KR20010111668A - A Digital Modulation/Demodulation Method and System - Google Patents

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KR20010111668A
KR20010111668A KR1020000032227A KR20000032227A KR20010111668A KR 20010111668 A KR20010111668 A KR 20010111668A KR 1020000032227 A KR1020000032227 A KR 1020000032227A KR 20000032227 A KR20000032227 A KR 20000032227A KR 20010111668 A KR20010111668 A KR 20010111668A
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Abstract

본 발명은 대역확산 통신에 사용되는 프로세싱 게인의 원리를 이용하여 정현파 신호를 샘플링한 디지털 데이터를 송신함으로써 열악한 채널 환경에서도 신뢰성 있는 통신이 가능하도록 한다.The present invention transmits digital data obtained by sampling sinusoidal signals using the principle of processing gain used in spread spectrum communication to enable reliable communication even in a poor channel environment.

본 발명의 변조 시스템은 디지털 신호 발생기, 곱셈기 및 D/A 변환기를 포함한다.The modulation system of the present invention includes a digital signal generator, a multiplier and a D / A converter.

디지털 신호 발생기는 샘플링 주파수 클록 신호에 동기하여 제1 심볼 주기를 갖는 정현파 신호를 심볼 구간마다 샘플링하고 샘플링한 값을 디지털 신호로 출력한다. 곱셈기는 상기 제1 심볼 주기와 같은 크기를 갖는 데이터 값과 상기 디지털 정현파 신호 발생기의 출력 값을 곱한다. D/A 변환기는 상기 곱셈기로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조한다.The digital signal generator samples the sinusoidal signal having the first symbol period for each symbol period in synchronization with the sampling frequency clock signal and outputs the sampled value as a digital signal. A multiplier multiplies the data value having the same magnitude as the first symbol period by the output value of the digital sinusoidal signal generator. The D / A converter modulates the digital signal output from the multiplier into an analog signal.

Description

디지털 변복조 방법 및 시스템{A Digital Modulation/Demodulation Method and System}Digital Modulation / Demodulation Method and System

본 발명은 디지털 변복조 방법 및 시스템에 관한 것으로 특히, 전력선과 같은 매우 열악한 채널 환경에서도 신뢰성 있는 통신이 가능하도록 하는 디지털 변복조 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a digital modulation and demodulation method and system, and more particularly, to a digital modulation and demodulation method and system for enabling reliable communication even in a very poor channel environment such as a power line.

최근 전력선을 이용한 홈 네트웍 및 가입자망에 대한 관심이 증가하고 있으나 이와 같은 전력선을 이용한 홈 네트웍이나 가입자망은 채널 환경이 매우 열악하기 때문에, 실용화하는데 많은 어려움이 있다.Recently, there has been a growing interest in home networks and subscriber networks using power lines. However, home networks and subscriber networks using such power lines are very poor in channel environment, and there are many difficulties in practical use.

홈 네트웍이란 간단히 말해서 집안의 모든 PC 및 가전기기를 하나의 네트웍으로 구성하는 것을 말한다. 이 홈 네트웍을 구성하는 방식은 크게 무선과 유선의 두 가지로 나눌 수 있는데 홈 RF(radio frequency), 블루투스 (bluetooth) 등이 전자에 해당되고, 전화선을 이용하는 방식과 전력선을 이용하는 방식이 후자에 해당된다.Home network simply means that all the PCs and home appliances in the house are organized into one network. The home network can be divided into two types, wireless and wired. Home RF (radio frequency) and Bluetooth (bluetooth) correspond to the former, and the latter use the telephone line and the power line. do.

여기서 전력선을 사용하는 홈 네트웍의 경우 전력선이 그 어느 것보다도 집안에 골고루 분포되어 있기 때문에 홈 네트웍을 구성하기가 용이하지만, 전력선이 가지는 열악한 채널 환경 때문에 이를 이용한 시스템의 개발이 쉽지 않았다.In the case of a home network using power lines, it is easier to construct a home network because the power lines are more evenly distributed in the house than any other, but it is not easy to develop a system using the power lines due to the poor channel environment of the power lines.

전력선 채널은 크게 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.Power line channels have the following problems.

첫째, 전력선은 일반적으로 집안에서 랜덤 트리 구조를 가지기 때문에 주파수가 높아지면 임피던스 부정합에 의해 발생되는 반사파에 의한 영향을 무시할 수 없다.First, since the power line generally has a random tree structure in the house, when the frequency increases, the influence of the reflected wave generated by the impedance mismatch cannot be ignored.

둘째, 전력선은 집안의 가전기기 및 조명기기들의 동작 여부에 따라 전체적인 부하 임피던스가 변하는데 이는 곧 신호 레벨의 변화를 의미하고 성능 저하의 원인이 된다.Second, the power line changes the overall load impedance depending on the operation of home appliances and lighting devices in the house, which means a change in signal level and causes performance degradation.

셋째, 냉장고나 선풍기 등 전력선에 영향을 주는 장치들 때문에 전력선은 항상 잡음과 서지, 그리고 교류 전원의 하모닉에 해당하는 톤 재밍(tone jamming) 신호로 가득 차 있다. 이 때문에 집안에서의 전력선 채널은 대부분 신호 대 잡음비가 매우 나쁘다.Third, because of devices that affect power lines, such as refrigerators and fans, power lines are always full of noise, surge, and tone jamming signals that correspond to harmonics of AC power. Because of this, most power line channels in a home have a very bad signal-to-noise ratio.

이러한 전력선 채널을 이용한 홈 네트웍을 구성하기 위하여 종래 시스템은 크게 다음과 같은 변복조 방식을 사용하였다.In order to construct a home network using such a power line channel, the conventional system has largely used the following modulation and demodulation method.

첫째, 아날로그 FSK(frequency shift keying)방식이다.First is analog frequency shift keying (FSK).

이 방식은 그 구현이 매우 간단하여 저속을 요하는 시스템에 주로 사용되지만 주파수 효율이 떨어지고 복조가 가능하기 위해서는 수신단에서 최소 신호 대 잡음비가 약 10dB 정도는 되야 하므로 고속 전력선 채널에 대해 최적의 솔루션이 될 수 없다.This method is very simple to implement and is mainly used for low speed systems. However, it is an optimal solution for high speed power line channels because the minimum signal-to-noise ratio needs to be about 10dB at the receiving end for low frequency efficiency and demodulation. Can't.

둘째, DPL(Digital Power Line) 모뎀 기술이다. 이는 이더넷(Ethernet) 규격의 구형파를 직접 보내는 기술로써 거리에 따른 구형파의 왜곡(dispersion) 때문에 전송 거리에 한계가 있다. 이 방식은 전력선 채널에서 최소 신호가 잡음보다 커야만 수신단에서 파형 자체를 알아볼 수 있기 때문에 잡음이 신호보다 큰 곳에서는 부적절한 방식이다. 또한 이 방식은 수신단에서 왜곡을 보상하기 위해 이퀄라이저를 사용하기도 하는데 고속일수록 이퀄라이저의 구현 비용 및 난이도가 올라가는 단점이 있다.Second, DPL (Digital Power Line) modem technology. This is a technology that directly transmits the square wave of the Ethernet standard, and the transmission distance is limited due to the dispersion of the square wave with distance. This method is inadequate where the noise is greater than the signal, since the waveform itself can only be seen by the receiver when the minimum signal is greater than the noise in the powerline channel. In addition, this method uses an equalizer to compensate for distortion at the receiving end. The higher the speed, the higher the cost and difficulty of implementing the equalizer.

한편, 비록 위의 두 가지 방식이 신호 대 잡음비를 매우 크게 해서 송신한다 하더라도 앞에서 언급했던 전력선 채널의 특성 때문에 신호 자체가 작아짐은 물론 잡음에 신호가 묻혀버리는 일도 빈번하여 신뢰성 있는 네트웍 구축이 어려웠다. 따라서, 아직까지 집안에서 전력선을 이용하여 고속의 데이터를 전송하는 시스템이 나오지 못하고 있는 실정이다.On the other hand, even though the above two methods transmit signals with a very high signal-to-noise ratio, it is difficult to build a reliable network because the signal itself is not only small but also buried in noise due to the characteristics of the power line channel mentioned above. Therefore, there is no system that transmits high-speed data using power lines in the home yet.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 위에서 언급한 전력선 채널과 같은 열악한 채널 환경을 극복하기 위하여 새로운 변복조 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, the present invention is to provide a new modulation and demodulation method and system to overcome the poor channel environment, such as the power line channel mentioned above.

또한, 본 발명은 신호가 잡음에 묻히는 상황에서도 신호를 복구하여 열악한 채널 환경에서도 신뢰성 있는 통신이 가능하도록 하는 변복조 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a modulation and demodulation method and system for recovering a signal even in a situation where a signal is buried in noise, thereby enabling reliable communication even in a poor channel environment.

도1은 본 발명의 원리를 나타내기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.

도2A 및 도2B는 본 발명의 실시예에 의해 비트 에너지 대 잡음비가 신호 대 잡음비 보다 커지는 것을 나타내는 도면이다.2A and 2B show that the bit energy-to-noise ratio is greater than the signal-to-noise ratio according to an embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 실시예에 사용되는 정현파 신호의 일예를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of a sinusoidal signal used in an embodiment of the present invention.

도4는 본 발명의 실시예에 사용되는 정현파 신호의 신호 배열의 일예를 나타내는 도면이다.4 is a diagram showing an example of a signal arrangement of a sine wave signal used in the embodiment of the present invention.

도5는 본 발명의 실시예에 사용하는 다수의 정현파 신호를 주파수 영역에 도시한 것이다.Fig. 5 shows a plurality of sinusoidal signals used in the embodiment of the present invention in the frequency domain.

도6은 직교성을 갖는 주파수 성분의 예를 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of frequency components having orthogonality.

도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 변조 시스템의 예를 나타내는 도면이다.7 is a diagram showing an example of a modulation system according to the first embodiment of the present invention.

도8 및 도9는 도7의 변조 시스템의 타이밍도와 신호 다이어그램을 각각 나타내는 도면이다.8 and 9 are timing diagrams and signal diagrams of the modulation system of FIG. 7, respectively.

도10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복조 시스템의 예를 나타내는 도면이다.10 is a diagram showing an example of a demodulation system according to the first embodiment of the present invention.

도11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 변조 시스템의 예를 나타내는 도면이다.11 is a diagram showing an example of a modulation system according to the second embodiment of the present invention.

도12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 변조 시스템의 QAM 발생기의 일예를 나타내는 도면이다.12 is a diagram illustrating an example of a QAM generator of a modulation system according to a second embodiment of the present invention.

도13은 도12의 QAM 발생기의 신호 다이어그램을 나타내는 도면이다.FIG. 13 shows a signal diagram of the QAM generator of FIG.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 변조 시스템은Modulation system according to one aspect of the present invention for achieving the above object is

샘플링 주파수 클록 신호에 동기하여 제1 심볼 주기를 갖는 정현파 신호를 심볼 구간마다 샘플링하고 샘플링한 값을 디지털 신호로 출력하는 디지털 정현파 신호 발생기; 상기 제1 심볼 주기와 같은 크기를 갖는 데이터 값과 상기 디지털 정현파 신호 발생기의 출력 값을 곱하는 곱셈기; 및 상기 곱셈기로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조하는 D/A 변환기를 포함한다.A digital sine wave signal generator for sampling a sine wave signal having a first symbol period for each symbol period in synchronization with a sampling frequency clock signal and outputting the sampled value as a digital signal; A multiplier for multiplying a data value having the same magnitude as the first symbol period by an output value of the digital sinusoidal signal generator; And a D / A converter for modulating the digital signal output from the multiplier into an analog signal.

한편, 본 발명의 하나의 특징에 따른 복조 시스템은On the other hand, the demodulation system according to one aspect of the present invention

수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기; 상기 A/D 변환기로부터 출력된 하나의 데이터 심볼을 정현파 신호와 코릴레이션시키기 위한 상관기; 상기 상관기로부터 출력되는 값을 데이터 심볼 구간 단위로 샘플링하는 샘플러; 및 상기 샘플러로부터 출력되는 값을 기준 값과 비교하여 샘플링된 데이터 값을 판별하는 비교 블록을 포함한다.An A / D converter converting the received analog signal into a digital signal; A correlator for correlating one data symbol output from the A / D converter with a sinusoidal signal; A sampler sampling a value output from the correlator in units of data symbol intervals; And a comparison block that determines a sampled data value by comparing the value output from the sampler with a reference value.

한편, 본 발명의 다른 특징에 따른 변조 시스템은On the other hand, the modulation system according to another aspect of the present invention

직렬로 입력되는 입력 데이터 비트를 N개의 병렬 데이터로 변환시키는 직병렬 변환기; 상기 직병렬 변환기로부터 출력되는 N개의 병렬 데이터를 각각 입력받으며, 서로 직교성을 갖는 다수의 주파수에 해당하는 정현파 신호를 각각 이용하여 하나의 심볼 구간마다 각 입력 데이터에 맞는 샘플링된 디지털 데이터를 생성한 후 출력하는 N개의 디지털 신호 발생기; 상기 N개의 디지털 신호 발생기로부터 각각 출력되는 디지털 데이터를 합성하기 위한 합성기; 및 상기 합성기로부터 출력되는디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하기 위한 D/A 변환기를 포함한다.A serial-to-parallel converter for converting serially input input data bits into N parallel data; After receiving N parallel data output from the serial-to-parallel converter, and generating sinusoidal signals corresponding to a plurality of frequencies having orthogonality to each other to generate sampled digital data for each input data for each symbol section. N digital signal generators for outputting; A synthesizer for synthesizing digital data respectively output from the N digital signal generators; And a D / A converter for converting digital data output from the synthesizer into an analog signal.

한편, 본 발명의 하나의 특징에 따른 디지털 변조 방법은On the other hand, the digital modulation method according to an aspect of the present invention

샘플링 주파수 클록 신호에 동기하여 제1 심볼 주기를 갖는 정현파 신호를 심볼 구간마다 샘플링하고 샘플링한 값을 디지털 신호로 출력하는 제1 단계; 상기 제1 심볼 주기와 같은 크기를 갖는 데이터 값과 상기 제1 단계에서 출력된 디지털 신호를 곱하는 제2 단계; 및 상기 제2 단계에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조하는 제3 단계를 포함한다.A first step of sampling a sinusoidal signal having a first symbol period for each symbol period in synchronization with a sampling frequency clock signal and outputting the sampled value as a digital signal; A second step of multiplying a data value having the same size as the first symbol period by a digital signal output in the first step; And a third step of modulating the digital signal output in the second step into an analog signal.

한편, 본 발명의 다른 특징에 따른 디지털 변복조 방법은On the other hand, the digital modulation and demodulation method according to another feature of the present invention

샘플링 주파수 클록 신호에 동기하여 제1 심볼 주기를 갖는 정현파 신호를 심볼 구간마다 샘플링하고 샘플링한 값을 디지털 신호로 출력하는 제1 단계; 상기 제1 심볼 주기와 같은 크기를 갖는 데이터 값과 상기 제1 단계에서 출력된 디지털 신호를 곱하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조하여 송신하는 제3 단계; 제3 단계에서 송신한 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환시키는 제4 단계; 상기 제4 단계에서 변환된 하나의 데이터 심볼을 정현파 신호와 코릴레이션시키는 제5 단계; 상기 제5 단계에서 코릴레이션한 값을 데이터 심볼 구간 단위로 샘플링하는 제6 단계; 및 상기 제6 단계에서 샘플링한 값을 기준 값과 비교하여 샘플링된 데이터 값을 판별하는 제7 단계를 포함한다.A first step of sampling a sinusoidal signal having a first symbol period for each symbol period in synchronization with a sampling frequency clock signal and outputting the sampled value as a digital signal; A second step of multiplying a data value having the same size as the first symbol period by a digital signal output in the first step; A third step of modulating and transmitting the digital signal output in the second step into an analog signal; A fourth step of receiving the analog signal transmitted in the third step and converting the analog signal into a digital signal; A fifth step of correlating one data symbol converted in the fourth step with a sinusoidal signal; A sixth step of sampling the value correlated in the fifth step in data symbol interval units; And a seventh step of determining the sampled data value by comparing the value sampled in the sixth step with a reference value.

여기서, 상기 제5단계는Here, the fifth step is

샘플링 주파수 클록 신호에 동기하여 제1 심볼 주기를 갖는 정현파 신호를 상기 하나의 심볼마다 샘플링하고 샘플링한 값을 디지털 신호로 출력하는 제8 단계; 상기 제3 단계에서 출력되는 디지털 신호와 상기 제8 단계에서 출력되는 디티털 신호를 곱하는 제9 단계; 상기 제9단계에서 출력되는 디지털 신호를 하나의 데이터 심볼 단위로 누적하여 가산하는 제10 단계를 포함할 수 있다.An eighth step of sampling a sine wave signal having a first symbol period in synchronization with a sampling frequency clock signal for each one symbol and outputting the sampled value as a digital signal; A ninth step of multiplying the digital signal output in the third step and the digital signal output in the eighth step; And a tenth step of accumulating and adding the digital signal output in the ninth step in one data symbol unit.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described an embodiment of the present invention;

먼저, 본 발명에서 제안하는 변복조 방법의 원리를 설명한다. 도1은 본 발명의 원리를 설명하기 위한 도면이다.First, the principle of the modulation and demodulation method proposed by the present invention will be described. 1 is a view for explaining the principle of the present invention.

도1에 도시한 바와 같이 한 주기의 사인 곡선을 가정해 보자. 위의 사인 곡선 한 주기 Tb 동안 N개의 Ts 샘플 구간이 존재한다고 하면 Tb = NTs 가 성립한다. 여기서, 사인 곡선의 한 주기 Tb는 최종적인 데이터 정보를 나타내는 것으로서 이하에서는 이를 심볼(symbol)이라 칭한다. 또한, 이하에서는 한 심볼내의 샘플의 개수 N을 프로세싱 게인이라 칭한다.Assume a sinusoidal curve of one period as shown in FIG. If there are N Ts sample intervals during the sinusoidal period Tb, Tb = NTs. Here, one period Tb of the sine curve represents final data information, hereinafter referred to as a symbol. In addition, hereinafter, the number N of samples in one symbol is referred to as processing gain.

도1에서, 각 샘플 값들은 비록 각각 진폭 값이 다르지만 한 주기 전체를 놓고 볼 때 평균 Ec/2 의 에너지를 갖는다고 말할 수 있다. 따라서, 평균 진폭=가 된다. 따라서, 이와 같은 샘플을 심볼 구간(Tb) 동안 N 개 만큼 적분하면 그 값은 N이 된다. 만약 이와 같은 샘플 신호에 잡음 전력이 가해진다고 하면, 각 샘플 값에 더해지는 잡음 성분은 서로 독립적이라고 할 수 있으므로, 심볼 구간(Tb) 동안 적분한 총 잡음은이 된다. 이때 비트 에너지() 대 잡음비()는 다음의 수학식 1과 같이 된다.In Fig. 1, each sample value, although each has a different amplitude value, can be said to have an average Ec / 2 energy over the entire period. Thus, average amplitude = Becomes Therefore, if N such samples are integrated in the symbol period Tb, the value is N. Becomes If the noise power in such a sample signal Since the noise components added to each sample value are independent of each other, the total noise integrated during the symbol period Tb is Becomes Bit energy ( ) To noise ratio ( ) Is as shown in Equation 1 below.

위의 수학식 1로부터 프로세싱 게인 N이 클수록 비트 에너지 대 잡음비가 커짐을 알 수 있다. 이는 대역확산 통신의 프로세싱 게인의 원리와 같다.It can be seen from Equation 1 that the larger the processing gain N, the larger the bit energy to noise ratio. This is the same principle of processing gain in spread spectrum communication.

다만 대역확산 통신은 유사 잡음 (Pseudo Noise; PN) 코드를 사용하는 것이고, 본 발명의 실시예에서는 사인 곡선을 사용하는 것이 다를 뿐이다. 구체적으로 설명하면 대역확산 통신에서는 프로세싱 게인 뿐만 아니라 암호화 및 상관(correlation) 특성을 이용한 다중 경로 채널에서의 다이버서티(diversity)를 위해 PN 코드를 사용하지만, 본 발명의 실시예에서는 암호화 및 다중경로 다이버서티를 이용하지 않기 때문에 굳이 PN 코드를 사용하지 않고, 사인(정현파) 함수를 사용한 것이다.However, the spread spectrum communication uses a pseudo noise (PN) code, and the use of a sinusoidal curve is different in the embodiment of the present invention. Specifically, in spread spectrum communication, a PN code is used not only for processing gain but also for diversity in a multipath channel using encryption and correlation characteristics. However, in an embodiment of the present invention, an encryption and multipath diver Since we don't use a concert, we don't use PN code, but we use a sine function.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 한 비트(심볼)의 에너지를 독립적인 여러 샘플로 나누어 보내기 때문에 비록 채널에서 신호가 잡음에 묻혀버려도 수신단에서 프로세싱 게인을 이용하면 충분히 복구가 가능하다. 이때, 프로세싱 게인은 한 비트 구간에서 얼마나 많은 샘플들을 더하느냐에 따라 그 값이 정해진다.As described above, according to the embodiment of the present invention, since the energy of one bit (symbol) is divided into several independent samples, even if a signal is buried in the channel, it is possible to recover sufficiently by using the processing gain at the receiving end. At this time, the processing gain is determined by how many samples are added in one bit interval.

도2A 및 도2B는 본 발명의 실시예에 따른 프로세싱 게인에 의해 비트 에너지대 잡음비가 신호 대 잡음비에 비해 커지는 것을 나타낸 도면이다.2A and 2B are diagrams showing that the bit energy-to-noise ratio becomes larger than the signal-to-noise ratio due to the processing gain according to the embodiment of the present invention.

여기서, 도2A는 수신단에서의 신호 대 잡음비(S/N)을 나타내는 도면이며, 도2B는 본 발명의 실시예에 따라 복조된 경우의 비트 에너지 대 잡음비()를나타내는 도면이다.2A is a diagram illustrating a signal-to-noise ratio (S / N) at a receiving end, and FIG. ).

도2A 및 도2B로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따르면 비록 수신단에서 신호(S)가 잡음(N)에 묻혀버리는 경우에도 프로세싱 게인에 의해 비트 에너지가 잡음보다 클 수 있기 때문에, 수신된 신호를 충분히 복구할 수 있다.As can be seen from Figs. 2A and 2B, according to the embodiment of the present invention, even though the signal S is buried in the noise N at the receiving end, since the bit energy may be larger than the noise due to the processing gain, The signal can be fully recovered.

다음은 이상에서 설명한 본 발명의 원리를 실제 통신에 이용하는 것에 대하여 설명한다.The following describes the use of the principles of the present invention described above in actual communication.

본 발명은 송신 신호로서 사인 함수(정현파)를 샘플링한 값을 사용하기 때문에, 도3에 도시한 바와 같이 같은 주파수를 가지는 정현파이지만 서로 직교성을 가지거나 부호가 반대인 QPSK(quardrature phase shift keying) 변조 방식을 응용하여 구현할 수 있다. 도3에 도시한 바와 같이, QPSK 변조 방식을 응용하는 경우에는 코히어런트 통신에서 하나의 정현파 심볼에 두 비트의 정보를 실을 수 있다.Since the present invention uses a value obtained by sampling a sinusoidal function (sinusoidal wave) as a transmission signal, as shown in FIG. 3, QPSK (quadrature phase shift keying) modulation having orthogonality or opposite signs from each other having the same frequency is shown. It can be implemented by applying the method. As shown in FIG. 3, when the QPSK modulation scheme is applied, two bits of information may be loaded in one sinusoidal symbol in coherent communication.

한편, 본 발명의 변조 방식은 도4에 도시한 바와 같이 위상뿐만 아니라 진폭에도 정보를 실어 보낼 수 있다. 도4는 16 QAM(quardrature amplitude modulation)의 형태를 가진 신호의 배열(constellation)을 나타낸 것이다.On the other hand, the modulation method of the present invention can carry information not only in phase but also in amplitude as shown in FIG. 4 shows a constellation of signals in the form of 16 QAM (quardrature amplitude modulation).

이외에도 본 발명의 변조 방식은 채널 상황에 따라 QPSK, 16 QAM 뿐만 아니라 BPSK, 64 QAM, 256 QAM 등에도 적용 가능하다.In addition, the modulation scheme of the present invention can be applied not only to QPSK and 16 QAM, but also to BPSK, 64 QAM, and 256 QAM according to channel conditions.

한편 본 발명의 실시예는 송신 신호로 정현파를 사용하기 때문에 주파수 영역에서 보면 서로 직교성을 가지는 여러 개의 주파수 성분을 사용할 수 있다. 도5는 본 발명의 실시예에 사용되는 서로 직교성을 가지는 다수의 주파수(f1, f2, f3)의 정현파 신호를 주파수 영역에 나타낸 도면이다. 도5로부터 각각의 정현파f1,f2, f3는 한 심볼 구간동안 서로 직교성을 가지기 때문에 간섭이 없음을 알 수 있다. 도5에서, sinc 형태의 스펙트럼은 각 심볼 구간마다 QPSK 에서처럼 주파수 천이(transition) 때문에 일어나는 것이다.On the other hand, since the embodiment of the present invention uses a sinusoidal wave as a transmission signal, a plurality of frequency components having orthogonality to each other can be used in the frequency domain. 5 is a view showing sinusoidal signals of a plurality of frequencies f1, f2, f3 having orthogonality to each other used in the embodiment of the present invention in a frequency domain. It can be seen from FIG. 5 that each of the sinusoids f1, f2 and f3 has no orthogonality to each other during one symbol period, so that there is no interference. In FIG. 5, the sinc-type spectrum occurs due to frequency transitions as in QPSK in each symbol period.

이와 같이 본 발명은 서로 직교성을 가지는 여러 개의 주파수 성분을 사용할 수 있으며, 이때 각 주파수는 다음의 수학식 2와 같은 관계가 성립된다.As described above, the present invention may use a plurality of frequency components having orthogonality to each other. In this case, each frequency has a relationship as shown in Equation 2 below.

도6은 직교성을 가지는 주파수 성분의 예를 나타내는 도면이다. 도6에 도시한 각 주파수 성분들은 기본적으로 가장 낮은 주파수 성분의 n배만큼 크다.6 is a diagram illustrating an example of frequency components having orthogonality. Each frequency component shown in Fig. 6 is basically as large as n times the lowest frequency component.

이하에서는 위에서 설명한 본 발명의 원리를 구현한 변복조 시스템의 예를 설명한다.Hereinafter, an example of a demodulation system implementing the principles of the present invention described above will be described.

먼저, 도7 내지 도9를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 변조 시스템을 설명한다. 도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 변조 시스템을 나타내는 도면이고, 도8과 도9는 각각 도7의 변조 시스템의 타이밍도와 신호 다이어그램을 나타내는 도면이다.First, the modulation system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 is a diagram illustrating a modulation system according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 8 and 9 are diagrams showing timing diagrams and signal diagrams of the modulation system of FIG. 7, respectively.

본 발명의 제1 실시예에 따른 변조 시스템은 샘플링 주파수가 12 MHz, 데이터 심볼 한 주기가 100 kHz인 BPSK(binary phase shift keying) 시스템을 예로 나타낸 것이다.The modulation system according to the first embodiment of the present invention shows a binary phase shift keying (BPSK) system having a sampling frequency of 12 MHz and a period of data symbols of 100 kHz.

도7에 도시한 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 변조 시스템은 샘플링 클록 신호 발생기(10), 디지털 사인 발생기(20), 곱셈기(30), D/A 변환기(40)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the modulation system according to the first embodiment of the present invention includes a sampling clock signal generator 10, a digital sign generator 20, a multiplier 30, and a D / A converter 40. As shown in FIG.

샘플링 클록 신호 발생기(10)는 도8에 도시한 바와 같이 12 MHz의 샘플링 주파수를 갖는 클록 신호를 발생시킨다. 디지털 사인 발생기(20)는 도9의 B에 도시한 바와 같이 데이터 심볼 주기가 100 kHz인 사인 함수를 상기 샘플링 클록 신호에 동기하여 샘플링한 값을 n 비트의 디지털 신호로 출력한다. 이때 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 데이터 심볼 주기(Tb)에 대응하는 주파수가 100 KHz이고 샘플링 클록 주파수가 12MHz이기 때문에 각 데이터 심볼 주기 당 샘플링 수 즉, 프로세싱 게인의 수는 120(12MHz/100KHz)이 된다. 즉, 도9의 B에 도시한 심볼 당 샘플링 수는 120개가 된다.The sampling clock signal generator 10 generates a clock signal having a sampling frequency of 12 MHz as shown in FIG. As shown in FIG. 9B, the digital sine generator 20 outputs a sine function having a data symbol period of 100 kHz in synchronization with the sampling clock signal as an n-bit digital signal. In this case, according to the first embodiment of the present invention, since the frequency corresponding to the data symbol period Tb is 100 KHz and the sampling clock frequency is 12 MHz, the number of samplings per data symbol period, that is, the number of processing gains is 120 (12 MHz / 100 KHz). That is, the number of samplings per symbol shown in B of FIG. 9 is 120.

도9의 B는 설명의 편의를 위해 디지털 사인 발생기(20)로부터 출력되는 샘플 값을 점을 통해 나타내었으나, 실제 디지털 사인 발생기(20)로부터 출력되는 샘플 값은 도8에 도시한 바와 같이 n 비트의 디지털 신호로 나타내어진다. 이때, 연속적인 120개의 샘플 값은 하나의 심볼을 이룬다.9B illustrates a sample value output from the digital sign generator 20 for convenience of explanation, the sample value output from the digital sign generator 20 is n bits as shown in FIG. Is represented by a digital signal. In this case, 120 consecutive sample values form one symbol.

곱셈기(30)는 디지털 사인 발생기(20)로부터 출력되는 도9의 B에 도시한 디지털 사인 값을 도9의 A에 도시한 바와 같이 100KHz의 주파수를 가지는 데이터 비트 값에 곱하여, 도9의 C에 도시한 값을 출력한다. 도9의 C는 설명의 편의를 위해 곱셈기(30)로부터 출력되는 샘플 값을 점을 통해 나타내었으나, 실제 곱셈기(30)로부터 출력되는 샘플 값은 n 비트의 디지털 신호로 나타내어진다.The multiplier 30 multiplies the digital sine value shown in B of FIG. 9 output from the digital sine generator 20 by a data bit value having a frequency of 100 KHz as shown in A of FIG. Output the values shown. 9C shows a sample value output from the multiplier 30 for the convenience of explanation, the sample value output from the actual multiplier 30 is represented by an n-bit digital signal.

D/A 변환기(40)는 곱셈기(30)로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환시킨다.The D / A converter 40 converts the digital signal output from the multiplier 30 into an analog signal.

도10은 도7에 도시한 본 발명의 변조 시스템에 대응되는 복조 시스템을 나타내는 도면이다.FIG. 10 is a diagram showing a demodulation system corresponding to the modulation system of the present invention shown in FIG.

도10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복조 시스템은 A/D 변환기(50), 상관기(correlator)(60), 샘플러(70) 및 결정 블록(80)을 포함한다.As shown in Fig. 10, the demodulation system according to the first embodiment of the present invention includes an A / D converter 50, a correlator 60, a sampler 70, and a decision block 80.

A/D 변환기(50)는 수신된 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환시킨다. 상관기(60)는 A/D 변환기로부터 출력된 하나의 데이터 심볼을 사인 값과 코릴레이션(correlation)시키기 위한 것으로 사인 발생기(62), 곱셈기(64) 및 누적기(66)를 포함한다.The A / D converter 50 converts the received analog signal into digital data. The correlator 60 includes a sine generator 62, a multiplier 64, and an accumulator 66 to correlate one data symbol output from the A / D converter with a sine value.

사인 발생기(62)는 도7에서 설명한 디지털 사인 발생기(20)와 마찬가지로 데이터 심볼 주기가 100 kHz인 사인 함수를 샘플링한 값을 n 비트의 디지털 신호로 출력한다. 곱셈기(64)는 A/D 변환기(50)로부터 출력되는 디지털 신호를 사인 발생기(62)로부터 출력된 신호와 곱한다. 누적기(66)는 곱셈기(64)로부터 출력되는 신호를 하나의 데이터 심볼 단위로 누적하여 가산한다.The sine generator 62 outputs a sample of a sine function having a data symbol period of 100 kHz, as in the digital sine generator 20 described with reference to Fig. 7, as an n-bit digital signal. The multiplier 64 multiplies the digital signal output from the A / D converter 50 with the signal output from the sine generator 62. The accumulator 66 accumulates and adds the signals output from the multiplier 64 in one data symbol unit.

샘플러(70)는 누적기(66)로부터 출력되는 값을 데이터 심볼 구간(Tb) 단위로 샘플링하여 결정 블록(80)으로 출력한다. 결정 블록(80)은 0(제로)값을 기준으로 하여 데이터 심볼 구간마다 샘플링된 데이터 값을 판별한다.The sampler 70 samples the value output from the accumulator 66 in the data symbol interval Tb and outputs the result to the decision block 80. The decision block 80 determines the sampled data value for each data symbol section based on the zero value.

다음은 본 발명의 변조 원리를 확장하여 QAM 및 멀티 캐리어를 사용할 때의 변조 시스템을 설명한다.The following describes the modulation system when using QAM and multicarrier by extending the modulation principle of the present invention.

도11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 변조 시스템을 나타내는 도면이다.11 is a diagram showing a modulation system according to a second embodiment of the present invention.

도11에 도시한 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 변조 시스템은 직병렬 변환기(100), 다수의 QAM 발생기(200a, 200b, 200c), 합성기(300) 및 D/A 변환기(400)를 포함한다.As shown in FIG. 11, the modulation system according to the second embodiment of the present invention includes a serial-to-parallel converter 100, a plurality of QAM generators 200a, 200b, and 200c, a synthesizer 300, and a D / A converter 400. It includes.

직병렬 변환기(100)는 직렬로 입력되는 입력 데이터 비트를 병렬로 변환시켜 각 QAM 발생기로 출력한다. 예를 들어 각 QAM 발생기(200a, 200b, 200c)가 16 QAM발생기라고 가정하면, 각 QAM 발생기는 4 비트의 입력 데이터가 필요할 것이다. 이 경우 직병렬 변환기(100)는 직렬로 입력되는 12 비트의 입력 데이터를 각각 4 비트씩 나누어서(즉, 병렬로 변환시켜) 각 QAM 발생기로 출력한다.The serial-to-parallel converter 100 converts input data bits serially input in parallel and outputs them to each QAM generator. For example, assuming that each QAM generator 200a, 200b, 200c is a 16 QAM generator, each QAM generator will require 4 bits of input data. In this case, the serial-to-parallel converter 100 divides 12-bit input data inputted in series into 4 bits each (that is, converts them in parallel) and outputs them to each QAM generator.

QAM 발생기(200a, 200b, 200c)는 서로 직교성을 갖는 주파수(f1, f2, f3)를 가지는 정현파 신호를 이용하여, 하나의 심볼 구간마다 각 입력 데이터에 맞는 샘플링된 디지털 데이터를 생성한 후 출력한다.The QAM generators 200a, 200b, and 200c generate and output sampled digital data for each input data for each symbol section by using sinusoidal signals having frequencies f1, f2, and f3 having orthogonality to each other. .

합산기(300)는 각 QAM 발생기로부터 출력되는 샘플링된 디지털 데이터를 합성하여 출력한다. D/A 변환기(400)는 합성기로부터 출력되는 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.The summer 300 synthesizes and outputs sampled digital data output from each QAM generator. The D / A converter 400 converts digital data output from the synthesizer into an analog signal and outputs the analog signal.

도12는 도11의 QAM 발생기의 일예인 16 QAM 발생기를 나타내는 도면이다. 도12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 QAM 발생기는 디지털 사인 발생기(230), 디지털 코사인 발생기(250), 사인 진폭 룩업 테이블(220), 코사인 진폭 룩업 테이블(210), 제1 및 제2 곱셈기(240, 260), 가산기(270)를 포함한다.FIG. 12 is a diagram illustrating a 16 QAM generator, which is an example of the QAM generator of FIG. As shown in FIG. 12, the QAM generator according to the embodiment of the present invention includes a digital sine generator 230, a digital cosine generator 250, a sine amplitude lookup table 220, a cosine amplitude lookup table 210, and a first one. And second multipliers 240 and 260 and adders 270.

16 QAM은 한 심볼이 4 비트로 이루어기 때문에, 직병렬 변환기(100)로부터 4비트의 데이터가 입력된다. 이때, 입력되는 4 비트 중 앞의 두 비트(Bit 0, Bit1)는 사인 곡선의 진폭을 결정하는데 사용되고, 뒤의 두 비트(Bit2, Bit3)는 코사인 곡선의 진폭을 결정하는데 사용된다.Since 16 QAMs have one symbol of four bits, four bits of data are input from the serial-to-parallel converter 100. At this time, the first two bits Bit 0 and Bit1 of the four input bits are used to determine the amplitude of the sine curve, and the second two bits Bit2 and Bit3 are used to determine the amplitude of the cosine curve.

사인 진폭 룩업 테이블(220) 및 코사인 진폭 룩업 테이블(210)은 각각 입력되는 두 비트의 데이터에 대응하는 진폭 값을 출력한다. 예를 들어, 사인 진폭 룩업 테이블(220)은 도13의 A에 도시한 바와 같이 입력되는 2 비트의 데이터가 00, 01, 10인 경우 각각 크기가 3, 1, -3인 진폭 값을 출력한다.The sine amplitude lookup table 220 and the cosine amplitude lookup table 210 output amplitude values corresponding to two bits of data, respectively. For example, the sine amplitude lookup table 220 outputs amplitude values having sizes 3, 1, and -3, respectively, when two bits of input data are 00, 01, and 10 as shown in FIG. 13A. .

디지털 사인 발생기(230) 및 디지털 코사인 발생기(250)는 주파수 f1인 사인 곡선 및 코사인 곡선을 샘플링한 값을 n 비트의 디지털 신호로 출력한다. 이때, 샘플링의 수는 도7에서 설명한 바와 같이, 샘플링 클록 주파수를 심볼 주기에 대응하는 주파수로 나눈 값으로 결정된다. 도13의 B는 디지털 사인 발생기(230)로부터 출력되는 신호를 나타낸다. 도13의 B는 설명의 편의를 위해 디지털 사인 발생기(230)로부터 출력되는 샘플 값을 점을 통해 나타내었으나, 실제 디지털 사인 발생기(230)로부터 출력되는 샘플 값은 n 비트의 디지털 신호로 나타내어진다.The digital sine generator 230 and the digital cosine generator 250 output the sampled values of the sine and cosine curves having the frequency f1 as n-bit digital signals. In this case, the number of samplings is determined as a value obtained by dividing the sampling clock frequency by the frequency corresponding to the symbol period, as described with reference to FIG. 7. 13B shows a signal output from the digital sign generator 230. 13B illustrates a sample value output from the digital sign generator 230 for convenience of description, but the sample value output from the digital sign generator 230 is represented by an n-bit digital signal.

제1 곱셈기(240)는 사인 진폭 룩업 테이블(220)로부터 출력되는 값을 디지털 사인 발생기(230)의 출력값에 곱한 값을 출력하고, 마찬가지로 제2 곱셈기(260)는 코사인 진폭 룩업 테이블(210)로부터 출력되는 값을 디지털 코사인 발생기(250)의 출력값에 곱한 값을 출력한다. 도13의 C는 제1 곱셈기(240)로부터 출력되는 신호를 나타낸다. 가산기(270)는 제1 및 제2 곱셈기(240, 260)로부터 출력되는 출력 값을 합산한다.The first multiplier 240 outputs a value obtained by multiplying the output value of the sine amplitude lookup table 220 by the output value of the digital sine generator 230, and likewise, the second multiplier 260 outputs the cosine amplitude lookup table 210. A value obtained by multiplying the output value by the output value of the digital cosine generator 250 is output. C of FIG. 13 illustrates a signal output from the first multiplier 240. The adder 270 sums output values output from the first and second multipliers 240 and 260.

다음에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 변조 시스템의 주파수 효율을 살펴본다. 예를 들어 심볼 구간이 1/100 kHz 이고, 100 KHz, 200 kHz, 300 kHz, 400 kHz의 네 개의 주파수를 사용하는 16 QAM이라고 하자. 만약 수신단에서의 샘플링 주파수가 32 MHz 라 한다면 프로세싱 게인은 32000/100 = 320 = 25 [dB]가 된다. 또한, 최대 400 kHz 까지의 주파수 대역을 사용하면서 각 주파수 성분이 4비트인 4개의 주파수 성분을 100 kHz의 심볼을 사용하므로 주파수 효율은 (1.6 Mbps/400 kHz) = 4 bit/s/Hz가 된다. 이는 기존의 아날로그 FSK에 비해 훨씬 효율이 좋은 것이다. 만약 주파수 성분을 더 많이 사용하거나, 진폭 레벨을 더 많이 사용한다면 주파수 사용 효율은 더욱 커질 것이다.Next, the frequency efficiency of the modulation system according to the second embodiment of the present invention will be described. For example, suppose that the symbol interval is 1/100 kHz, and 16 QAM using four frequencies of 100 KHz, 200 kHz, 300 kHz, and 400 kHz. If the sampling frequency at the receiver is 32 MHz, the processing gain is 32000/100 = 320 = 25 [dB]. In addition, the frequency efficiency is (1.6 Mbps / 400 kHz) = 4 bit / s / Hz because the frequency band up to 400 kHz is used and four frequency components with 4 frequency components each use 100 kHz symbols. . This is much more efficient than traditional analog FSK. If you use more frequency components or more amplitude levels, the frequency usage efficiency will be even higher.

이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예 이외에 다양한 변경이나 변형이 가능하다.In the above, embodiments of the present invention have been described in detail, but the present invention may be variously modified or modified in addition to the above embodiments.

예를 들어, 본 발명의 실시예에서 설명한 변조 방법 및 시스템은 홈 네트웍을 구성하는 전력선 채널 이외에도 가입자 망 전력선 채널 및 전화선 채널에서도 사용될 수 있으며, 그 외의 다양한 채널에서도 사용할 수 있다.For example, the modulation method and system described in the embodiment of the present invention can be used in the subscriber network power line channel and the telephone line channel in addition to the power line channel constituting the home network, and can also be used in various other channels.

또한, BPSK, QPSK, QAM 방식 이외에도 정현파를 사용하는 통시 방식에서도 사용할 수 있다.In addition to the BPSK, QPSK, and QAM methods, the present invention can also be used in a communication method using a sine wave.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 변복조 방식에 따르면 대역확산 통신에 사용되는 프로세싱 게인의 원리를 이용하여 비록 신호가 잡음에 묻혀버려도 이 프로세싱 게인에 의해 복구가 가능하기 때문에 열악한 전력선 채널에서 신뢰성 있는 통신이 가능하다.As described above, according to the modulation and demodulation method of the present invention, using the principle of the processing gain used for spread spectrum communication, even if a signal is buried in noise, it can be recovered by this processing gain, so that reliable communication is performed in a poor power line channel. This is possible.

또한 본 발명은 송신 FIR 필터 및 수신단에서 이퀄라이저 등을 사용하지 않아도 되기 때문에 기존의 방식에 비해 구현이 간단한 장점이 있다.In addition, since the present invention does not require the use of an equalizer in the transmitting FIR filter and the receiving end, the present invention has a simpler implementation than the conventional method.

또한, 본 발명은 주파수 효율이 매우 좋기 때문에 낮은 주파수 대역에서 고속 데이터 전송이 가능하다.In addition, the present invention enables high-speed data transmission in a low frequency band because the frequency efficiency is very good.

Claims (16)

샘플링 주파수 클록 신호에 동기하여 제1 심볼 주기를 갖는 정현파 신호를 심볼 구간마다 샘플링하고 샘플링한 값을 디지털 신호로 출력하는 디지털 정현파 신호 발생기;A digital sine wave signal generator for sampling a sine wave signal having a first symbol period for each symbol period in synchronization with a sampling frequency clock signal and outputting the sampled value as a digital signal; 상기 제1 심볼 주기와 같은 크기를 갖는 데이터 값과 상기 디지털 정현파 신호 발생기의 출력 값을 곱하는 곱셈기; 및A multiplier for multiplying a data value having the same magnitude as the first symbol period by an output value of the digital sinusoidal signal generator; And 상기 곱셈기로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조하는 D/A 변환기를 포함하는 디지털 변조 시스템.And a D / A converter for modulating the digital signal output from the multiplier into an analog signal. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 샘플링 클록 신호를 생성하는 클록 신호 발생기를 추가로 포함하는 디지털 변조 시스템.And a clock signal generator for generating said sampling clock signal. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 심볼 주기는 상기 정현파의 주기와 일치하는 것을 특징으로 하는 디지털 변조 시스템.And wherein the first symbol period coincides with a period of the sinusoidal wave. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 샘플링 클록 신호의 주파수가 상기 정현파 신호의 주파수 보다 큰 것을특징으로 하는 디지털 변조 시스템.And a frequency of the sampling clock signal is greater than a frequency of the sinusoidal signal. 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기;An A / D converter converting the received analog signal into a digital signal; 상기 A/D 변환기로부터 출력된 하나의 데이터 심볼을 정현파 신호와 코릴레이션시키기 위한 상관기;A correlator for correlating one data symbol output from the A / D converter with a sinusoidal signal; 상기 상관기로부터 출력되는 값을 데이터 심볼 구간 단위로 샘플링하는 샘플러; 및A sampler sampling a value output from the correlator in units of data symbol intervals; And 상기 샘플러로부터 출력되는 값을 기준 값과 비교하여 샘플링된 데이터 값을 판별하는 비교 블록을 포함하는 디지털 복조 시스템.And a comparison block for comparing a value output from the sampler with a reference value to determine a sampled data value. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 상관기는The correlator 샘플링 주파수 클록 신호에 동기하여 제1 심볼 주기를 갖는 정현파 신호를 상기 하나의 심볼마다 샘플링하고 샘플링한 값을 디지털 신호로 출력하는 디지털 정현파 신호 발생기;A digital sine wave signal generator for sampling a sine wave signal having a first symbol period in synchronization with a sampling frequency clock signal for each one symbol and outputting the sampled value as a digital signal; 상기 A/D 변환기로부터 출력되는 디지털 신호와 상기 디지털 정현파 신호 발생기로부터 출력되는 디지털 신호를 곱하는 곱셈기; 및A multiplier for multiplying the digital signal output from the A / D converter and the digital signal output from the digital sine wave signal generator; And 상기 곱셈기로부터 출력되는 디지털 신호를 하나의 데이터 심볼 단위로 누적하여 가산하기 위한 누적기를 포함하는 디지털 복조 시스템.And a accumulator for accumulating and adding the digital signals output from the multiplier by one data symbol unit. 직렬로 입력되는 입력 데이터 비트를 N개의 병렬 데이터로 변환시키는 직병렬 변환기;A serial-to-parallel converter for converting serially input input data bits into N parallel data; 상기 직병렬 변환기로부터 출력되는 N개의 병렬 데이터를 각각 입력받으며, 서로 직교성을 갖는 다수의 주파수에 해당하는 정현파 신호를 각각 이용하여 하나의 심볼 구간마다 각 입력 데이터에 맞는 샘플링된 디지털 데이터를 생성한 후 출력하는 N개의 디지털 신호 발생기;After receiving N parallel data output from the serial-to-parallel converter, and generating sinusoidal signals corresponding to a plurality of frequencies orthogonal to each other to generate sampled digital data for each input data for each symbol section. N digital signal generators for outputting; 상기 N개의 디지털 신호 발생기로부터 각각 출력되는 디지털 데이터를 합성하기 위한 합성기; 및A synthesizer for synthesizing digital data respectively output from the N digital signal generators; And 상기 합성기로부터 출력되는 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하기 위한 D/A 변환기를 포함하는 디지털 변조 시스템.And a D / A converter for converting the digital data output from the synthesizer into an analog signal. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 디지털 신호 발생기는 하나의 사인 함수를 이용하여 샘플링된 디지털 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 변조 시스템.And the digital signal generator outputs the sampled digital data using one sine function. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 디지털 신호 발생기는 동일한 진폭을 갖는 사인 함수와 코사인 함수를 이용하여 샘플링된 디지털 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 변조 시스템.And the digital signal generator outputs sampled digital data using a sine function and a cosine function having the same amplitude. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 디지털 신호 발생기는 다른 진폭을 갖는 사인 함수와 코사인 함수를 이용하여 샘플링된 디지털 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 변조 시스템.And the digital signal generator outputs sampled digital data using a sine function and a cosine function having different amplitudes. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 디지털 신호 발생기는The digital signal generator 사인 함수를 샘플링한 디지털 신호를 출력하는 디지털 사인 발생기;A digital sine generator for outputting a digital signal sampled from a sine function; 상기 사인 함수와 동일 주파수인 코사인 함수를 샘플링한 디지털 신호를 출력하는 디지털 코사인 발생기;A digital cosine generator for outputting a digital signal obtained by sampling a cosine function having the same frequency as the sine function; 상기 직병렬 변환기로부터 입력되는 데이터의 상위(또는 하위) 비트에 대응하는 진폭 값을 출력하는 사인 진폭 룩업 테이블;A sine amplitude lookup table for outputting an amplitude value corresponding to an upper (or lower) bit of data input from the serial-to-parallel converter; 상기 직병렬 변환기로부터 입력되는 데이터의 하위(또는 상위) 비트에 대응하는 진폭 값을 출력하는 코사인 진폭 룩업 테이블;A cosine amplitude lookup table for outputting an amplitude value corresponding to a lower (or higher) bit of data input from the serial-to-parallel converter; 상기 사인 진폭 룩업 테이블의 출력 값과 상기 디지털 사인 발생기의 출력값을 곱하는 제1 곱셈기;A first multiplier for multiplying an output value of the sine amplitude lookup table with an output value of the digital sine generator; 상기 코사인 진폭 룩업 테이블의 출력 값과 상기 디지털 코사인 발생기의 출력값을 곱하는 제2 곱셈기; 및A second multiplier that multiplies an output value of the cosine amplitude lookup table by an output value of the digital cosine generator; And 상기 제1 곱셈기와 상기 제2 곱셈기의 출력값을 가산하기 위한 가산기를 포함하는 디지털 변조 시스템.And an adder for adding output values of the first multiplier and the second multiplier. 샘플링 주파수 클록 신호에 동기하여 제1 심볼 주기를 갖는 정현파 신호를 심볼 구간마다 샘플링하고 샘플링한 값을 디지털 신호로 출력하는 제1 단계;A first step of sampling a sinusoidal signal having a first symbol period for each symbol period in synchronization with a sampling frequency clock signal and outputting the sampled value as a digital signal; 상기 제1 심볼 주기와 같은 크기를 갖는 데이터 값과 상기 제1 단계에서 출력된 디지털 신호를 곱하는 제2 단계; 및A second step of multiplying a data value having the same size as the first symbol period by a digital signal output in the first step; And 상기 제2 단계에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조하는 제3 단계를 포함하는 디지털 변조 방법.And a third step of modulating the digital signal output in the second step into an analog signal. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 제1 심볼 주기는 상기 정현파의 주기와 일치하는 것을 특징으로 하는 디지털 변조 방법.And wherein the first symbol period coincides with a period of the sinusoidal wave. 제12항 또는 제13항에 있어서,The method according to claim 12 or 13, 상기 샘플링 클록 신호의 주파수가 상기 정현파 신호의 주파수 보다 큰 것을 특징으로 하는 디지털 변조 방법.And the frequency of the sampling clock signal is greater than the frequency of the sinusoidal signal. 샘플링 주파수 클록 신호에 동기하여 제1 심볼 주기를 갖는 정현파 신호를 심볼 구간마다 샘플링하고 샘플링한 값을 디지털 신호로 출력하는 제1 단계;A first step of sampling a sinusoidal signal having a first symbol period for each symbol period in synchronization with a sampling frequency clock signal and outputting the sampled value as a digital signal; 상기 제1 심볼 주기와 같은 크기를 갖는 데이터 값과 상기 제1 단계에서 출력된 디지털 신호를 곱하는 제2 단계;A second step of multiplying a data value having the same size as the first symbol period by a digital signal output in the first step; 상기 제2 단계에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조하여 송신하는 제3 단계;A third step of modulating and transmitting the digital signal output in the second step into an analog signal; 제3 단계에서 송신한 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환시키는 제4 단계;A fourth step of receiving the analog signal transmitted in the third step and converting the analog signal into a digital signal; 상기 제4 단계에서 변환된 하나의 데이터 심볼을 정현파 신호와 코릴레이션시키는 제5 단계;A fifth step of correlating one data symbol converted in the fourth step with a sinusoidal signal; 상기 제5 단계에서 코릴레이션한 값을 데이터 심볼 구간 단위로 샘플링하는 제6 단계; 및A sixth step of sampling the value correlated in the fifth step in data symbol interval units; And 상기 제6 단계에서 샘플링한 값을 기준 값과 비교하여 샘플링된 데이터 값을 판별하는 제7 단계를 포함하는 디지털 변복조 방법.And a seventh step of determining a sampled data value by comparing the value sampled in the sixth step with a reference value. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 제5단계는The fifth step is 샘플링 주파수 클록 신호에 동기하여 제1 심볼 주기를 갖는 정현파 신호를 상기 하나의 심볼마다 샘플링하고 샘플링한 값을 디지털 신호로 출력하는 제8 단계;An eighth step of sampling a sine wave signal having a first symbol period in synchronization with a sampling frequency clock signal for each one symbol and outputting the sampled value as a digital signal; 상기 제3 단계에서 출력되는 디지털 신호와 상기 제8 단계에서 출력되는 디티털 신호를 곱하는 제9 단계;A ninth step of multiplying the digital signal output in the third step and the digital signal output in the eighth step; 상기 제9단계에서 출력되는 디지털 신호를 하나의 데이터 심볼 단위로 누적하여 가산하는 제10 단계를 포함하는 디지털 변복조 방법.And a tenth step of accumulating and adding the digital signals output in the ninth step in units of one data symbol.
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