KR20020019683A - 비동기 무선통신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비동기 무선통신장치에 관한 것으로 특히, 반송파 캐리어를 사용함이 없이 데이터신호를 직접 전송함으로 종래의 반송파에 신호파를 변조하여 전송하는 방식에 비하여 주파수 사용의 효율화는 물론 송수신간의 동기화를 용이하게 함으로써 회로 구성의 간단화와 가격의 저렴성 그리고 신뢰성 높은 초고속 데이터 전송을 달성하도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 전송 데이터 펄스의 상승 에지와 하강 에지를 각각 일정 시간폭의 임펄스 신호로 변환시키는 임펄스화 회로부(130)와, 상기 임펄스 신호를 서로 위상 반전된 1사이클의 정현파적 임펄스 데이터신호로 변환시켜 송신 안테나부(150)로 전송하는 임펄스 데이터신호화 및 증폭 회로부(140)로 이루어진 송신 회로부와; 수신 안테나부(160)에서 수신된 상대측의 임펄스 데이터신호를 소정 레벨 증폭하고 일정 레벨 이상을 클리핑하여 공간 배경잡음을 제거하는 증폭 및 레벨 클리핑부(170)와, 상기 클리핑 신호를 데이터 펄스의 상승 에지와 하강 에지에 대응되는 정(+), 부(-)의 임펄스 데이터로 분리하는 임펄스 데이터 분리검출부(180)와, 상기 정(+),부(-)의 임펄스 데이터를 정(+)의 셋트 펄스와 리세트 펄스로 구성하고 이들 펄스를 1사이클의 임펄스 데이터신호에 대응되는 셋트-리셋트의 펄스 쌍과 리셋트-셋트의 펄스 쌍이 되도록 시간상으로 배열시킨 다음 매 펄스 쌍들의 첫 번째 펄스만을 취하여 데이터 펄스를 재생하는 데이터 펄스 재생부(190)로 이루어진 수신 회로부로 구성함을 특징으로 한다.

Description

비동기 무선통신장치{ASYNCHRONOUS WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS OF DATA PULSE SIGNAL}

본 발명은 데이터 통신장치에 관한 것으로 특히, 비동기 무선통신장치에 관한 것이다.

무선전송은 공간을 통신매체로 이용하는 통신방식으로서, 안테나를 통하여 통신 단말기 사이에 통신이 행해지므로 유선을 통신매체로 하는 유선 통신과 비교하여 많은 잇점을 갖는다.

즉, 무선통신장치는 각종 통신모뎀이나 각종 센서나 구동장치의 통신 유닛이나 전력, 수도, 가스 등의 계측 센서 유닛화에 사용하여 무선 LAN의 구축 또는 산업 무선망 구축이나 무선 인터넷 접속 등 그 활용과 응용 범위가 매우 다양하다.

일반적으로 데이터 신호의 전송 방식으로는 반송파인 정현파 캐리어를 사용하여 주파수 또는 위상 변조 방식인 FSK와 PSK 방식 등이 사용되며 이들 방식을 채용한 무선통신장치는 이미 실용화되어 각 분야의 무선 통신에 많이 사용되고 있다.

또한, 일반적으로 이들 무선통신장치들은 송수신 사이에 캐리어 동기 방식을 채용하여 통신을 수행한다.

그러나, 종래의 유무선통신장치들은 원거리는 물론 랜(LAN)에 이르기까지는 반송용 캐리어를 사용하게 되고 거기에 동기방식을 채용하는 통신장치가 복잡하고 고가로 되는 것이 단점이다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 기존의 통신장치에서 사용하는 반송용 캐리어를 별도로 사용함이 없이 데이터 펄스신호의 상승에지와 하강에지에 대응하는 1사이클의 정현파적 임펄스 데이터신호를 직접 전송하는 방식을 채용함으로써 회로를 간단하게 구현함은 물론 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있도록 창안한 비동기 무선통신장치를 제공함에 목적이 있다.

도1은 일반적인 무선통신장치의 네트워크를 보인 구성도.

도2는 본 발명의 실시예를 위한 무선통신장치의 블럭도.

도3은 도2의 각부에서의 동작 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

120 : 인터페이스부 130 : 임펄스화 회로부

140 : 임펄스 데이터신호화 및 증폭회로부

150 : 송신 안테나부 160 : 수신 안테나부

170 : 증폭 및 레벨 클리핑부 180 : 임펄스 데이터 분리검출부

190 : 데이터펄스 재생부

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 피씨(PC) 등의 디지털 단말기로부터의 송출 데이터 펄스를 임펄스 데이터신호로 변환하여 안테나를 통해 상대측으로 전송하기 위한 임펄스 데이터신호화 회로부와 안테나를 송신 회로부에 구비하고, 상대측의 임펄스 데이터신호를 안테나를 통하여 수신단에 결합시키고 소정 레벨 증폭한 후 공간 배경잡음 등을 제거하기 위하여 일정 레벨 이상을 클리핑하는 증폭 및 레벨 클리핑부와, 송출 데이터 펄스의 상승 에지와 하강 에지에 대응되는 정(+),부(-)의 임펄스 신호를 분리, 검출하는 임펄스 데이터 분리 검출부와, 이 임펄스 데이터 분리 검출부에서의 정(+),부(-)의 임펄스 데이터에 대응하여 각각의 정(+)의 셋트 펄스와 리셋트 펄스로 구성하고 그 펄스들을 1사이클의 임펄스 데이터신호에 대응되는 셋트-리셋트의 펄스 쌍과 리셋트-셋트의 펄스 쌍이 되도록 시간상으로 배열시킨 다음 매 펄스 쌍들의 첫 번째 펄스만을 취하여 이 펄스가 셋트 펄스일 때는 하이 레벨의 데이터 펄스를 발생시키고 리셋트 펄스일 때는 로우 레벨의 데이터 펄스로 발생시켜서 송출 데이터 펄스를 재생하여 피씨(PC) 등의 데이터 단말기 인터페이스에 보내는 데이터 펄스 재생부를 수신 회로부에 구비하여 구성함을 특징으로한다.

또한, 본 발명은 데이터 펄스의 상승 에지와 하강 에지를 서로 위상이 반전된 임펄스 데이터신호로 변환시켜 전송시키므로써 공간배경 잡음 등에 무관하게 일정한 전송 특성을 유지하도록 함에 특징이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 구성상의 특징으로 인하여 전송 데이터에 대응하여 시간폭이 수십[nsec] 이하로 되는 임펄스 데이터신호의 전송 방법에 의하여 초고속 데이터 전송이 가능하게 함은 물론 채널 다중화가 가능하게 함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

일반적인 무선통신장치의 네트워크는 도1에 도시한 바와 같이, 데이터의 송수신을 위한 무선통신장치(103)(105)는 공간(104)를 통신 매체로 하여 접속되며, 이들 무선통신장치(103)(105)는 각각 인터페이스 장치(102)(106)를 통해 데이터 단말기인 개인용 컴퓨터(PC)(101)(107)에 접속되어 구성된다.

또한, 도2는 본 발명의 실시예에 의한 무선통신장치의 블럭도로서 이에 도시한 바와 같이, 소정 데이터 속도의 클럭 발생기에 의해 송출되는 데이터 펄스의 무선 전송을 위하여 출력 펄스의 상승 에지와 하강 에지를 각각 일정 시간폭의 충격 펄스 즉, 임펄스 데이터로 변환시키는 임펄스화 회로부(130)와, 상기 임펄스 데이터를 무선전송에 접합하도록 서로 위상 반전된 1사이클의 정현파적 충격 펄스 신호 즉, 임펄스 데이터신호로 변환시키고 증폭시키는 임펄스 데이터호화 및 증폭 회로부(140)와, 상기 임펄스 데이터신호를 공간상으로 송출시키는 송신 안테나부(150)로 이루어진 송신 회로부와; 공간상으로 전송되어 오는 상대측의 임펄스 데이터신호를 수신하는 수신 안테나부(160)와, 이 수신 안테나부(160)를 통하여 출력되어 나오는 수신 신호를 소정 레벨 증폭하고 공간 배경잡음을 제거하기 위하여 일정 레벨 이상을 클리핑하는 증폭 및 레벨 클리핑부(170)와, 이 증폭 및 레벨 클리핑부(170)로부터의 출력 신호를 데이터 펄스의 상승 에지와 하강 에지에 대응되는 정(+), 부(-)의 임펄스 데이터로 분리, 검출하는 임펄스 데이터 분리 검출부(180)와, 이 임펄스 데이터 분리 검출부(180)에서 분리, 검출된 정(+),부(-)의 임펄스 데이터를 각각 정(+)의 셋트 펄스와 리셋트 펄스로 구성한 후 그 펄스들을 1사이클의 임펄스 데이터신호에 대응되는 셋트-리셋트의 펄스 쌍과 리셋트-셋트의 펄스 쌍이 되도록 시간상으로 배열시킨 다음 매 펄스 쌍들의 첫 번째 펄스만을 취하여 데이터 펄스를 재생하는 데이터 펄스 재생부(190)로 이루어진 수신 회로부와; 상기 송신 회로부의 임펄스화 회로부(130) 및 상기 수신 회로부의 데이터 펄스 재생부(190)를 데이터 단말기인 피씨(PC)(110)와 정합시키기 위한 인터페이스부(120)를 구비하여 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

통신망에 접속하여 상대측으로 데이터를 전송하려는 경우 소정의 데이터 전송 속도를 낼 수 있는 클럭 발생기에 의해 인터페이스부(120)를 통하여 도3(a)와 같은 피씨(PC)(110)로부터의 데이터 펄스가 송신 회로부에 입력되면 임펄스화 회로부(130)는 데이터 펄스의 상승 에지와 하강 에지에 대응하는 일정 시간폭의 정(+)의 임펄스 신호로 구성하여 정(+),부(-)의 1사이클의 임펄스 데이터로 변환시키고 이 임펄스 데이터를 증폭시키는 임펄스 데이터신호화 및 증폭 회로부(140)로 출력하게 된다.

이에 따라, 임펄스 데이터신호화 및 증폭 회로부(140)는 임펄스화 회로부(130)에서의 임펄스 데이터를 입력으로 데이터 펄스의 상승 에지를 도3(b)와 같은 수십[psec]∼수십[nsec] 단위의 소정 시간폭의 정(+), 부(-)의 1사이클의 임펄스 데이터신호로 변환시키고 데이터 펄스의 하강에지를 수십[psec]∼수십[nsec] 단위의 소정 시간폭의 위상이 반전된 부(-), 정(+)의 1사이클의 임펄스 데이터신호로 변환시켜 안테나(150)를 통해 상대측으로 전송하게 된다.

한편, 상대측으로부터의 전송 신호를 수신 회로부로 수신하는 경우 수신 안테나(160)를 통해 신호를 수신, 결합시킨 다음 공간 배경잡음의 제거를 위하여 무선신호 증폭 및 레벨 클리핑부(170)로 출력하게 된다.

이때, 증폭 및 레벨 클리핑부(170)는 수신 안테나(160)로부터의 임펄스 데이터신호를 소정 레벨 증폭한 다음 공간 배경잡음을 제거하기 위하여 소정 레벨 이상의 신호로 클리핑하게 된다.

이에 따라, 임펄스 데이터 분리 검출부(180)는 증폭 및 레벨 클리핑부(170)를 통하여 클리핑된 신호를 도3(c)(d)와 같이 정(+)의 클리핑 임펄스 신호는 정(+)의 위상대로 분리하고 부(-)의 클리핑 임펄스 신호는 위상을 반전시켜 분리하여 데이터 펄스 재생부(190)로 출력한다.

따라서, 데이터 펄스 재생부(190)는 임펄스 데이터 분리 검출부(180)에서 분리, 검출된 정(+)과 부(-)의 임펄스 데이터를 각각 정(+)의 셋트 펄스와 리셋트 펄스로구성한 후 상기 정(+),부(-)의 임펄스 데이터에 대응하는 정(+)의 셋트 펄스와 리셋트 펄스를 도3(e)와 같이 1사이클의 임펄스 데이터신호에 대응되는 정(+)의 셋트-리셋트 펄스 쌍과 정(+)의 리셋트-셋트 펄스 쌍이 되도록 시간상으로 배열시킨 다음 매 펄스 쌍의 첫 번째 펄스만을 취하여 이 펄스가 셋트 펄스일 때는 하이 레벨의 데이터 펄스를 발생시키고 리셋트 펄스일 때는 로우 레벨의 데이터 펄스로 발생시켜서 송출 데이터 펄스를 재생하고 그 재생된 데이터 펄스를 인터페이스부(120)를 통하여 피씨(PC)(110)로 입력시킨다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 데이터 펄스 신호의 상승 에지와 하강 에지에 대응하는 1사이클의 정현파적 임펄스 데이터신호를 직접 전송하여 무선신호 전송 방식의 비동기화를 이룰 수 있으므로 간단한 회로 구성을 달성함은 물론 무선통신장치를 초소형화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 송출 데이터 펄스의 상승 에지와 하강 에지에 대응하는 임펄스 데이터신호로 직접 전송함으로 데이터를 초고속으로 전송할 수 있고 아울러 시간폭이 수십[nsec] 이하로 되는 임펄스 데이터신호화에 의하여 시간상으로 채널 다중화를 가능하게 하는 효과가 있다.

따라서, 본 발명에서 구현하는 비동기 방식의 무선통신장치는 각종 디지털 신호 발생 단말기의 무선전송장치에 사용할 수 있을 뿐만 아니라 각종 센서나 구동 장치의 통신 유닛 또는 전력, 수도, 가수 등의 계측 센서 유닛의 무선전송장치화, 초고속 무선통신 LAN 시스템의 구성, 무선 시큐리티망의 구축, 무선공장자동화망의 구축,무선지하 무선중계망의 구축, 무선가전 정보화망의 구축 및 각종 전기, 기계 장치의 무선 제어와 원격 계측 등과 같은 다양한 분야에 활용할 수 있다.

Claims (6)

1. 무선통신장치에 있어서, 임펄스 데이터신호를 생성하기 위하여 피씨(PC) 등의 디지털신호 단말기로부터의 출력 데이터 펄스를 소정 시간폭의 임펄스 데이터신호로 변환하여 상대측으로 전송하기 위한 임펄스 데이터신호화 수단을 구비하여 반송용 캐리어를 별도로 사용함이 없이 정현파적 임펄스 데이터신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 비동기 무선통신장치.
2. 제1항에 있어서, 임펄스 데이터신호화 수단은 데이터 펄스의 상승 에지를 정(+)과 부(-)의 1사이클 임펄스 데이터신호로 출력하고 하강 에지를 위상이 반전된 부(-)와 정(+)의 1사이클 임펄스 데이터신호로 출력하도록 구성함을 특징으로 하는 비동기 무선통신장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 임펄스 데이터신호화 수단은 시간상으로 채널 다중화를 위하여 수십[nsec] 이하의 임펄스 데이터신호화를 수행함을 함을 특징으로 하는 비동기 무선통신장치.
4. 제1항에 있어서, 상대측의 임펄스 데이터신호를 수신하여 정(+),부(-)의 임펄스 신호에 해당하는 각각의 정(+)의 셋트 펄스와 리셋트 펄스로 분리한 후 그 펄스들을 1사이클의 임펄스 데이터신호에 대응하는 정(+)의 셋트-리셋트 펄스 쌍과 정(+)의 리셋트-셋트 펄스 쌍이 되도록 시간상으로 배열하고 매 펄스 쌍들의 첫 번째 펄스만을 취하여 송출 데이터 펄스를 재생하는 데이터 펄스 재생 수단을 구비하여 구성하는 것을 특징으로 하는 비동기 무선통신장치.
5. 제4항에 있어서, 상대측으로부터 수신된 임펄스 데이터신호를 정(+)의 임펄스 신호는 정(+)의 위상대로 분리하고 부(-)의 임펄스 신호는 위상을 반전, 분리하여 데이터펄스 재생 수단으로 출력하는 임펄스 분리 수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 비동기 무선통신장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상대측으로부터 수신된 임펄스 데이터신호에 대해 일정 레벨 이상을 클리핑하는 레벨 클리핑 수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 비동기 무선통신장치.