신 심볼의 Q축 성분 값인
Figure 112018132417494-pat00019
를 사용하여, 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00020
를 산출할 수 있다.
상기 대수우도비 산출부는
Figure 112018132417494-pat00021
진 직교진폭변조된 무선 신호에 대하여 비트단위 대수우도비를 산출하기 위해, 상기 수신 심볼의 위치를 나타내는
Figure 112018132417494-pat00022
값을 이용하여, 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00023
를 산출하고, 상기 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00024
각각에
Figure 112018132417494-pat00025
를 곱하여 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00026
를 산출할 수 있다.
상기 대수우도비 산출부는 순차적으로, 아래의 식 (16)
Figure 112018132417494-pat00027
(16)을 이용하여 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00028
을 산출하고,
아래의 식 (17)
Figure 112019002825012-pat00306
(17)를 이용하여 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112019002825012-pat00030
,
Figure 112019002825012-pat00031
을 산출할 수 있다.
상기 대수우도비 산출부는 순차적으로,
아래의 식 (24) 및 (25)
Figure 112018132417494-pat00032
(24)
Figure 112019002825012-pat00307
(25)
을 이용하여 상기 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00034
를 산출하기 위한 중간 값
Figure 112018132417494-pat00035
을 획득하고, 상기 중간 값
Figure 112018132417494-pat00036
에 따라 값이 결정되는 보정 함수
Figure 112018132417494-pat00037
를 적용하여 상기 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00038
를 산출할 수 있다.
상기 보정 함수
Figure 112018132417494-pat00039
는,
아래의 식 (21), (22), (23) 및 (26)
Figure 112018132417494-pat00040
(21)
Figure 112018132417494-pat00041
(22)
Figure 112018132417494-pat00042
(23)
Figure 112018132417494-pat00043
(26)일 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위해, 복조 장치가 직교진폭변조된 무선 신호를 복조하면서 비트단위 대수우도비를 산출하는 방법에 있어서,
상기 복조 장치가 상기 직교진폭변조된 무선 신호를 수신하는 제1 단계, 변환부가 상기 직교진폭변조된 무선 신호에서 수신 심볼을 추출하는 제2 단계 및
상기 대수우도비 산출부는 부분적으로 선형적 특성 및 대칭적 특성을 가지는 비트단위 대수우도비를 산출하는 제3 단계를 포함할 수 있다.
상기 제3 단계는,
상기 대수우도비 산출부가 상기 수신 심볼의 위치를 나타내는
Figure 112018132417494-pat00044
값에 따라, 상기 수신 심볼의 I축 또는 Q축 성분 값을 복수 개의 구간으로 분류하여 비트단위 대수우도비를 산출하는 제4 단계를 포함할 수 있다.
상기 제4 단계는,
상기 대수우도비 산출부가 아래의 식 (10) 내지 (12),
Figure 112018132417494-pat00045
(10),
Figure 112018132417494-pat00046
(11),
Figure 112018132417494-pat00047
(12),
에 따라 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00048
를 산출하는 제4-1 단계를 더 포함하며,
상기
Figure 112018132417494-pat00049
는 부호 함수이며, 상기
Figure 112018132417494-pat00050
는 무선 신호 전송 중 발생한 가산성 백색 가우시안 잡음의 분산이고, 상기
Figure 112018132417494-pat00051
는 인접한 변조 심볼들 간의 최소 거리에 절반을 나타낼 수 있다.
상기 제4-1 단계 이후에,
상기 대수우도비 산출부가 상기 식 (10) 내지 (12)에 상기 수신 심볼의 Q축 성분 값인
Figure 112018132417494-pat00052
를 사용하여 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00053
를 산출하는 제4-3 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 단계는,
수신된 무선 신호가
Figure 112018132417494-pat00054
진 직교진폭변조된 무선 신호일 경우, 상기 대수우도비 산출부가 상기 수신 심볼의 위치를 나타내는
Figure 112018132417494-pat00055
값을 이용하여, 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00056
를 산출하는 제5 단계 및
상기 대수우도비 산출부가 상기 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00057
각각에
Figure 112018132417494-pat00058
를 곱하여 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00059
를 산출하는 제6 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제5 단계는,
상기 대수우도비 산출부가 순차적으로 아래의 식 (16)
Figure 112018132417494-pat00060
(16)을 이용하여 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00061
을 산출하는 제5-1 단계 및
아래의 식 (17)
Figure 112019002825012-pat00308
(17)을 이용하여 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112019002825012-pat00063
,
Figure 112019002825012-pat00064
을 산출하는 제5-2 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제5 단계는,
상기 대수우도비 산출부가 순차적으로, 아래의 식 (24) 및 (25)
Figure 112018132417494-pat00065
(24)
Figure 112019002825012-pat00309
(25)을 이용하여 상기 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112019002825012-pat00067
를 산출하기 위한 중간 값
Figure 112019002825012-pat00068
을 획득하는 제7 단계 및 상기 대수우도비 산출부가 상기 중간 값
Figure 112019002825012-pat00069
에 따라 값이 결정되는 보정 함수
Figure 112019002825012-pat00070
를 적용하여 상기 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112019002825012-pat00071
를 산출하는 제8 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제8 단계는,
상기 대수우도비 산출부가 아래의 식 (21), (22), (23) 및 (26)
Figure 112018132417494-pat00072
(21)
Figure 112018132417494-pat00073
(22)
Figure 112018132417494-pat00074
(23)
Figure 112018132417494-pat00075
(26)을 이용하여 상기 보정 함수
Figure 112018132417494-pat00076
의 값을 산출하는 제8-1 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치 및 방법을 사용하면, 복조 장치가 직교진폭변조 방식으로부터 비트단위 대수우도비를 산출하기 위해 필요한 연산량이 대폭 감소된다.
도 1은 64진 직교진폭변조의 성상도이다.
도 2는 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치가 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 이용하여, 64진 직교진폭변조로부터 정규화된 비트단위 대수우도비를 산출한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치가 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 이용하여, 16진 직교진폭변조로부터 정규화된 비트단위 대수우도비를 산출한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치가 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 이용하여, 256진 직교진폭변조로부터 정규화된 비트단위 대수우도비를 산출한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치가 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 이용하여, 64진 직교진폭변조로부터 정규화된 비트단위 대수우도비를 산출한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치가 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 이용하여, 16진 직교진폭변조로부터 정규화된 비트단위 대수우도비를 산출한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치가 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 이용하여, 256진 직교진폭변조로부터 정규화된 비트단위 대수우도비를 산출한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 12는 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치가 각각 16, 64, 256진 직교진폭변조된 무선 신호를 수신할 때의 수신 성능을 나타낸 그래프이다.
이하에서 설명되는 모든 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 나타낸 것이며, 여기에 설명된 실시 예들과 다르게 변형되어 다양한 실시 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 공지 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위해서 제공되는 것으로, 실제 형태나 축적을 그대로 도시한 것은 아니다. 또한, 각 구성요소들에 참조번호를 기재할 때, 동일한 구성요소들에 대해서는 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 표시하였다.
이하에서 별도로 명시되지 않는 한, 명세서 전반에 걸쳐 동일 참조번호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 '연결', '결합' 또는 '접속'될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명에 대한 다양한 변형 실시 예들이 있을 수 있다.
그리고, 본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하에서, 직교진폭변조의 복조 장치 및 방법에 대한 다양한 실시 예들을 설명함에 있어, 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로써 신호를 '송신' 또는 '전송'하는 경우, 구성요소는 다른 구성요소로 직접 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 다른 구성요소를 통하여 신호를 또 다른 구성요소로 전송할 수도 있음을 의미한다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100)에 대해 설명한다.
도 1은 64진 직교진폭변조의 성상도이며, 도 2는 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치를 나타낸 도면이다.
우선 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100)는 변환부(1100), 성상도 저장부(1200), 대수우도비 산출부(1300)를 포함한다.
변환부(1100)는 안테나와 연결되고, 안테나를 통해 수신된 무선 신호에서 변조 심볼을 추출하며, 이 때 변조 심볼은 미리 설정된 성상도에 따라 생성된 변조 심볼일 수 있다.
성상도 저장부(1200)는 변조 심볼을 복조하는 과정에서 참조할 성상도, 예를 들어, 도 1에 도시된 성상도를 저장한다. 이 때, 성상도에는 복수의 성상점이 포함되고, 각 성상점에 상응하는 변조 심볼의 비트열이 포함될 수 있다.
대수우도비 산출부(1300)는 변환부(1100)로부터 수신한 무선 신호에서 추출한 변조 심볼(이하 수신 심볼이라 지칭)과 성상도 저장부(1200)(이하 저장 심볼이라 지칭)에 저장된 변조 심볼을 이용하여 미리 지정된 수식에 따라 대수우도비를 산출한다.
한편, 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100)는
Figure 112018132417494-pat00077
진 직교진폭변조 방식을 사용하는 송신기로부터 무선 신호를 수신하는 복조 장치이다.
이하에서는, 64진 직교진폭변조(64-QAM) 방식을 사용하는 복조 장치를 예시로 하여 설명한다.
하지만, 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100)는 위의 예시와 같이, 64진 직교진폭변조(64-QAM) 방식을 사용하는 복조 장치에 한정되지 않으며, 64진 직교진폭변조이외의 16진 또는 256진 직교진폭변조 방식을 사용하는 복조 장치가 될 수 있다.
우선,
Figure 112018132417494-pat00078
은 직교진폭변조의 성상도에 존재하는 성상점의 개수를 의미하며,
Figure 112018132417494-pat00079
은 직교진폭변조의 각 변조 심볼에 매핑되는 비트 수를 의미한다. 또한,
Figure 112018132417494-pat00080
은 직교진폭변조의 각 변조 심볼의 I(In-phase)축 또는 Q(Quadrature-phase)축에 매핑되는 비트 수를 의미한다.
한편, 64진 직교진폭변조 방식을 사용하는 송신기는 전송하고자 하는 정보 비트들을 6비트
Figure 112019002825012-pat00310
단위로 분할한 후, 도 1에 도시된 변조 심볼
Figure 112019002825012-pat00082
중 하나로 매핑(mapping)하여 송신한다.
이 때, 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100)는 수신기 역할을 하며, 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00083
을 수신하면, 상술한 식 (1)로 정의된다. 그리고 복조 장치(100)는 아래의 식 (2),
Figure 112018132417494-pat00084
(2)로 변환되는 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00085
를 계산한다.
여기서
Figure 112018132417494-pat00086
는
Figure 112018132417494-pat00087
개의 비트에 따라 결정되는 송신부(미도시)의 변조 심볼을 의미하고,
Figure 112018132417494-pat00088
은 송신부의 변조 심볼
Figure 112018132417494-pat00089
에 대응되는 수신 심볼이며,
Figure 112018132417494-pat00090
는 무선 신호 전송 중 발생한 가산성 백색 가우시안 잡음의 분산으로써,
Figure 112018132417494-pat00091
이다.
Figure 112018132417494-pat00092
는 백색 잡음의 파워스펙트럼 밀도를 의미한다.
한편, 수신 심볼
Figure 112019002825012-pat00093
을
Figure 112019002825012-pat00094
이라고 하고,
Figure 112019002825012-pat00095
이며, I축과 관련되고 변조 심볼을 구성하는
Figure 112019002825012-pat00096
번째 비트를
Figure 112019002825012-pat00311
라고 하면,
Figure 112019002825012-pat00098
의 비트단위 대수우도비
Figure 112019002825012-pat00099
는 아래의 식 (3) 내지 (5),
Figure 112018132417494-pat00100
(3)
Figure 112018132417494-pat00101
(4)
Figure 112018132417494-pat00102
(5)로 표현될 수 있다.
여기서,
Figure 112018132417494-pat00103
는 인접한 변조 심볼 간 최소 거리의 반을 의미하고
Figure 112018132417494-pat00104
로 나타낼 수 있다. 또한,
Figure 112018132417494-pat00105
는 평균 심볼 에너지를 의미하며,
Figure 112018132417494-pat00106
는 임의의 실수를 나타낸다. 따라서, 64진 직교진폭변조(64-QAM) 방식의 경우,
Figure 112018132417494-pat00107
는
Figure 112018132417494-pat00108
가 된다.
상술한 식 (2)은 분자식과 분모식 계산을 위해 각각 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00109
및 변조 심볼
Figure 112018132417494-pat00110
간 32회의 제곱거리 연산 즉, 총 64회의 연산 및 익스포넨셜(exponential) 연산이 필요하다.
또한, 상술한 식 (3), (4) 및 (5)를 계산하여 대수우도비를 산출하는 과정에는 다수의 log 및 익스포넨셜 연산이 포함되어 있으므로, 그 계산 복잡도가 높다.
따라서, 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100)는 이러한 계산 복잡도를 낮추기 위하여, 인자 중에서 가장 작은 값을 출력하는 함수인
Figure 112018132417494-pat00111
함수를 아래의 식 (6),
Figure 112019002825012-pat00312
(6) 으로 정의하여 상술한 식 (3) 내지 (5)에 적용한다.
즉, 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100)는 상술한 식 (3), (4) 및 (5)에 각각 상술한 식 (6)에 따른 근사화를 적용하여, 아래의 식 (7), (8) 및 (9),
Figure 112018132417494-pat00113
(7)
Figure 112018132417494-pat00114
(8)
Figure 112018132417494-pat00115
(9)
으로 계산을 단순화시킨다.
여기서,
Figure 112018132417494-pat00116
는 수신 심볼의 위치 값을 나타내는 임의의 실수이다.
특히, 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100)는,
Figure 112018132417494-pat00117
값에 따라 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00118
가 부분 선형(Piecewise Linear) 특성과 대칭적 특성을 가지는 성질을 이용하여, 상술한 식 (7) 내지 (9)를 더 간단하고 효율적으로 계산한다.
이하에서는, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하여 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00119
를 산출하는 복조 장치(100)에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법은 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00120
의 부분 선형(Piecewise Linear) 특성을 이용하여 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00121
를 산출한다.
따라서, 대수우도비 산출부(1300)는 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00122
의 위치를 나타내는
Figure 112018132417494-pat00123
값에 따라, 상기 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00124
의 I축 또는 Q축 성분 값을 복수 개의 구간으로 분류하여 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00125
를 산출한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 나타낸 순서도이며, 도 4는 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치가 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 이용하여, 64진 직교진폭변조로부터 정규화된 비트단위 대수우도비를 산출한 결과를 나타낸 그래프이고, 도 5는 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치가 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 이용하여, 16진 직교진폭변조로부터 정규화된 비트단위 대수우도비를 산출한 결과를 나타낸 그래프이다. 또한, 도 6은 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치가 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 이용하여, 256진 직교진폭변조로부터 정규화된 비트단위 대수우도비를 산출한 결과를 나타낸 그래프이다.
우선, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100)는 무선 신호를 수신한다(S1001).
그리고, 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100)는 수신된 무선 신호에서 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00126
을 추출한다(S1002). 예를 들어, 복조 장치(100)는 성상도 저장부(1200)에 저장된 성상도를 참조하여, 수신된 무선 신호의 크기와 위상에 상응하는 저장 심볼을 변조 심볼로 추출한다.
이 후, 복조 장치(100)의 대수우도비 산출부(1300)는 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00127
의 위치를 나타내는
Figure 112018132417494-pat00128
값의 구간을 확정한다(S1003).
대수우도비 산출부(1300)는 확정된
Figure 112018132417494-pat00129
값의 구간에 따라 상술한 식 (7) 내지 (9)를 복수 개의 구간으로 분류하여, 아래의 식 (10) 내지 (12)
Figure 112018132417494-pat00130
(10)
Figure 112018132417494-pat00131
(11)
Figure 112018132417494-pat00132
(12)
으로 정리하고, 상술한 식 (10) 내지 (12)를 계산하여 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00133
를 산출한다(S1004).
여기서, 상술한 식 (10) 내지 (12)는 일차함수 형태의 식이며,
Figure 112018132417494-pat00134
는 인자의 값이 양수면 +1을 출력하고, 음수면 -1을 출력하며, 0이면 0을 출력하는 부호 함수를 의미한다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)는, 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00135
을 취득한 후
Figure 112018132417494-pat00136
값의 구간을 확정(S1003)하고,
Figure 112018132417494-pat00137
값의 구간에 따라 정리된 식 (10) 내지 (12)의 연산을 수행하여 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00138
를 획득(S1004)하므로, 상술한 식 (7) 내지 (9)를 사용하여 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00139
를 산출하는 종래의 복조 장치 및 대수우도비 산출부보다, 대폭 감소된 연산량으로 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00140
를 산출할 수 있다는 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)는, 상술한 식 (10) 내지 (12)의 연산을 수행하여 산출된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00141
에
Figure 112018132417494-pat00142
를 나누어 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00143
을 정규화한 값
Figure 112018132417494-pat00144
을 추가적으로 산출할 수 있다.
이렇게 정규화된
Figure 112018132417494-pat00145
값을 정규화된 비트단위 대수우도비(normalized bitwise LLR)(
Figure 112018132417494-pat00146
)라고 하며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)는, 상술한 식 (7) 내지 (9)를 사용하여 비트단위 대수우도비를 산출하는 종래의 복조 장치 및 대수우도비 산출부와 동일한 비트단위 대수우도비를 산출할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100) 및 대수우도비 산출부(1300)가 구간별로 확정된
Figure 112018132417494-pat00147
값에 따라 64진 직교진폭변조 방식으로부터 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00148
를 산출해낸 결과를 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)는 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00149
산출 시에 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00150
의 대칭적 특성도 활용하므로, Q축의 비트열 매핑 구조가 I축의 비트열 매핑 구조와 동일한 것을 이용하여, 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00151
의 Q축 성분, 즉
Figure 112018132417494-pat00152
를 상술한 식 (10) 내지 (12)에 적용하여 연산을 수행할 수 있으며, Q축 성분 값에 대한 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00153
도 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)는 도 5와 도 6에 도시된 그래프와 같이, 64진 직교진폭변조방식 이외, 16진 직교진폭변조 및 256진 직교진폭변조에도 부분 선형 특성과 대칭적 특성을 활용하여 비트단위 대수우도비를 계산할 수 있다.
이하에서는, 도 7 내지 도 10을 참조하여, 직교진폭변조의 복조 장치(100)가 본 발명의 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 사용하여 비트단위 대수우도비를 산출하는 방법을 설명한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)를 설명함에 있어서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)에 비해 동일한 구성에 대하여는 구체적인 설명을 생략할 수 있다.
또한, 양 실시 예에 모두 포함된 동일한 구성에 대해서는 도면에 동일한 참조 번호로 도시하고 설명할 수 있으며, 구체적인 도시가 생략될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 나타낸 순서도이며, 도 8은 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치가 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 이용하여, 64진 직교진폭변조로부터 정규화된 비트단위 대수우도비를 산출한 결과를 나타낸 그래프이고, 도 9는 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치가 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 이용하여, 16진 직교진폭변조로부터 정규화된 비트단위 대수우도비를 산출한 결과를 나타낸 그래프이다. 또한, 도 10은 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치가 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 이용하여, 256진 직교진폭변조로부터 정규화된 비트단위 대수우도비를 산출한 결과를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)는 도 8에 도시된 그래프와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)에 비하여, 더 간단하게 근사화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00154
를 산출할 수 있다.
즉, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)는 그래프의 세로 축에 나타낸 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00155
의 값의 구간이 -8 내지 +8 영역에 해당하는 경우, 직선의 기울기는 각각 +4 또는 -4로 한정되고, 그 이외의 영역에 있을 경우, 직선의 기울기는 이보다 좀 더 큰 절대 값을 가짐을 알 수 있다.
한편, 상술한 식 (1)에 따르면, 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00156
는 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00157
이 수신될 때, 각 비트가 1 또는 0일 확률의 비에 대한 자연로그로 정의되므로, 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00158
의 절대 값이 큰 것보다 작은 것이 더 의미가 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100) 및 대수우도비 산출부(1300)는 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00159
에 대한 기울기를 한정한다.
즉, 도 8에 예시적으로 도시된 그래프와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)는 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00160
에 대한 기울기를 +4 또는 -4와 같이 특정한 실수로 기울기를 한정할 수 있다.
이 경우, 도 8에 예시적으로 도시된 그래프에 나타난 64진 직교진폭변조 방식으로부터 산출된 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00161
는 아래의 식 (13) 내지 (15),
Figure 112019002825012-pat00313
(13)
Figure 112019002825012-pat00314
(14)
Figure 112019002825012-pat00315
(15)
로 매우 단순화될 수 있다.
즉, 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)는 무선 신호를 수신하고(S1101), 수신된 무선 신호에서 수신 심볼을 추출한다(S1102). 예를 들어, 복조 장치(100)는 성상도 저장부(1200)에 저장된 성상도를 참조하여, 수신된 무선 신호의 크기와 위상에 상응하는 저장 심볼을 변조 심볼로 추출한다.
이 후, 복조 장치(100) 및 대수우도비 산출부(1300)는 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00165
의
Figure 112018132417494-pat00166
값을 활용하여 상술한 식 (13)의
Figure 112018132417494-pat00167
을 산출하고(S1103), 식 (13)으로부터 산출된
Figure 112018132417494-pat00168
을 이용하여 상술한 식 (14)의
Figure 112018132417494-pat00169
을 산출한다(S1104). 또한, 식 (14)로부터 산출된
Figure 112018132417494-pat00170
을 이용하여 상술한 식 (15)의
Figure 112018132417494-pat00171
을 산출한다(S1105).
이 후, 복조 장치(100) 및 대수우도비 산출부(1300)는 이렇게 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00172
각각에
Figure 112018132417494-pat00173
를 곱하여 최종적인 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00174
를 산출한다(S1106).
이와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)가
Figure 112018132417494-pat00175
값의 영역 또는 구간을 구분하여 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00176
를 산출하는 것과는 다르게,
Figure 112018132417494-pat00177
값의 영역 또는 구간을 구분하지 않고 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00178
를 산출할 수 있으므로, 본 발명의 일 실시 예보다 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00179
를 산출하는 연산의 복잡도 및 연산량이 대폭 감소된다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100) 및 대수우도비 산출부(1300)는 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00180
산출 시에 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00181
의 대칭적 특성도 활용하므로, Q축의 비트열 매핑 구조가 I축의 비트열 매핑 구조와 동일한 것을 이용하여, 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00182
의 Q축 성분, 즉
Figure 112018132417494-pat00183
를 상술한 식 (13) 내지 (15)에 적용하여 연산을 수행할 수 있으며, Q축 성분 값에 대한 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00184
도 산출할 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)는
Figure 112018132417494-pat00185
진 직교진폭변조방식에서 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00186
를 산출할 때, 아래의 식 (16) 및 (17)
Figure 112019002825012-pat00316
(16)
Figure 112019002825012-pat00317
(17)
을 통해, I축 성분 값에 대한 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00189
를 산출해 낼 수 있으며, 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00190
의 Q축 성분
Figure 112018132417494-pat00191
을 상술한 식 (16) 및 (17)에 적용함으로써 Q축 성분 값에 대한 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00192
도 산출해 낼 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)는 도 9와 도 10에 도시된 그래프와 같이, 64진 직교진폭변조방식 이외, 16진 직교진폭변조 및 256진 직교진폭변조에도 부분 선형 특성과 대칭적 특성을 활용하여 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00193
를 계산할 수 있다.
이하에서는, 도 11을 참조하여, 직교진폭변조의 복조 장치(100)가 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 사용하여 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00194
를 산출하는 방법을 설명한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)를 설명함에 있어서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)와 대수우도비 산출부(1300)에 비하여 동일한 구성에 대하여는 구체적인 설명을 생략할 수 있다.
또한, 양 실시 예에 모두 포함된 동일한 구성에 대해서는 도면에 동일한 참조 번호로 도시하고 설명할 수 있으며, 구체적인 도시가 생략될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100)는 무선 신호를 수신하고(S1201), 수신된 무선 신호에서 수신 심볼을 추출한다(S1202). 예를 들어, 복조 장치(100)는 성상도 저장부(1200)에 저장된 성상도를 참조하여, 수신된 무선 신호의 크기와 위상에 상응하는 저장 심볼을 변조 심볼로 추출한다.
이 후, 복조 장치(100) 및 대수우도비 산출부(1300)는 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00195
을 산출하기 위해, 아래의 식 (18) 내지 (20),
Figure 112019002825012-pat00318
(18)
Figure 112019002825012-pat00319
(19)
Figure 112018132417494-pat00198
(20)
을 이용하여, 중간 값
Figure 112018132417494-pat00199
을 산출한다(S1203).
그리고, 복조 장치(100) 및 대수우도비 산출부(1300)는 이러한 중간 값
Figure 112018132417494-pat00200
에 아래의 식 (21) 내지 (23),
Figure 112018132417494-pat00201
(21)
Figure 112018132417494-pat00202
(22)
Figure 112018132417494-pat00203
(23)
과 같은 보정 함수들을 적용하여, 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00204
를 산출한다(S1204).
여기서,
Figure 112018132417494-pat00205
는 각각 중간 값
Figure 112018132417494-pat00206
에 따라 값이 결정되는 보정 함수를 의미한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100) 및 대수우도비 산출부(1300)는 정규화된 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00207
각각에
Figure 112018132417494-pat00208
를 곱하여, 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00209
를 산출한다(S1205).
즉, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100) 및 대수우도비 산출부(1300)는
Figure 112018132417494-pat00210
진 직교진폭변조 방식으로부터 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00211
를 산출함에 있어서, 아래의 식 (24) 내지 (26),
Figure 112018132417494-pat00212
(24)
Figure 112019002825012-pat00320
(25)
Figure 112018132417494-pat00214
(26)
을 통해, I축 성분 값에 대한 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00215
를 산출해 낼 수 있으며, 수신 심볼
Figure 112018132417494-pat00216
의 Q축 성분
Figure 112018132417494-pat00217
을 상술한 식 (24) 내지 (26)에 적용함으로써 Q축 성분 값에 대한 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00218
도 산출해 낼 수 있다.
여기서,
Figure 112018132417494-pat00219
는 중간 값
Figure 112018132417494-pat00220
에 의존하는 보정 함수를 의미한다.
즉, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법 및 이를 사용하는 복조 장치(100) 및 대수우도비 산출부(1300)는 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00221
를 구하기 위해 산출한
Figure 112018132417494-pat00222
과 같은 중간 값
Figure 112018132417494-pat00223
및 중간 값
Figure 112018132417494-pat00224
에 적용되는 보정 함수
Figure 112018132417494-pat00225
를 통해, 본 발명의 일 실시 예 및 다른 실시 예에 따른 직교진폭변조의 복조 방법보다 더 정확한 비트단위 대수우도비
Figure 112018132417494-pat00226
를 산출해 낼 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100)가 각각 16, 64, 256진 직교진폭변조된 무선 신호를 수신할 때의 수신 성능을 나타낸 그래프로써, 프레임 크기가 960이고 부호율 1/3인 터보 부호와 16진, 64진 및 256진 직교진폭변조(16, 64, 256-QAM) 방식을 통해 변조된 무선 신호를 수신한 복조 장치(100)의 수신 성능을 나타내고 있다.
도 12의 그래프를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따라 부분 선형적(Piecewise Linear, PL) 특성을 사용하여 비트단위 대수우도비를 산출하는 복조 방법과 본 발명의 다른 실시 예에 따라 단일 샷(One-Shot, OS) 특성을 이용하여 비트단위 대수우도비를 산출하는 복조 방법은, 각각 비트오율(bit error rate, BER)과 프레임오율(frame Error Rate, FER)이 이상적인 결과(Exact)와 거의 유사함을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 직교진폭변조의 복조 장치(100) 및 복조 방법은 비트단위 대수우도비를 산출하기 위해 필요한 연산량을 대폭 감소시킬 수 있으며, 정확한 비트단위 대수우도비를 산출할 수 있다.
한편, 본 명세서에서, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수도 있다.
또한, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서에 구애되지 않고 발생하는 것이 가능함을 주목해야 한다.
예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하다. 그리고, 블록들 또는 단계들은 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
본 명세서에 설명된 실시 예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈 또는 이들 모두의 결합으로 직접 구현될 수도 있다.
소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 하지만 이와 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다.
한편, 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
또한, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것도 가능하다. 이 때, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 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 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 케리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시 예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 복조 장치
1100: 변환부
1200: 성상점 저장부
1300: 대수우도비 산출부

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 직교진폭변조된 무선 신호가 안테나를 통해 수신되면 상기 무선 신호에서 수신 심볼을 추출하는 변환부;
    성상도에 배치된 성상점 및 상기 성상점에 각각 매칭되는 변조 심볼들을 저장하는 성상도 저장부; 및
    부분적으로 선형적 특성 및 대칭적 특성을 가지는 비트단위 대수우도비(Bitwise LLR)를 산출하는 대수우도비 산출부를 포함하며,
    상기 대수우도비 산출부는,
    상기 수신 심볼의 위치를 나타내는
    Figure 112020035556246-pat00332
    값에 따라, 상기 수신 심볼의 I(In-phase)축 또는 Q(Quadrature-phase)축 성분 값을 복수 개의 구간으로 분류하여 비트단위 대수우도비를 산출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하되,
    상기 대수우도비 산출부는,
    아래의 식 (10) 내지 (12),
    Figure 112020035556246-pat00228
    (10),
    Figure 112020035556246-pat00229
    (11),
    Figure 112020035556246-pat00230
    (12),
    에 따라 비트단위 대수우도비
    Figure 112020035556246-pat00231
    를 산출하며,
    Figure 112020035556246-pat00232
    는 부호 함수이며,
    Figure 112020035556246-pat00233
    는 무선 신호 전송 중 발생한 가산성 백색 가우시안 잡음의 분산이고,
    Figure 112020035556246-pat00234
    는 인접한 변조 심볼들 간의 최소 거리에 절반을 나타내는, 직교진폭변조의 복조 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 대수우도비 산출부는,
    상기 식 (10) 내지 (12)에 상기 수신 심볼의 Q축 성분 값인
    Figure 112018132417494-pat00235
    를 사용하여, 비트단위 대수우도비
    Figure 112018132417494-pat00236
    를 산출하는, 직교진폭변조의 복조 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 복조 장치가 직교진폭변조된 무선 신호를 복조하면서 비트단위 대수우도비를 산출하는 방법에 있어서,
    상기 복조 장치가 상기 직교진폭변조된 무선 신호를 수신하는 제1 단계;
    상기 복조장치의 변환부가 상기 직교진폭변조된 무선 신호에서 수신 심볼을 추출하는 제2 단계; 및
    상기 복조장치의 대수우도비 산출부는 부분적으로 선형적 특성 및 대칭적 특성을 가지는 비트단위 대수우도비를 산출하는 제3 단계를 포함하며,
    상기 제3 단계는,
    상기 대수우도비 산출부가 상기 수신 심볼의 위치를 나타내는 값에 따라, 상기 수신 심볼의 I축 또는 Q축 성분 값을 복수 개의 구간으로 분류하여 비트단위 대수우도비를 산출하는 제4 단계를 포함하고,
    상기 제4 단계는,
    상기 대수우도비 산출부가 아래의 식 (10) 내지 (12),
    Figure 112020035556246-pat00261
    (10),
    Figure 112020035556246-pat00262
    (11),
    Figure 112020035556246-pat00263
    (12),
    에 따라 비트단위 대수우도비
    Figure 112020035556246-pat00264
    를 산출하는 제4-1 단계를 더 포함하며,
    상기
    Figure 112020035556246-pat00265
    는 부호 함수이며, 상기
    Figure 112020035556246-pat00266
    는 무선 신호 전송 중 발생한 가산성 백색 가우시안 잡음의 분산이고, 상기
    Figure 112020035556246-pat00267
    는 인접한 변조 심볼들 간의 최소 거리에 절반을 나타내는, 직교진폭변조의 복조 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제4-1 단계 이후에,
    상기 대수우도비 산출부가 상기 식 (10) 내지 (12)에 상기 수신 심볼의 Q축 성분 값인
    Figure 112018132417494-pat00268
    를 사용하여 비트단위 대수우도비
    Figure 112018132417494-pat00269
    를 산출하는 제4-3 단계를 더 포함하는, 직교진폭변조의 복조 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014167861A1 (ja) 2013-04-12 2014-10-16 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 送信方法
KR101586000B1 (ko) * 2014-09-24 2016-01-18 강릉원주대학교산학협력단 대수우도비 산출 장치 및 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2005109811A1 (ja) * 2004-05-11 2008-03-21 松下電器産業株式会社 無線通信装置及び無線通信システム
KR101072559B1 (ko) * 2009-10-28 2011-10-11 강릉원주대학교산학협력단 대수우도비를 산출하는 방법 및 복조 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014167861A1 (ja) 2013-04-12 2014-10-16 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 送信方法
KR101586000B1 (ko) * 2014-09-24 2016-01-18 강릉원주대학교산학협력단 대수우도비 산출 장치 및 방법

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