KR19980070261A - 수신장치, 수신방법 및 무선방식의 단말기 - Google Patents

수신장치, 수신방법 및 무선방식의 단말기 Download PDF

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KR19980070261A
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나루세데쯔야
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이데이노브유끼
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Abstract

본 발명에 의하면, PN부호의 위상이 소정 개수의 칩마다 이동되는 동안 수신부호와의 상관값이 얻어진다. 이때에, 역확산 신호레벨이 가산되고 상관값이 얻어진다. 이때에, 임계값 발생회로는 상기 역확산 신호레벨의 가산값에 따라 임계값을 발생시킨다. 다시말해, 가산회수가 증가됨에 따라, 임계값은 증가된다. 또한, 가산회수는 정규화되고 임계값과 비교된다. 가산값이 소정의 임계값을 초과하지 않으면, 상관이 약하므로, 현재 위상이 즉시 다음 위상으로 이동된다.

Description

수신장치, 수신방법 및 무선방식의 단말기.
본 발명은 CDMA(부호분할 다중접속)형 셀룰러 전화 시스템에 적합한 수신장치, 이의 수신방법 및 이의 무선방식의 단말기에 관한 것이다.
최근에, CDMA형 휴대전화 방식이 흥미를 끌고 있다. CDMA형 셀룰러 전화 방식에서, 의사랜덤부호가 확산 부호로서 사용된다. 송신신호의 반송파는 스펙트럼 확산된다. 부호계열에서 각 확산부호의 패턴 및 위상이 변화되어 다중 접속이 행해진다.
CDMA 방식에서, 스펙트럼 확산 방법이 사용된다. 스펙트럼 확산 방식에서, 데이터가 송신될 때, 반송파는 송신데이터로 1차 변조된다. 또한 1차 변조된 반송파는 PN(의사랜덤 잡음 : Pseudorandom Noise) 부호에 의해 곱해진다. 따라서, 반송파는 PN부호로 변조된다. 1차 변조 방법의 예로서, 평형 QPSK변조방법이 사용된다. PN부호가 랜덤부호이므로, 반송파가 PN부호에 의해 변조될 때, 주파수 스펙트럼이 확장된다.
데이터가 수신될 때, 이 수신된 데이터는 송신측에서 변조된 것과 동일한 PN부호에 의해 곱해진다. 이 동일한 PN부호가 곱해지고 위상이 합치될 때, 수신 데이터는 역확산되고 이에의해 1차 변조 데이터가 얻어진다. 1차 변조 데이터가 복조될 때, 본래 데이터가 얻어진다.
스펙트럼 확산 방법에서는, 수신신호를 역확산하기 위해, 패턴과 위상 모두에 대해 송신측에서 변조된 것과 동일한 PN부호가 필요하다. 따라서, PN부호의 패턴과 위상이 변화될 때, 다중 접속이 행해질 수 있다. 부호 계열에서 각 확산부호의 패턴과 위상을 다르게하고 이에 의해 다중 접속을 행하는 방법이 CDMA방법에 관한 것이다.
셀룰러 전화 방식으로서, FDMA(주파수 분할 다중 접속) 방식과 TDMA(시분할 다중 접속) 방식이 사용되었다. 그런데, FDMA 방식과 TDMA 방식은 사용자수의 급격한 증가에 대처할 수 없다.
다시 말해, FDMA 방식에서, 다중 접속은 다른 주파수 채널에 행해진다. 아날로그 셀룰러 전화 시스템에서는, FDMA 방식이 보통 사용된다.
그런데, FDMA 방식에서, 주파수 이용 효율이 나쁘므로, 사용자 수의 급격한 증가는 채널을 부족하게 할 수 있다. 채널 간격이 채널 수의 증가 때문에 좁아질 때, 이에 대해 인접 채널은 서로 간섭하고 이에 의해 음질이 저하된다.
TDMA 방식에서, 송신데이터는 시간 베이스에서 압축되고, 따라서, 이용 시간이 분할되고 이에 의해 동일한 주파수가 분배된다. TDMA 방식은 디지털 셀룰러 전화 시스템으로서 널리 사용되었다. TDMA 방식에서, 주파수 이용 효율은 간단한 FDMA 방식에 비해 개선된다. 그런데, TDMA 방식에서, 채널의 수는 제한된다. 따라서, 사용자의 수가 매우 증가할 때, 채널의 수는 부족하게 된다.
한편, CDMA 방식은 뛰어난 간섭 저항을 갖는다. 따라서, CDMA 방식에서, 인접 채널은 서로 간섭하지 않는다. 결과적으로, 주파수 이용 효율은 개선하고 더 많은 채널이 얻어질 수 있다.
FDMA 및 TDMA 방식에서, 신호는 다중경로로 인한 페이딩(Fading)에 의해 영향을 받는 경향이 있다.
다시말해, 도 8에 도시된 바와같이, 신호는 다수의 경로를 통해 기지국(201)으로부터 휴대용 단말기(202)로 보내진다. 기지국(201)의 무선파가 휴대용 단말기(202)로 직접 보내지는 경로(P1) 뿐만아니라 경로(P2), 경로(P3) 등이 있다. 경로(P2)에서, 기지국(201)의 무선파는 빌딩(203A)에 의해 반사되어 휴대용 단말기(202)로 보내진다. 경로(P3)에서, 기지국(201)의 무선파는 빌딩(203B)에 의해 반사되어 휴대용 단말기(202)로 보내진다.
빌딩(202A 및 203B)에 의해 반사되어 경로(P2 및 P3)를 통해 휴대용 단말기(202)로 보내진 무선파는 경로(P1)를 통해 기지국(201)으로부터 휴대용 단말기(202)로 직접 보내진 무선파에 비해 지연된다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 신호(S1, S2, S3)는 다른 시간에 각각 경로(P1, P2, P3)를 통해 휴대용 단말기(202)에 도달한다. 경로(P1, P2, P3)를 통한 신호(S1, S2, S3)가 서로 간섭할 때, 페이딩이 발생한다. FDMA 및 TDMA 방식에서, 다중 경로는 신호가 페이딩에 의해 영향을 받도록 한다.
한편, CDMA 방식에서는, 다이버시티 RAKE 방식으로, 다중경로로 인한 페이딩이 완화될 수 있고 S/N비가 개선될 수 있다.
다이버시티 RAKE 방식에서, 도 10에 도시된 바와같이, 경로(P1, P2, P3)를 통해 신호(S1, S2, S3)를 수신하는 수신기(221A, 221B, 221C)가 각각 배치된다. 타이밍 검출기(222)는 각 경로를 통해 수신된 부호를 검출한다. 부호는 경로(P1, P2, P3)에 대응하는 수신기(221A, 221B, 221C)에 각각 설정된다. 수신기(221A, 221B, 221C)는 경로(P1, P2, P3)를 통해 수신된 신호를 복조한다. 수신기(221A, 221B, 221C)의 수신 출력 신호는 합성회로(223)에 의해 합성된다.
스펙트럼 확산 방식에서, 다른 경로를 통해 수신된 신호는 서로 간섭으로부터 방지된다. 경로(P1, P2, P3)를 통해 수신된 신호는 분리 복조된다. 각 경로를 통해 수신된 복조출력신호가 합성될 때, 신호강도는 커지고 S/N비는 개선된다. 또한, 다중 경로로 인한 페이딩의 영향은 완화될 수 있다.
상기 예에서, 간단하게 하기 위해, 3개의 수신기(221A, 221B, 221C) 및 타이밍 검출기(222)로, 다이버시티 RAKE 방식을 도시하였다. 그런데, 실제로, 다이버시티 RAKE 형의 휴대전화 단말기에서, 도 11에 도시된 바와같이, 핑거(Finger)(251A, 251B, 251C), 탐색기(251), 데이터합성기(253)가 배치된다. 핑거(251A, 251B, 251C)는 각 경로에 대해 복조 출력신호를 얻는다. 탐색기(252)는 다중 경로를 통해 신호를 검출한다. 합성기(253)는 각 경로에 대해 복조 데이터를 합성한다.
도 11에서, 중간 주파수로 변환된 스펙트럼 확산신호로서의 수신신호는 입력단자(250)로 공급된다. 이 신호는 준동기 검파회로(255)로 공급된다. 이 준동기 검파회로(255)는 곱셈회로로 구성된다. 이 준동기 검파회로(255)는 입력단자(250)로부터 수신된 신호를 PLL 신시사이저(256)의 출력신호에 의해 곱한다. PLL 신시사이저(256)의 출력신호는 주파수합성기(257)의 출력신호로 제어된다. 준동기 검파회로(255)는 수신신호에 대해 직교검파를 행한다.
준동기 검파회로(255)의 출력신호는 A/D 변환기(258)로 공급된다. A/D 변환기(258)는 입력신호를 디지털 신호로 변환한다. 이때에, 제어기(254)의 표본화 주파수는 스펙트럼 확산된 PN 부호의 주파수보다 훨씬 높다. 다시말해, A/D 변환기(258)의 입력신호는 오버샘플링된다.
제어기(254)의 출력신호는 핑거(251A, 251B, 251C)로 공급된다. 또한, 제어기(254)의 출력신호는 탐색기(252)로 공급된다. 핑거(251A, 251B, 251C)는 각 경로를 통해 수신된 신호를 역확산하고, 이 신호를 동기화하고, 이 수신신호의 동기를 얻어, 이 신호의 데이터를 복조하고 이 신호의 주파수 오차를 검출한다.
탐색기(252)는 수신신호의 부호를 얻고 핑거(251A, 251B, 251C)에 경로의 부호를 지정한다. 다시말해, 탐색기(252)는 수신신호를 PN부호에 의해 곱하고 이 신호를 역확산하는 역확산회로를 갖는다. 또한, 탐색기(252)는 PN부호의 위상을 이동시키고 제어기(254)의 제어하에 수신 부호와의 상관을 얻는다. 지정 부호와 수신부호간의 상관으로, 각 경로의 부호가 결정된다.
탐색기(252)의 출력신호는 제어기(254)로 공급된다. 제어기(254)는 탐색기(252)의 출력신호에 대응하여 핑거(251A, 251B, 251C)에 대해 PN부호의 위상을 설정한다. 핑거(251A, 251B, 251C)는 수신신호를 역확산하고 PN부호의 지정 위상에 대응하는 각 위상을 통해 수신된 수신신호를 복조한다.
이 복조 데이터는 핑거(251A, 251B, 251C)로부터 데이터 합성기(253)로 공급된다. 데이터 합성기(253)는 각 경로를 통해 수신된 수신신호를 합성한다. 이 합성신호는 출력단자(259)로부터 얻어진다.
핑거(251A, 251B, 251C)는 주파수 오차를 검출한다. 이 주파수 오차는 주파수합성기(257)로 공급된다. 이 주파수합성기(257)의 출력신호로, PLL 신시사이저(256)의 발진 주파수가 제어된다.
RAKE형의 휴대전화 단말기에서, 탐색기(252)는 도 12에 도시된 바와같은 구조를 갖는다.
도 12에서, 디지털 신호는 A/D변환기(258)(도 11참조)로부터 입력 단자(301)로 공급된다. 상기한 바와같이, A/D변환기(258)의 표본화 주파수는 PN부호의 주파수보다 높다. 다시말해, 상기 디지털 신호는 오버 샘플링된다. 이 디지털신호는 입력단자(301)로부터 데시메이트 회로(302)로 공급된다. 데시메이트 회로(302)는 입력단자(301)로부터 수신된 신호를 데시메이트 한다. 데시메이트 회로(302)의 출력신호는 곱셈회로(303)로 공급된다.
PN부호 발생회로(304)는 송신측에 확산된 PN부호를 발생시킨다. PN부호 발생회로(304)로부터 수신된 PN부호의 위상은 제어기(254)에 의해 설정될 수 있다. PN부호 발생회로(304)로부터 수신된 PN부호는 곱셈회로(303)로 공급된다.
곱셈회로(303)는 데시메이트회로(302)의 출력신호를 PN부호 발생회로(304)로부터 수신된 PN부호로 곱한다. 따라서, 입력단자(301)로부터의 수신신호는 역확산된다. 수신부호의 패턴 및 위상이 PN부호 발생회로(304)로부터 수신된 부호의 패턴 및 위상과 부합될 때, 이 수신신호는 역확산된다. 따라서, 곱셈회로(303)의 출력신호의 레벨은 커진다. 곱셈회로(303)의 출력신호는 밴드패스필터(306)를 통해 레벨검출회로(307)로 공급된다. 레벨검출회로(307)는 곱셈회로(303)의 출력신호의 레벨을 검출한다.
레벨검출회로(307)의 출력신호는 가산회로(308)로 공급된다. 가산회로(308)는 소정의 회수(64회)로 출력데이터를 가산한다. 레벨검출회로(307)의 출력 데이터의 가산값으로, PN부호 발생회로(304)에 설정된 부호의 상관값과 수신부호가 얻어진다. 가산회로(308)의 출력신호는 메모리(309)로 공급된다.
PN부호 발생회로(304)로부터 수신된 PN부호의 위상은 소정 개수의 칩마다 이동된다. 이 상관값은 각 위상에 대해 가산회로(308)의 출력신호로부터 얻어진다. 이 상관값은 메모리(309)에 저장된다. PN부호가 한 주기동안 설정되었을 때, 메모리(309)에 저장된 상관값은 제어기(254)에 의해 더 큰 상관값의 순서로 선별된다. 예를들어, 최대 상관값을 갖는 3개의 위상이 선택된다. 이 선택된 위상은 핑거(251A, 251B, 251C)(도 11 참조)에 설정된다.
도 13은 탐색기의 처리를 나타내는 순서도이다. 도 13에서, PN부호 발생회로(304)의 위상은 초기값으로 설정된다(스텝(ST(101))에서). 가산회수가 소거된다(스텝(ST(102))에서). 가산회로(308)의 가산값이 소거된다(스텝(ST(103))에서).
초기 위상이 PN부호 발생회로(304)에 설정될 때, 곱셈회로(303)는 수신신호를 상기 설정 PN부호로 역확산한다. 가산회로(308)는 이 역확산신호 레벨을 가산한다(스텝(ST(104))에서). 신호레벨이 가산될 때마다, 가산회수는 증가된다(스텝(ST(105)에서). 다음으로, 가산회수가 소정의 값(예를들어, 64)을 초과하는지를 판단한다(스텝(ST(106)에서). 신호레벨은 가산회수가 64가 될 때까지 가산된다. 따라서, 상관값이 얻어진다. 가산회수가 64가 되면, 이때에 상관값이 메모리(309)에 저장된다(스텝(ST(107)에서).
PN부호 발생회로(304)의 최종 위상이 설정되었는지가 판단된다(스텝(ST(108)). 최종 위상이 설정되지 않았으면, PN부호의 위상이 소정의 값만큼 진행하거나 지연된다(스텝(ST(109)에서). 다음으로, 흐름은 스텝(ST(102))으로 복귀한다. 소정의 값으로 이동된 PN부호의 위상에 대해, 상기 처리가 반복된다.
PN부호의 위상이 한 주기에 대해 이동되면, 스텝(ST(108))에서, PN부호의 최종 위상이 설정된다. 따라서, 스텝(ST(108))에서의 판정 결과가 예가 된다. 이때에, 메모리(309)에 저장된 상관값이 선별되어 최대 3개의 상관값이 얻어진다(스텝(ST(110)에서). 최대 3개의 상관값에 대응하는 3개의 위상이 핑거(251A, 251B, 251C)에 설정된다(스텝(ST(111))에서).
도 12에 도시된 탐색기의 예에서, 역확산 레벨이 각 PN부호의 모든 위상에 대해 64회 가산되어 상관값이 얻어진다. 따라서, 탐색시간이 길어진다. 가산회수가 감소하면, 탐색시간이 짧아지더라도, 상관값의 정확성이 저하된다.
이 문제를 해결하기 위해, 가산회수를 32로 설정한다. 상관값이 소정의 임계값을 초과하는지를 판단한다. 각 상관값이 소정의 임계값을 초과할 때만, 32회 이상의 가산이 행해져서 상관값을 얻는다. 따라서, 탐색처리가 정확성이 저하되지 않고도 신속하게 행해질 수 있다. 도 14는 탐색처리의 속도가 상기 방식으로 증가되는 예를 나타낸다.
도 14에서, 디지털신호는 A/D변환기(258)에서 입력단자(351)로 공급된다. 이 디지털 신호는 입력단자(351)로부터 데시메이트 회로(352)로 공급된다. 이 데시메이트 회로(352)는 입력단자(351)로부터 수신된 신호를 데시메이트한다. 데시메이트 회로(352)의 출력신호는 곱셈회로(353)로 공급된다.
PN부호 발생회로(354)는 송신측에서 확산된 PN부호를 발생시킨다. PN부호 발생회로(354)에서 수신된 PN부호의 위상은 제어기(254)에 의해 설정될 수 있다. PN부호 발생회로(354)로부터 수신된 PN부호는 곱셈회로(353)로 공급된다.
곱셈회로(353)는 데시메이트회로(352)의 출력신호를 PN부호 발생회로(354)로부터 수신된 PN부호로 곱한다. 따라서, 입력단자(351)로부터의 수신신호는 PN부호 발생회로(354)로부터 수신된 부호로 역확산한다. 이 수신부호의 패턴 및 위상이 PN부호 발생회로(354)로부터 수신된 부호의 패턴 및 위상과 합치할 때, 이 수신신호는 역확산한다. 따라서, 곱셈회로(353)의 출력신호의 레벨이 커진다. 곱셈회로의 출력신호는 밴드패스 필터(356)를 통해 레벨검출회로(357)로 공급된다. 레벨검출회로(357)는 곱셈회로(353)의 출력신호의 레벨을 검출한다.
레벨검출회로(357)의 출력신호는 가산회로(358)로 공급된다. 가산회로(358)는 레벨검출회로(357)의 출력 데이터를 가산한다. 레벨검출회로(357)의 출력 데이터의 가산값으로, PN부호 발생회로(354)에 설정된 부호와 수신부호의 상관값이 얻어진다.
레벨검출회로(357)의 출력신호는 가산회로(358)에 의해 예를들어 32회 가산된다(즉, 32회의 가산이 행해진다). 가산회로(358)의 출력신호는 비교기(362)로 공급된다. 비교기(362)는 가산회로(358)의 출력신호의 값이 소정의 임계값을 초과하는지를 판단한다. 이 출력신호의 값이 소정의 임계값 이하이면, 작은 상관값은 필요하지 않으므로, 현재 위상에서는 거의 상관이 없는 것으로 판단한다. PN부호 발생회로(354)의 위상이 다음 위상으로 이동된다. 상기 값이 소정의 임계값을 초과할 때만, 레벨검출회로(357)의 출력신호가 32회 이상 가산되어 상관값을 정확하게 검출한다. 가산회로(358)의 출력신호는 메모리(359)로 공급된다.
PN부호 발생회로(354)로부터 수신된 PN부호의 위상이 소정 개수의 칩마다 이동된다. 상관값이 각 위상에 대해 가산회로(358)의 출력신호로부터 얻어진다. 가산회로(358)의 가산회수는 일예로 32이다. 가산값이 소정의 임계값과 같거나 그 이하이면, 상관이 약한 것으로 판단한다. 이 경우에, PN부호 발생회로(354)의 위상은 다음 위상으로 이동된다. 가산값이 소정의 임계값을 초과할 때만 32회 이상의 가산이 행해진다. 상관값이 메모리(359)에 저장된다. PN부호의 위상이 1주기에 대해 설정되고 나면, 예를들어 3개의 경로가 더 큰 상관값의 순서로 선택된다. 3개의 경로의 부호가 핑거(25A, 25B, 25C)에 설정된다.
도 15a 및 도 15b는 상기 탐색기의 처리의 또다른 예를 나타내는 순서도이다. 도 15 및 도 16에서는, PN부호 발생회로(354)의 위상이 초기값으로 설정된다(스텝(ST(151)에서). 가산회수가 소거된다(스텝(ST(152)에서). 가산회로(358)의 가산결과가 소거된다(스텝(ST(153))에서).
초기위상이 PN부호 발생회로(354)에 설정될 때, 곱셈회로(353)는 이 설정 PN부호로 수신신호를 역확산한다. 가산회로(358)는 이 역확산신호 레벨을 가산한다(스텝(ST(154))에서). 이 신호레벨이 가산될 때마다, 가산회수가 증가된다(스텝(ST(155)에서). 다음으로, 가산회수가 소정의 값(예를들어, 32)을 초과하는지가 판단된다(스텝(ST(156))에서). 신호레벨은 가산회수가 32가 될 때까지 가산된다.
가산회수가 스텝(ST(156))에서 판단된 결과로서 32가 되면, 가산값이 소정의 임계값을 초과하는지가 판단된다(스텝(ST(157)에서). 가산값이 소정의 임계값을 초과하지 않을 때, 상관이 약한 것으로 판단된다(스텝(ST(158))에서). 또한, PN부호 발생회로(354)의 최종 위상이 설정되었는지를 판단한다(스텝(ST(159))에서). 최종 위상이 설정되지 않았으면, PN부호의 위상은 소정의 값(예를들어 1/2 칩)만큼 진행하거나 지연된다(스텝(ST(160))에서). 다음으로, 흐름은 스텝(ST(152))으로 복귀한다. 소정의 값에 대해 이동된 PN부호의 위상에 대해서, 상기 처리가 반복된다.
가산결과가 스텝(ST(157))에서 판단된 결과로서 소정의 임계값을 초과할 때, 가산이 계속된다(스텝(ST(162))에서). 한 번의 가산이 행해질 때마다, 가산회수가 증가된다(스텝(ST(162))에서). 가산회수가 소정의 값(예를들어, 64)이 되었는지가 판단된다(스텝(ST(163))에서). 가산회수가 예를들어 64가 될 때까지 신호레벨이 가산된다. 가산회수가 64가 될 때, 현재 상관값이 메모리(359)에 저장된다(스텝(ST(164))에서).
PN부호 발생회로(354)의 최종 위상이 설정되었는지가 판단된다(스텝(ST(159))에서). 최종 위상이 설정되지 않았으면, PN부호의 위상이 소정의 값(예를들어 1/2칩)만큼 진행하거나 지연된다(스텝(ST(160))에서). 다음으로, 흐름은 스텝(ST(152))으로 복귀한다. 소정의 값만큼 이동된 PN부호의 위상에 대해 상기 처리가 반복된다.
PN부호의 위상이 1주기 동안 이동될 때, PN부호의 최종 위상이 스텝(ST(159))에서 설정된 것으로 판단하다. 이때에, 메모리(359)에 저장된 상관값이 선별되고 3개의 최대 상관값에 해당하는 위상이 얻어진다(스텝(ST(165))에서). 3개의 최대 상관값에 해당하는 3개의 위상이 핑거(251A, 251B, 251C)에 설정된다(스텝(ST(166))에서).
가산회수가 소정의 값(예를들어, 32)으로 설정되었다고 가정한다. 상관값이 소정의 임계값을 초과하는지가 판단된다. 상관값이 소정의 임계값을 초과할 때만, 가산의 소정 회수(예를들어, 32회 가산)가 추가적으로 행해져서 상관값이 얻어진다. 따라서, 상관이 약할 때, 가산은 반복적으로 행해지지 않는다. 결과적으로 탐색처리가 정확성을 저하하지 않고도 고속으로 행해질 수 있다. 그런데, 이 경우에, 가산회수가 적절하게 설정되어야 한다.
다시말해, 가산회수가 적은 단계에서는, 가산회로(358)로부터 출력된 가산값이 소정의 임계값과 비교될 때, 만약 수신신호와의 상관이 강하고 수신신호가 소음에 의해 영향을 받으면, 실수로 상관이 약한 것으로 판단한다. 따라서, 이 위상에서 상관값이 얻어질 수 없다. 반대로, 가산회수가 많을 때, 만약 가산회로(358)로부터 출력된 가산값이 소정의 임계값과 비교되면, 가산은 무의미하게 반복된다. 따라서, 탐색처리가 고속으로 행해질 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 각각 탐색과정에서 가산회수에 따라 임계값을 설정하고 고속으로 탐색처리를 행하고 핑거에 대해 최적경로를 확실하게 설정할 수 있는 수신장치, 수신방법 및 무선방식의 단말기를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 CDMA형 휴대전화 단말기의 전체적인 구조를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의한 CDMA형 휴대전화 단말기의 탐색기의 구조의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 의한 CDMA형의 휴대전화 단말기의 탐색기의 일예를 설명하는 그래프이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 의한 CDMA형 휴대전화 단말기의 탐색기의 일예를 설명하는 그래프이다.
도 5는 본 발명에 의한 CDMA형 휴대전화 단말기의 탐색기의 구조의 일예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명에 의한 CDMA형 휴대전화 단말기의 핑거의 구조의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명에 의한 CDMA형 휴대전화 단말기의 탐색기의 구조의 또다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 다중경로를 설명하기 위한 개략도이다.
도 9는 다중경로를 설명하기 위한 파형이다.
도 10은 다이버시티 RAKE 방식을 설명하기 위한 블록도이다.
도 11은 다이버시티 RAKE 방식의 수신기의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 12는 종래의 탐색기의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 13은 종래의 탐색기의 일예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 14는 종래의 탐색기의 또다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 15a 및 도 15b는 종래의 탐색기의 또다른 예를 설명하기 위한 순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
25A,25B,25C. 핑거 28,252. 탐색기
60,110. 비교기 61. 임계값 발생회로
109. 정규화회로
본 발명은 다중 경로로부터 수신된 신호의 경로를 탐색하기 위한 탐색기와, 탐색 경로에 대해 이 수신된 신호를 역확산하고 데이터를 복조하는 다수의 핑거와, 핑거의 출력데이터를 합성하는 합성기로 구성되고, 확산부호로 스펙트럼 확산하는 신호를 수신하는 수신장치이고, 여기에서 탐색기는 위상이 송신된 확산부호와 동일한 패턴으로 연속적으로 이동되는 부호를 발생시키는 부호 발생수단과, 수신신호를 부호발생수단에 의해 발생된 부호로 곱하여 확산신호를 원래 데이터로 역확산하는 역확산 수단과, 역확산 수단의 출력 레벨의 가산값을 소정의 임계값과 비교하고, 가산값이 소정의 임계값보다 작을 때 거의 상관이 없음을 판정하고, 역확산수단의 출력레벨을 가산하고 가산값이 소정의 임계값보다 클 때 상관값을 얻는 상관값 검출수단과, 상관값 검출수단에 의해 검출된 것으로부터 복수의 최대 상관값을 선택하는 수단을 갖는다.
본 발명은 탐색기가 다중 경로로부터 수신된 신호의 경로를 탐색하는 단계와, 복수의 핑거가 상기 탐색경로에 대해 수신된 신호를 역확산하고 데이터를 복조하는 단계와, 합성기가 핑거의 출력 데이터를 확산하는 단계로 이루어지고, 확산부호로 스펙트럼 확산하는 신호를 수신하는 수신방법이고, 여기에서 탐색기는 위상이 송신된 확산 부호와 동일한 패턴으로 연속적으로 이동되는 부호를 발생시키고, 수신신호를 부호 발생회로에 의해 발생된 부호로 곱하여 확산신호를 원래 데이터로 역확산하고, 역확산수단의 출력 레벨의 가산값을 소정의 임계값과 비교하고, 가산값이 소정의 임계값보다 작을 때 거의 상관이 없음을 판정하고, 역확산수단의 출력레벨을 가산하고 가산값이 소정의 임계값보다 클 때 상관값을 얻고, 상관값 검출수단에 의해 검출된 것으로부터 복수의 최대 상관값을 선택한다.
송신신호를 확산부호로 스펙트럼 확산하고, 이 결과의 신호를 송신하고, 확산부호의 부호열의 패턴과 위상을 변경하고, 다중 접속을 행하는 무선방식의 단말기는, 다중 경로로부터 수신된 신호의 경로를 탐색하는 탐색기와, 이 탐색경로에 대해 수신된 신호를 역확산하고 데이터를 복조하는 복수의 핑거와, 핑거의 출력 데이터를 합성하는 합성기를 포함하고, 여기에서 탐색기는 송신된 확산부호와 동일한 패턴으로 연속적으로 위상이 이동되는 부호를 발생시키는 부호 발생수단과, 상기 수신신호를 부호 발생수단에 의해 발생된 부호로 곱하여 확산신호를 원래 데이터로 역확산하는 역확산수단과, 역확산수단의 출력레벨의 가산값을 소정의 임계값과 비교하고, 가산값이 소정의 임계값보다 작을 때 거의 상관이 없음을 판정하고, 역확산 수단의 출력레벨을 가산하고 가산값이 소정의 임계값보다 클 때 상관값을 얻는 상관값 검출수단과, 상관값 검출수단에 의해 검출된 것으로부터 복수의 최대 상관값을 선택하는 수단을 갖는다.
PN부호의 위상이 소정 개수의 칩마다 이동될 때, 수신 부호와의 상관값이 얻어진다. 이때에, 역확산 출력 데이터는 가산되어 상관값이 얻어진다. 이때에, 임계값은 가산회수에 따라 설정된다. 다시 말해, 가산회수가 증가함에 따라, 임계값은 증가한다. 대신에 가산회수는 정규화되고 소정의 임계값과 비교된다. 가산값이 소정의 임계값을 초과하지 않을 때, 상관이 약한 것으로 가정된다. 따라서, 현재 위상이 즉시 다음 위상으로 이동된다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점이 첨부 도면과 함께 쓰여진 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
첨부도면을 참고하여, 본 발명의 일실시예를 설명할 것이다. 도 1은 본 발명에 따른 CDMA형 셀룰러 전화시스템에 이용되는 휴대단말기의 일예를 나타내는 블록도이다. 휴대용 단말기는 수신방식으로서 다이버시티 RAKE방식을 이용한다. 다이버시티 RAKE방식에서, 신호는 복수의 경로로부터 동시에 수신된다. 이 수신신호가 합성된다.
도 1에서, 송신모드에서는, 음성신호가 마이크로폰(1)에 입력된다. 음성신호는 A/D변환기(2)에 공급된다. A/D변환기(2)는 아날로그 음성신호를 디지털 음성신호로 변환한다. A/D변환기(2)의 출력신호는 음성 압축회로(3)에 공급된다.
음성 압축회로(3)는 그 디지털 음성신호를 압축하여 부호화한다. 압축부호화 방식의 예로는, 다양한 유형이 제안되었다. 예를 들어, QCELP(Qualcomm Code Excited Linear Coding)방식과 같은 방식을 이용할 수 있다. QCELP에서는, 사용자 음성의 특성과 통신로의 혼잡상황에 따라, 다수의 부호화속도가 이용될 수 있다. 이 경우, 4개의 부호화속도(9.6 kbps, 4.8kbps, 2.4kbps 및 1.2kbps)가 선택될 수 있다. 통화 품질을 유지하기 위해서, 데이터를 최저속도로 부호화할 수 있다. 음성 압축방식이 QCELP방식에 한정되지 않음은 물론이다.
음성 압축회로(3)의 출력신호가 콘벌루션 부호화회로(4)에 공급된다. 콘벌루션 부호화회로(4)는 콘벌루션 코드로써 오차정정코드를 송신데이터에 부가한다. 콘벌루션 부호화회로(4)의 출력신호는 인터리브회로(5)에 공급된다. 인터리브회로(5)는 송신데이터를 인터리브처리한다. 인터리브회로(5)의 출력신호는 스펙트럼 확산회로(6)에 공급된다.
스펙트럼 확산회로(6)는 반송파를 일차적으로 변조하고, 그 결과의 신호를 PN코드에서 확산한다. 다시말해, 스펙트럼 확산회로(6)는 예를들어 평형 QPSK변조법에 대응해서 송신데이터를 일차적으로 변조처리한다. 또한, 그 결과신호가 PN코드로 곱해진다. PN코드는 랜덤코드이기 때문에, PN코드가 곱해질 때, 반송파의 주파수대역이 넓어진다. 따라서, 반송파가 스펙트럼 확산된다. 송신데이터에 대한 변조방법의 예로써, 평형 QPSK변조방법이 이용된다. 그러나, 제안되어 있는 다양한 방법 중에서 다른 변조방법이 이용될 수도 있다.
스펙트럼 확산회로(6)의 출력신호는 밴드패스필터(7)를 거쳐서 D/A변환기(8)에 공급된다. D/A변환기(8)의 출력신호는 RF회로(9)에 공급된다.
국부발진신호가 PLL 신시사이저(11)로부터 RF회로(9)에 공급된다. RF회로(9)는 D/A변환기(8)의 출력신호를 PLL 신시사이저(11)의 국부발진신호와 곱하므로써, 송신신호의 주파수를 소정 주파수로 변환한다. RF회로(9)의 출력신호는 송신 증폭기(10)에 공급된다. 송신신호의 전력이 증폭된 후, 그 신호가 안테나(12)에 공급된다. 무선파가 안테나(12)로부터 기지국으로 보내진다.
수신모드에서, 기지국으로부터 전송된 무선파가 안테나(12)에 의해 수신된다. 기지국으로부터의 무선파는 건물 등에 의해 반사되기 때문에, 무선파는 다중경로를 거쳐서 휴대단말기의 안테나에 도달하게 된다. 휴대단말기가 자동차 등에서 이용될 경우, 수신신호의 주파수는 도플러 효과에 의해 변경될 수도 있다.
안테나(12)의 출력신호는 RF회로(20)에 공급된다. RF회로(20)는 PLL 신시사이저(11)로부터 국부발진신호를 수신한다. RF회로(20)는 수신신호를 소정주파수의 중간주파신호로 변환한다.
RF회로(20)의 출력신호는 중간주파회로(21)를 거쳐서 준동기(semi-synchronous) 검출회로(22)에 공급된다. PLL 신시사이저(23)의 출력신호는 준동기 검파회로(22)에 공급된다. PLL 신시사이저(23)의 출력신호의 주파수는 주파수합성기(32)의 출력신호에 의해 제어된다. 준동기 검파회로(22)는 수신신호를 직교검파한다.
준동기 검파회로(22)의 출력신호는 A/D변환기(24)에 공급된다. A/D변환기(24)는 준동기 검파회로(22)의 출력신호를 디지털화한다. 이때, A/D변환기(24)의 샘플링 주파수는 스펙트럼 확산된 PN코드의 주파수보다 높다. 즉, A/D변환기의 입력신호가 오버샘플링된다. A/D변환기(24)의 출력신호는 핑거(25A, 25B, 25C)에 공급된다. 또한, A/D변환기(24)의 출력신호는 탐색기(28)에 공급된다.
상기 설명된 바와같이, 수신모드에서, 신호는 다중경로를 거쳐서 수신된다. 수신신호를 역확산하기 위해서, 핑거(25A, 25B, 25C)는 다중경로를 거쳐 수신된 신호에 PN코드를 곱한다. 또한, 핑거(25A, 25B, 25C)는 다중경로를 거쳐 수신된 신호의 레벨과 이들 다중경로의 주파수 오차를 출력한다.
탐색기(28)는 수신신호의 다수 코드를 획득하여 그 다수의 코드를 다수 경로에 지정한다. 즉, 탐색기(28)는, 수신신호에 각 PN코드를 곱한 후 그 수신신호를 역확산처리하는 역확산회로를 갖추어 구성된다. 탐색기(28)는 제어기(29)의 제어하에서 PN코드의 위상을 이동시키고, 수신코드와의 상관을 구한다. 지정된 코드와 수신코드와의 상관값에 의해, 각 경로의 코드가 지정된다. 제어기(29)에 의해 지정된 코드는 핑거(25A, 25B, 25C)에 공급된다.
핑거(25A, 25B, 25C)에 의해 복조된 각 경로에 대한 수신데이터가 데이터 합성기(30)에 공급된다. 데이터 합성기(30)는 각 경로에 대한 수신데이터를 합성한다. 데이터 합성기(30)의 출력신호는 AGC 회로(33)에 공급된다.
핑거(25A, 25B, 25C)는 각 경로를 거쳐 수신된 신호의 강도를 구한다. 각 경로를 거쳐 수신된 신호의 강도는 핑거(25A, 25B, 25C)로부터 RSSI합성기(31)에 공급된다. RSSI합성기(31)는 각 경로를 거쳐 수신된 신호의 강도를 합성한다. RSSI합성기(31)의 출력신호는 AGC회로(33)에 공급된다. 수신데이터의 신호레벨을 일정하게 하기 위해서, AGC회로(33)의 이득이 제어된다.
각 경로에 대한 주파수 오차가 핑거(25A, 25B, 25C)로부터 주파수합성기(32)에 공급된다. 주파수합성기(32)는 각 경로에 대한 주파수 오차를 합성한다. 주파수합성기(32)의 출력신호는 PLL 신시사이저(11, 23)에 공급된다. 그 결과의 주파수 오차에 대응해서, PLL 신시사이저(11, 23)의 주파수가 제어된다.
AGC회로(33)의 출력신호는 디인터리브회로(34)에 공급된다. 디인터리브회로(34)는 송신측에서 인터리브된 수신데이터를 디인터리브한다. 디인터리브회로(34)의 출력신호는 비터비 복호화회로(35)에 공급된다. 비터비 복호화회로(35)는 연판정처리 및 최대 라이클리후드(maximum likelihood) 복호화처리에 의해 콘벌루션코드를 복호화한다. 비터비 복호화회로(35)는 오차정정처리를 행한다. 비터비 복호화회로(35)의 출력신호는 음성 확장회로(36)에 공급된다.
음성 확장회로(36)는 예를 들어 QCELP법에 의해 압축처리된 음성신호를 확장처리하여 디지털 음성신호를 복호화한다. 디지털 음성신호는 D/A변환기(37)에 공급된다. D/A변환기(37)는 디지털 음성신호를 아날로그 음성신호로 복원한다. 아날로그 음성신호가 스피커(38)에 공급된다.
본 발명에 따른 CDMA형 휴대전화 시스템의 휴대전화 단말기에서는, RAKE 방식이 사용된다. 복수의 경로를 통한 수신신호가 혼합된다. 본 발명에 따른 휴대전화 단말기에서, 탐색기(28)는 역확산 값을 가산한다. 또한, 탐색기(28)는 소정의 임계값을 동적으로 변화시킨다. 역확산값의 가산값이 동적으로 변화된 임계값을 초과하는지가 판단된다. 가산값이 임계값을 초과할 때만, 소정 회수의 가산이 행해져서 상관값이 얻어진다. 따라서, 탐색처리가 정확성이 저하되지 않고도 고속으로 행해질 수 있다.
도 2는 본 발명에 의한 휴대전화 단말기의 탐색기(28)의 구조를 나타내는 블록도이다. 도 2에서, 디지털 신호는 A/D변환기(24)(도 1참조)에서 입력단자(51)로 공급된다. 상기한 바와같이, A/D변환기(24)의 표본화 주파수는 PN부호의 주파수보다 높다. 다시말해, 상기 디지털신호는 오버 샘플링된다. 디지털신호는 입력단자(51)로부터 데시메이트 회로(52)로 공급된다. 데시메이트 회로(52)는 입력단자(51)로부터 수신된 신호를 데시메이트한다. 데시메이트 회로(52)의 출력신호는 곱셈회로(53)로 공급된다.
PN부호 발생회로(54)는 송신측에 확산된 PN부호를 발생시킨다. PN부호 발생회로(54)로부터 수신된 PN부호의 위상은 제어기(29)에 의해 설정될 수 있다. PN부호 발생회로(54)로부터 수신된 PN부호는 곱셈회로(53)로 공급된다.
곱셈회로(53)는 데시메이트 회로(52)의 출력신호를 PN부호 발생회로(54)로부터 수신된 PN부호로 곱한다. 따라서, 입력단자(51)로부터의 수신신호는 PN부호 발생회로(54)로부터 수신된 부호로 역확산한다. 상기 수신부호의 패턴 및 위상이 PN부호 발생회로(54)로부터 수신된 부호의 패턴 및 위상과 합치할 때, 수신신호는 역확산한다. 따라서, 곱셈회로(53)의 출력신호의 레벨이 커진다. 곱셈회로(53)의 출력신호는 밴드패스필터(56)를 통해 레벨검출회로(57)로 공급된다. 레벨검출회로(57)는 곱셈회로(53)의 출력신호의 레벨을 검출한다.
레벨검출회로(57)의 출력신호는 가산회로(58)로 공급된다. 가산회로(58)는 소정의 회수(예를들어, 64)로 출력 데이터를 가산한다. 레벨검출회로(57)의 출력 데이터의 가산값으로, PN부호 발생회로(54)에 설정된 부호와 수신부호의 상관값이 얻어진다. 가산회로(58)의 출력신호가 메모리(59)로 공급된다. 또한, 가산회로(58)의 출력신호는 비교기(60)에 공급된다. 임계값은 임계값 발생회로(61)로부터 비교기(60)로 공급된다. 임계값은 가산회로(58)에 의해 행해진 가산회수에 대응하여 제어기(29)에 의해 동적으로 변화된다.
PN부호 발생회로(54)로부터 수신된 PN부호의 위상은 소정 개수의 칩(칩마다 또는 1/2칩마다)마다 이동된다. 상관값은 각 위상에 대해 가산회로(58)의 출력신호로부터 얻어진다. 이 상관값은 메모리(59)에 저장된다. PN부호가 1주기 동안 설정되고나면, 예를들어 최대 상관값을 가진 3개의 위상이 선택된다. 이 선택된 위상은 핑거(25A, 25B, 25C)(도 1참조)에 설정된다.
탐색기(28)는 강한 상관을 가진 예를들어 3개의 위상을 검출한다. 따라서, 상관값이 가산회로(58)의 출력 데이터로 얻어질 때, 약한 상관을 가진 상관값에 대한 가산을 반복하는 것은 낭비다. 이 문제를 해결하기 위해, 비교기(60)는 가산회로(58)의 출력레벨이 임계값보다 작은지를 판단한다. 가산회로(58)의 출력레벨이 임계값보다 작을 때, 현재 위상에서의 상관이 약한 것으로 추정한다. 따라서, 현재 위상이 즉시 다음 위상으로 이동된다. 결과적으로 탐색시간이 감소될 수 있다.
본 예에서, 임계값 발생회로(61)는 가산회수에 대응하여 동적으로 변화되는 임계값을 발생시킨다. 따라서, 가산회로(58)가 레벨검출회로(57)의 출력 데이터를 가산할 때마다, 탐색기(28)는 가산회로(58)의 출력레벨이 임계값보다 작은지를 판단할 수 있다. 결과적으로 탐색시간이 신뢰성이 저하되지 않고 감소될 수 있다.
도 3은 가산회수와 임계값 사이의 관계를 나타낸다. 이 예에서, 도 3에 도시된 바와같이, 가산회수가 작을 때, 임계값 발생회로(61)는 임계값으로서 대략 0을 발생시킨다. 가산회수가 소정의 값보다 클 때, 임계값 발생회로(61)는 임계값으로서 가산회수에 대응하여 선형으로 증가하는 값을 발생시킨다. 이 임계값은 임계값 발생회로(61)에서 비교기(60)로 공급된다.
한편, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 가산회로(58)로부터 출력된 가산값이 상관값에 대응하여 가산회수에 따라 증가한다. 도 4a는 수신부호와의 상관이 매우 강한 경우를 나타낸다. 이 경우에, 가산회로(58)의 출력값(m1)은 가산회수에 따라 큰 기울기로 변화한다. 따라서, 가산회로(58)의 출력값(m1)은 항상 가산회수에 관계없이 임계값보다 크다. 결과적으로, 가산회수가 임계값이 될 때까지 가산이 계속되어 상관값을 얻는다.
도 4b는 수신부호와의 상관이 강하고 가산값이 가산작동의 초기단계에 잡음에 의해 영향을 받은 경우를 나타낸다. 이 경우에, 비록 가산회로(38)의 출력값(m2)이 가산회수에 따라 큰 기울기로 변화하지만, 가산값의 가산값이 잡음에 의해 영향을 받는 가산작동의 초기단계에 대략 0이다. 따라서, 가산회로(58)의 출력값(m2)은 항상 가산회수와 무관하게 임계값보다 크다. 결과적으로, 가산회수가 소정의 값이 될 때까지 가산이 계속되어 상관값을 얻는다.
도 4c는 비록 수신부호와의 상관이 약하지만, 가산회로(58)의 가산값이 가산작동의 초기단계에 잡음에 의해 영향을 받은 경우를 나타낸다. 이 경우에는, 비록 가산회로(58)의 출력값(m3)의 기울기가 잡음의 영향 등으로 인해 작지만, 가산회로(58)의 출력값(m3)이 가산작동이 초기단계에 크다. 한편, 임계값은 가산회수에 따라 선형으로 증가한다. 따라서, 가산회로(58)의 출력값(m3)이 가산작동의 초기단계에 임계값보다 크다. 그런데, 가산회수가 n1이 될 때, 출력값(m3)은 임계값보다 작다. 따라서, 가산회수가 n1이 될 때, 상관이 약한 것으로 판단된다 결과적으로, 현재 위상의 가산작동이 완료된다. 현재 위상이 다음위상으로 이동된다.
상기한 바와같이, 임계값이 가산회수에 따라 동적으로 변화할 때, 탐색시간은 신뢰성을 저하시키지 않고도 감소될 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 탐색기의 처리의 일예를 나타내는 순서도이다. 도 5에서, PN부호 발생회로(54)의 위상이 초기값으로 설정된다(스텝(ST1)에서). 가산회수가 소거된다(스텝(ST2)에서). 가산회수(58)의 가산값이 소거된다(스텝(ST3)에서).
초기위상이 PN부호 발생회로(54)에 설정될 때, 곱셈회로(53)는 상기 설정 PN부호로 상기 수신 신호를 역확산한다. 가산회로(58)는 이 역확산신호 레벨을 가산한다(스텝(ST4)에서). 이 신호레벨이 가산될 때마다, 가산회수는 증가된다(스텝(ST5))에서). 다음으로, 가산회수가 소정의 값(예를들어, 64)을 초과하는지가 판단된다(스텝(ST6)에서).
행해진 가산회수가 예를들어 64를 초과하지 않을 때, 임계값 발생회로(61)는 가산회수에 대응하여 임계값을 발생시킨다(스텝(ST7)에서). 이 임계값은 가산회로(58)의 출력값과 비교된다(스텝(ST8)에서). 가산회로(58)의 출력값이 가산회수에 대응하는 임계값보다 클 때, 흐름은 스텝(ST4)으로 복귀한다. 스텝(ST4)에서, 가산작동이 반복된다.
가산회로(58)의 출력값이 스텝(ST8)에서의 판단결과로서 가산회수에 대응하는 임계값보다 작을 때, 상관이 약하다고 판단된다(스텝(ST9)에서). PN부호 발생회로(54)의 최종 위상이 설정되었는지가 판단된다(스텝(ST10)에서). 최종 위상이 설정되지 않았을 때, PN부호의 위상이 소정의 값(예를들어, 1/2칩)만큼 진행되거나 지연된다(스텝(ST11)에서). 다음으로, 흐름은 스텝(ST11)으로 복귀한다. 소정의 값에 대해 이동된 PN부호의 위상에 대해, 상기 처리가 반복된다.
행해진 가산회수가 스텝(ST6)에서의 결과로서 64일 때, 이때의 상관값이 메모리(59)에 저장된다(스텝(ST12)에서). PN부호 발생회로(54)의 최종 위상이 설정되었는지가 판단된다(스텝(ST10)에서). 최종위상이 설정되지 않았을 때, PN부호의 위상은 소정의 값만큼 진행되거나 지연된다(스텝(ST11)에서). 다음으로, 흐름은 스텝(ST2)으로 복귀한다. 소정의 값에 대해 이동된 PN부호의 위상에 대해, 상기 처리가 반복된다.
상기 방식으로, PN부호가 1/2칩마다 이동되는 동안 상관값이 얻어진다. PN부호의 위상이 1주기만큼 이동될 때, 스텝(ST10)에서, 최종 위상이 설정된 것으로 판단된다. 현재 위상이 스텝(ST10)에서 판단 결과로서의 최종 위상일 때, 메모리(59)에 저장된 상관값이 선별된다. 3개의 최대 상관값이 얻어진다(스텝(ST13))에서). 3개의 최대 상관값에 대응하는 3개의 위상이 핑거(25A, 25B, 25C)(스텝(ST14))에서)에 설정된다.
도 6은 본 발명에 따른 휴대전화 단말기의 각 핑거(25A, 25B, 25C)의 구조를 나타내는 블록도이다. 도 6에서, 디지털신호는 A/D변환기(24)(도 1참조.)에서 입력단자(71)로 공급된다. 상기한 바와같이, A/D변환기(24)의 표본화 주파수는 PN부호의 주파수보다 좁다. 다시말해, 디지털신호는 오버샘플링된다.
디지털신호는 입력단자로부터 데시메이트 회로(72, 73, 74)로 공급된다. 클럭은 지연회로(76)를 통해 클럭제어회로(75)로부터 데시메이트 회로(72)로 공급된다. 클럭제어회로(75)로부터의 클럭은 직접 데시메이트회로(73)로 공급된다. 클럭제어회로(75)로부터의 클럭은 지연회로(76, 77)를 통해 데시메이트 회로(74)로 공급된다. 각 지연회로(76, 77)는 1/2만큼의 지연량을 갖는다. 데시메이트 회로(72, 73, 74)는 입력단자(71)로부터 수신된 디지털신호를 데시메이트한다.
데시메이트 회로(72, 73, 74)의 출력신호는 곱셈회로(78, 79, 80)로 각각 공급된다. PN부호는 PN부호 발생회로(81)에서 곱셈회로(78, 79, 80)로 공급된다. PN부호 발생회로(81)는 송신측에 확산된 것과 동일한 PN부호를 발생시킨다.
곱셈회로(78)는 PN부호 발생회로(81)의 출력신호로 데시메이트 회로(72)의 출력신호를 곱한다. 수신부호의 패턴 및 위상과 PN부호 발생회로(81)로부터 수신된 부호의 패턴 및 위상이 합치할 때, 곱셈회로(78)는 역확산신호를 출력한다. 곱셈회로(78)의 출력신호는 밴드패스필터(82)를 통해 복조회로(83)로 공급된다.
복조회로(83)는 상기 수신신호를 복조한다. 복조회로(83)는 복조 데이터를 출력한다. 이 복조 데이터는 출력단자(84)로부터 출력된다. 복조회로(83)는 수신신호의 레벨을 검출한다. 이 신호레벨은 출력단자(85)로부터 얻어진다. 복조회로(83)는 주파수 오차를 검출한다. 이 주파수 오차는 출력단자(86)로부터 얻어진다.
곱셈회로(79, 80)는 데시메이트 회로(73, 74)의 출력신호를 PN부호 발생회로(81)의 출력신호로 각각 곱한다. 클럭제어회로(75)의 클럭은 직접 데시메이트 회로(73)로 공급된다. 클럭제어회로(75)에서 데시메이트 회로(74)로 공급된 클럭은 하나의 칩만큼 지연된다. 데시메이트 회로(72)의 출력신호의 위상이 중심위상이라고 가정하면, 중심위상으로부터 1/2칩만큼 진행된 위상과 중심위상으로부터 1/2 칩만큼 지연된 위상을 갖는 출력신호가 데시메이트 회로(73, 74)로부터 각각 얻어진다. 곱셈회로(79, 80)는 중신위상으로부터 1/2칩만큼 진행된 위상을 갖는 신호와 중심위상으로부터 1/2칩만큼 지연된 위상을 갖는 신호를 PN부호 발생회로(81)에서 수신된 부호로 곱한다. 따라서, 중심위상으로부터 1/2칩만큼 진행되고 1/2칩만큼 지연된 위상을 갖는 역확산 출력신호가 얻어진다. 곱셈회로(79, 80)의 출력신호는 DLL(Delay Locked Loop)을 형성하는데 사용된다.
다시말해, 곱셈회로(79, 80)의 출력신호는 밴드패스필터(87, 88)를 통해 레벨검출회로(89, 90)로 각각 공급된다. 레벨검출회로(89, 90)는 1/2칩만큼 진행되고 1/2만큼 지연된 위상을 갖는 역확산신호의 레벨을 출력한다. 레벨검출회로(89, 90)의 출력신호는 감산회로(91)로 공급된다.
감산회로(91)는 1/2만큼 진행된 위상을 갖는 역확산신호의 레벨과 1/2칩만큼 지연된 위상을 갖는 역확산신호의 레벨을 비교한다. 감산회로(91)의 출력신호는 루프필터(92)를 통해 클럭제어회로(75)로 공급된다. 이 클럭제어회로(75)는 데시메이트 회로(72 내지 74)로 공급된 클럭을 제어하여 감산회로(91)의 출력신호의 레벨이 0이 된다.
입력신호가 A/D변환기(24)에 의해 8배 오버샘플링되고 이 결과의 신호가 데시메이트 회로(72 내지 74)에 의해 1/8데시메이트된다고 가정하면, 데시메이트 회로(72 내지 74)는 매 8샘플의 간격으로 신호를 출력한다. 현재 타이밍이 감산회로(91)의 출력신호에 대응하여 매우 늦다고 판단될 때, 신호는 매 8샘플 대신에 매 7샘플의 간격으로 출력된다. 따라서, 신호의 위상이 진행된다.
초기위상 데이터가 입력단자(93)로부터 PN부호 발생회로(81)로 공급된다. 초기 위상 데이터는 탐색기(28)에 의해 검출된 경로에 대응하여 설정된다. 부호의 변동에 따라, 상기 DLL루프가 작동하여 수신부호를 얻는다.
본 발명에 의한 휴대전화 단말기에서, 탐색기는 역확산값을 가산한다. 또한, 탐색기(28)는 가산회수에 대응하여 임계값을 동적으로 변화시킨다. 탐색기(28)는 역확산값의 가산값이 동적으로 변화된 임계값을 초과하는지를 판단한다. 가산값이 임계값을 초과할 때만, 탐색기(28)는 가산회로가 소정 회수의 가산을 행하도록 하여 상관값을 얻는다. 따라서, 탐색처리가 정확성이 저하되지 않고도 고속으로 행해질 수 있다.
위상탐색처리가 행해질 때, 모든 위상이 복수의 위상그룹으로서 분류될 수 있다. 이 경우에, 위상탐색처리는 각 그룹에 대해 행해진다. 예를들어, 모든 그룹이 4그룹으로서 분류된다. 위상탐색처리가 각 그룹에 대해 행해진다. 각 그룹의 최대값이 검출된다. 각 그룹의 최대 값이 비교된다. 따라서, 최적위상이 판정된다.
도 2에 도시된 탐색기(28)의 예에서, 임계값은 가산회수에 따라 변화된다. 대신에, 임계값은 고정될 수도 있다. 가산값은 가산회수에 의해 분할되어 가산값을 정규화한다. 정규화된 가산값은 고정 임계값과 비교된다. 도 78은 탐색처리가 고속으로 행해지는 예를 나타낸다.
도 7에서, 디지털신호는 A/D변환기(24)로부터 입력단자(101)로 공급된다. 입력단자(101)는 디지털신호를 데시메이트 회로(102)로 공급한다. 데시메이트 회로(102)는 입력단자(101)로부터 수신된 신호를 데시메이트한다. 데시메이트 회로(102)의 출력신호는 곱셈회로(103)로 공급된다.
PN부호 발생회로(104)는 송신측에서 확산한 것과 동일한 PN부호를 발생시킨다. PN부호 발생회로(104)로부터 출력된 PN부호의 위상은 제어기(29)에 의해 설정된다. 이 PN부호는 PN부호 발생회로(104)로부터 곱셈회로(103)로 공급된다.
곱셈회로(103)는 데시메이트 회로(102)의 출력신호는 PN부호 발생회로(1040에 의해 발생된 PN부호로 곱한다. 수신부호의 위상 및 패턴이 PN부호 발생회로에 의해 발생된 부호의 위상 및 패턴이 합치할 때, 수신신호는 역확산한다. 따라서, 곱셈회로(103)의 출력레벨이 증가한다. 곱셈회로(103)의 출력신호는 밴드패스필터(107)를 통해 레벨검출회로(107)로 공급된다. 이 레벨검출회로(107)는 곱셈회로(103)의 출력레벨을 검출한다.
레벨검출회로(107)의 출력신호는 가산회로(108)로 공급된다. 가산회로(108)는 레벨검출회로(107)의 출력신호를 가산한다., 레벨검출회로(107)의 출력레벨의 가산값으로, PN부호 발생회로(104)에 설정된 부호와 수신부호의 상관값이 얻어진다.
가산회로(108)로부터 출력된 가산값은 정규화회로(109)로 공급된다. 정규화회로(109)는 가산값을 정규화한다. 다시말해, 가산회로(108)로부터 출력된 가산값은 가산회수만큼 분할되고 이에의해 정규화된다. 이 정규화된 가산값은 비교기(110)로 공급된다. 비교기(110)는 정규화된 가산값이 소정의 임계값을 초과하는지를 판단한다.
가산값이 소정의 임계값 이하일 때, 현재 위상에서의 상관이 대략 0인 것으로 판단된다. 따라서, PN부호 발생회로(104)의 현재위상이 즉시 다음 위상으로 이동된다. 정규화된 가산값이 소정의 임계값을 초과할 때만, 가산회로(108)는 가산작동을 계속하여 상관값을 정확하게 검출한다.
가산회로(108)가 소정의 회수의 가산(예를들어, 64회 가산)을 행할 때, 가산회로(108)의 출력값으로 상관값이 얻어진다. 이 상관값은 메모리(111)로 공급된다.
본 발명에 의하면, PN부호의 위상이 소정 수의 칩마다 이동되고 이에의해 수신부호를 갖는 상관값이 얻어질 때, 역확산 신호가 가산되어 상관값을 얻는다. 이 역확산신호는 임계값과 비교된다. 가산값이 임계값을 초과하지 않을 때, 상관이 약한 것으로 추정된다. 따라서, 현재 위상이 즉시 다음 위상으로 이동된다. 이때에, 임계값은 가산값에 따라 동적으로 변화된다. 다시말해, 행해진 가산회수가 커짐에 따라, 임계값이 증가된다. 대신에, 가산값은 정규화되어 임계값과 비교된다. 따라서, 탐색시간은 정확성이 저하되지 않고도 감소될 수 있다.
첨부도면을 참고로, 본 발명의 특정 바람직한 실시예를 설명하였는데, 본 발명이 상기 실시예에 제한되지 않고 부가 청구항에 규정된 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않는 한 이 분야에 기술을 가진자에 의해 다양한 변화와 변경이 가능함은 주지되는 바이다.
본 발명에 의하면, PN부호의 위상이 소정 수의 칩마다 이동되고 이에의해 수신부호를 갖는 상관값이 얻어질 때, 역확산 신호가 가산되어 상관값을 얻는다. 이 역확산신호는 임계값과 비교된다. 가산값이 임계값을 초과하지 않을 때, 상관이 약한 것으로 추정된다. 따라서, 현재 위상이 즉시 다음 위상으로 이동된다. 이때에, 임계값은 가산값에 따라 동적으로 변화된다. 다시말해, 행해진 가산회수가 커짐에 따라, 임계값이 증가된다. 대신에, 가산값은 정규화되어 임계값과 비교된다. 따라서, 탐색시간은 정확성이 저하되지 않고도 감소될 수 있다.

Claims (12)

  1. 확산부호로 스펙트럼 확산한 부호를 수신하기 위한 수신장치에 있어서,
    다중경로로부터 수신된 신호의 경로를 탐색하기 위한 탐색기와,
    탐색경로에 대해 수신된 신호를 역확산하고 데이터를 복조하는 복수의 핑거와,
    상기 핑거의 출력 데이터를 혼합하는 혼합기와,
    를 포함하여 구성되고,
    상기 탐색기는 송신된 확산부호와 동일한 패턴으로 위상이 연속적으로 이동되는 부호를 발생시키기 위한 부호 발생수단과,
    수신신호를 상기 부호 발생수단에 의해 발생된 부호로 곱하여 확산신호를 오리지널 데이터로 역확산하는 역확산 수단과,
    상기 역확산 수단의 출력레벨의 가산값을 소정의 임계값과 비교하고, 가산값이 소정의 임계값보다 클 때 상기 역확산 수단의 출력레벨을 가산하고 상관값을 구하는 상관값 검출수단과,
    상기 상관값 검출수단에 의해 검출된 것으로부터 복수의 최대 상관값을 선택하는 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수신장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    소정의 임계값은 가산회수에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    소정의 임계값은 특정값이고,
    가산값은 가산회수로 정규화되는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 탐색기는 모든 위상을 복수의 그룹으로 분할하고, 각 그룹에 대해 상관값의 최대값을 검출하고, 데이터가 각 그룹의 최대값으로 복조되도록 하는 위상으로 데이터를 복조하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  5. 확산부호로 스펙트럼 확산하는 신호를 수신하기 위한 수신방법에 있어서,
    탐색기가 다중경로로부터 수신된 신호의 경로를 탐색하는 단계와,
    복수의 핑거가 탐색경로의 수신신호를 역확산하고 데이터를 복조하는 단계와,
    합성기가 핑거의 출력 데이터를 합성하는 단계와,
    를 포함하여 구성되고,
    상기 탐색기는 송신된 확산부호와 동일한 패턴으로 위상이 연속적으로 이동되는 부호를 발생시키고,
    수신신호를 부호발생수단에 의해 발생된 부호로 곱하여 확산신호를 오리지널 데이터로 역확산하고,
    상기 역확산수단의 출력레벨의 가산값을 소정의 임계값과 비교하여 가산값이 소정의 임계값보다 클 때, 상기 역확산수단의 출력레벨을 가산하여 상관값을 구하고,
    상기 상관값 검출수단에 의해 검출된 것으로부터 복수의 최대 상관값을 선택하는 것을 특징으로 하는 수신방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    소정의 임계값은 가산회수에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 수신방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    소정의 임계값은 특정값이고,
    가산값은 가산회수로 정규화되는 것을 특징으로 하는 수신방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    탐색기는 모든 위상을 복수의 그룹으로 분할하여, 각 그룹에 대해 상관값의 최대값을 검출하고, 데이터를 각 그룹의 최대값으로 복조되도록 하는 위상으로 데이터를 복조하는 것을 특징으로 하는 수신방법.
  9. 확산부호로 송신신호를 스펙트럼 확산하고, 이 결과의 신호를 송신하고, 이 확산부호의 부호열의 패턴 및 위상을 변화시키고, 다중접속을 행하는 무선방식의 단말기에 있어서,
    다중경로로부터 수신된 신호의 경로를 탐색하는 탐색기와,
    상기 탐색경로에 대해 수신된 신호를 역확산하고 데이터를 복조하는 복수의 핑거와,
    상기 핑거의 출력 데이터를 합성하는 합성기와,
    를 포함하여 구성되고,
    상기 탐색기는 송신된 확산부호와 동일한 패턴으로 위상이 연속적으로 이동되는 부호를 발생시키는 부호발생수단과,
    수신신호를 상기 부호발생수단에 의해 발생된 부호로 곱하여 확산신호를 오리지널 데이터로 역확산하는 역확산 수단과,
    상기 역확산 수단의 출력레벨의 가산값을 소정의 임계값과 비교하여, 가산값이 소정의 임계값보다 클 때, 상기 역확산수단의 출력레벨을 가산하여 상관값을 구하는 상관값 검출수단과,
    상기 상관값 검출수단에 의해 검출된 것으로부터 복수의 최대 상관값을 선택하는 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 단말기.
  10. 제 9항에 있어서,
    소정의 임계값은 가산회수에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 단말기.
  11. 제 9항에 있어서,
    소정의 임계값은 특정값이고,
    가산값은 가산회수로 정규화되는 것을 특징으로 하는 단말기.
  12. 제 9항에 있어서,
    탐색기는 모든 위상을 복수의 그룹으로 분할하여, 각 그룹에 대해 상관값의 최대값을 검출하고, 데이터를 각 그룹의 최대값으로 복조되도록 하는 위상으로 데이터를 복조하는 것을 특징으로 하는 단말기.
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