KR20020040048A - 계산량을 감축시키기 위한 필터링 방법과 그 방법들을이용한 가우시안 필터 및 그 필터를 갖는 변조기 - Google Patents

계산량을 감축시키기 위한 필터링 방법과 그 방법들을이용한 가우시안 필터 및 그 필터를 갖는 변조기 Download PDF

Info

Publication number
KR20020040048A
KR20020040048A KR1020000069959A KR20000069959A KR20020040048A KR 20020040048 A KR20020040048 A KR 20020040048A KR 1020000069959 A KR1020000069959 A KR 1020000069959A KR 20000069959 A KR20000069959 A KR 20000069959A KR 20020040048 A KR20020040048 A KR 20020040048A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
sample
data
phase change
gaussian
Prior art date
Application number
KR1020000069959A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100425644B1 (ko
Inventor
오성근
Original Assignee
오성근
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오성근 filed Critical 오성근
Priority to KR10-2000-0069959A priority Critical patent/KR100425644B1/ko
Publication of KR20020040048A publication Critical patent/KR20020040048A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100425644B1 publication Critical patent/KR100425644B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H17/02—Frequency selective networks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H17/02—Frequency selective networks
    • H03H17/06—Non-recursive filters
    • H03H17/0621—Non-recursive filters with input-sampling frequency and output-delivery frequency which differ, e.g. extrapolation; Anti-aliasing
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H17/02—Frequency selective networks
    • H03H17/0283—Filters characterised by the filter structure
    • H03H17/0286—Combinations of filter structures
    • H03H17/0291—Digital and sampled data filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H17/02—Frequency selective networks
    • H03H17/0294—Variable filters; Programmable filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H2017/0072—Theoretical filter design
    • H03H2017/0081—Theoretical filter design of FIR filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H21/00—Adaptive networks
    • H03H21/0012—Digital adaptive filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

본 발명은 계산량을 감축할 수 있는 필터링 방법과 이 방법들을 이용한 가우시안 필터 및 그 필터를 갖는 변조기에 관한 것으로, 특히 입력되는 데이터들에 해당하는 필터 출력에서의 신호 성분들을 미리 계산하여 ROM에 저장하고, 이를 불러내어 각 샘플에서의 모든 입력 데이터에 의한 필터 출력을 얻을 수 있는 필터링 방법 및 그 방법을 이용한 가우시안 필터 그리고 상기 필터를 포함하는 변조기에 관한 것이다.

Description

계산량을 감축시키기 위한 필터링 방법과 그 방법들을 이용한 가우시안 필터 및 그 필터를 갖는 변조기 {A Filtering Method for Reducing Computations, and The Gaussian Lowpass Filter and The Modulator Using the Filtering Method therein}
본 발명은 정보의 고속화에 따라, 계산량을 감축시키는 고속의 필터링 방법과 이 방법을 이용한 가우시안 필터 및 그 필터를 갖는 변조기에 관한 것이다.
일반적으로, 위성 및 이동통신 시스템에 널리 사용되고 있는 변조기의 구현에 있어서 계산이 가장 복잡한 요소는 필터링 부분으로, 대부분의 경우에 있어서 FIR (Finite Impulse Response; 이하, FIR) 필터의 구조로 구성되어 있다. FIR 필터의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 매 심볼 구간 동안 일정한 값을 갖는 신호 샘플들을 필터링하기 위하여 입력되는 신호들을 입력되는 시간 순서대로 저장하기 위한 지연소자를 직렬로 나열한 구조를 사용하고 현재 들어온 신호와 각 지연소자 출력들을 각각에 해당하는 필터계수들과 곱하는 곱셈기들과 곱셈기에서 출력된 신호들을 모두 합하여 필터링된 출력신호를 생성시키는 뎃셈기로 구성되어 있다. 또한 시스템의 특성을 결정하는 임펄스 응답을 나타내는 (ML+1)개의 필터 계수들은 메모리에 저장시켜 사용한다. 이때, 필터 계수들에 따라 가우시안 필터, 상승 여현 필터 등으로 구분한다.
따라서, 현재 시점에서의 필터 입력값은 FIR 필터에 의해 지연회로에 저장된 ML개의 기존 신호값들에 따라을 출력하게 된다. 상기 입력값은 데이터 샘플들을 나타내며, 상기 샘플들은가 순차적으로 입력되면 각각의 심볼 단위의 지연소자에 의하여 지연되므로, 해당하는 각각의 필터 계수와 곱해진다. 상기 필터 계수와 곱해진 값들은 덧셈기를 통해 모두 합해져서 상기 필터 출력값을 생성하는 것이다. 즉, 상기 FIR 필터 출력값은 입력 데이터를 필터 계수들을 사용하여 입력되는 신호 계열과 컨볼루션을 하여 얻어지게 되는 필터링된 신호 샘플값이 되는 것이다.
상기와 같은 FIR 구조의 가우시안 필터를 사용하는 변조기로는 GFSK (Gaussian Filtered Frequency Shift-Keying; 이하, GFSK) 및 GMSK (Gaussian Minimum Shift-Keying; 이하, GMSK) 변조기 등이 있는데, 상기 GFSK 변조기는 넓은범위의 변조지수 (0.1≤m≤1 )를 수용할 수 있으며, 일반적으로 VCO (Voltage Controlled Oscillator)를 이용하는 방법으로 구현된다. 또한, 상기 GFSK 변조기에서 변조지수 m=0.5인 경우가 GMSK 변조기인데 VCO를 이용하는 방법과 직교 구조를 이용한 방법과 소프트웨어적 방법으로 구현 가능하다. 특히, 1990년대 중반부터 하나의 무선 단말기를 이용하여 주파수 대역과 방식이 서로 다른 서비스를 동시에 이용할 수 있는 개방형 다기능 SDR (Software Defined Radio; 이하, SDR) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 상기 SDR 기반 GSM (Global System for Mobile communication; 이하, GSM) 기지국의 구현에 대한 연구에서는 GMSK 변조기가 소프트웨어적 구현의 대상이 되고 있다.
도 2는 상기 직교 구조의 가우시안 필터 특성을 갖는 FIR 필터를 포함하는 GMSK 변조기를 나타낸 것이다. MSK (Minimum Shift Keying) 변조는 변조지수 0.5를 갖는 CPFSK (Continuous Phase Frequency Shift Keying; 이하, CPFSK) 방식이다. GMSK 변조는 주파수 스펙트럼의 효율성을 높이기 위하여 MSK 변조에 앞선 NRZ (Non-Return-to-Zero) 정보신호를 가우시안 저역통과 필터(20)를 통과하도록 한다. 가우시안 저역통과 필터의 출력을 적분기(21)에 통과시키면 수학식 1과 같은 GMSK 신호를 위한 위상신호가 얻어진다. 다음으로, 얻어진 위상 신호는 ROM으로부터 위상신호에 해당하는 사인값과 코사인값들을 발생시키는 것으로 구성되는 펄스 성형부(22)를 통하여 출력되고, 상기 펄스 성형부(22)를 통해 출력된 값들을 변조부(23)를 통과시켜 원하는 주파수 대역의 GMSK 신호를 생성하게 된다.
좀더 상세히 설명하면, GMSK 변조방식에서 펄스 성형부(22)로 입력되는 정보신호를 포함하는 위상 신호값는 수학식 1에 의하여 얻어진다.
이 된다. 여기서,은 ±1값을 가지며 입력 데이터에 의하여 결정된다. 또한, 상기 수학식 1로부터 q(t)는 필터링된 단위 심볼을 적분한 신호이고 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. 또한, k값은 비례상수로서 변조지수에 의하여 결정되며, GMSK 변조에서는 0.5를 사용한다.
여기서이며, B와는 각각 3dB 대역폭, 심볼 주기를 나타내고,이며,이다.
도 2와 같은 종래의 GMSK 변조기의 구현에 있어서 가장 계산량이 복잡한 구성요소는 FIR 필터 형태로 구성되는 가우시안 저역통과 필터(20)이다.
상술한 바와 같이, 상기 가우시안 FIR 필터는 정보 비트 당 샘플 수가 늘어남에 따라 계산량이 정보 비트 당 샘플 수의 제곱에 비례하여 증가하기 때문에 계산량이 많고 계산 처리속도가 느리다는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 가우시안 저역통과 필터를 사용한 GMSK 변조기는 상기 필터의 처리속도가 느리기 때문에 고속의 GMSK 신호를 생성하기에는 적당하지 않다는문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위하여, 정보 비트 당 샘플 수의 증가에 따라 계산량이 크게 증가되지 않는 고속의 소프트웨어적인 처리가 가능한 필터링 방법들을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 이 필터링 방법들을 이용한 가우시안 필터와 그 필터를 갖는 변조기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 종래의 변조기에 있어서, 가우시안 필터링과 적분의 순차적 처리과정을 대신하여, 필터링되는 데이터 계열에 따른 가우시안 필터와 적분기 출력에서의 위상 성분들을 미리 계산하고, 이들을 ROM에 저장하여 필터 계산량을 크게 감축시키며 메모리량은 최소로 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 필터 출력에 영향을 주는개의 데이터들 각각에 따른 각 샘플에서의 필터 출력 신호 성분들을 미리 계산하여 ROM 테이블에 저장하고, ROM 테이블로부터 이들을 읽어내어 각각의 데이터값에 따라 크기와 부호를 조정한개의 신호성분을 더하여 각 심볼 구간동안 매 샘플에서의 필터 출력들을 구함으로써 필터에서 요구되는 계산량을 감축시키는 필터링 방법을 특징으로 한다.
또한, 필터 출력에 영향을 주는 모든 가능한개의 길이를 갖는 각각의 데이터 계열에 해당하는 매 샘플마다의 필터 출력들을 미리 계산하고 저장함으로써 계산량을 줄이고,개의 데이터값들에 따른 필터 출력들의 대칭적인 성질을 이용하여 요구되는 ROM의 크기를 감축하며,개의 길이를 갖는 입력 데이터 계열에 따라 주소를 생성하여 각 샘플에 해당하는 저장된 필터 출력의 크기를 얻어내고 부호를 조정함으로써 필터의 계산량을 감축시키는 또 다른 필터링 방법을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터링 방법에 의하여 입력되는개의 데이터들각각에 해당하는 각 샘플에서의 미리 계산된 위상 변화량들을 저장하는 ROM 테이블과 각 샘플마다 ROM 테이블로부터 이들을 불러내어 각각의 데이터 값에 따라 크기와 부호를 조정한개의 신호 성분들을 더하여, 필터의 출력인 각 심볼 구간동안의 매 샘플에서의 총 위상 변화량을 구하는 필터부를 포함하는 가우시안 필터를 특징으로 한다.
또한, 상기 필터링 방법에 의하여개의 길이를 갖는 모든 가능한 데이터 계열에 의한 각 샘플에서의 총 위상 변화량들을 미리 계산하여 저장하는 ROM 테이블과개의 길이를 갖는 입력 데이터 계열을 주소로 하는 주소 생성부와 최근비트 저장회로로부터 입력되는 데이터들 값에 따라 총 위상 변화량의 부호를 변환시키는 부호 변환부를 포함하는 가우시안 필터를 또 다른 특징으로 한다.
또한, 상술한 필터 중 어느 하나를 포함하는 변조기를 특징으로 한다.
도 1은 종래의 FIR 필터를 나타낸 블럭도.
도 2는 종래의 FIR 필터를 사용한 GMSK 변조기의 한 실시 예를 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 계산량을 감축하기 위한 필터링 방법에 의한 가우시안 필터의 한 실시예를 나타낸 블럭도.
도 4는 본 발명에 따른 계산량을 감축하기 위한 필터링 방법에 의한 가우시안 필터의 다른 실시예를 나타낸 블럭도.
도 5는 본 발명에 따른 도 3의 가우시안 필터를 사용한 GMSK 변조기의 한 실시 예를 나타낸 블록도.
도 6은 본 발명에 따른 도 4의 가우시안 필터를 사용한 GMSK 변조기의 다른 실시 예를 나타낸 블럭도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : FIR 필터
20 : 가우시안 저역 통과 필터21: 적분기
30,40 : 최근 L비트 데이터 계열 저장회로
31 : 필터 출력 생성부32: 신호 성분 저장부
41,61 : 주소 생성부42 : 필터 출력 저장부
22,54,65 : 펄스 성형부23,55,66 : 변조부
50,60 : 최근 3 비트 데이터 계열 저장회로
51 : 총 위상 변화량 생성부52 : 위상 변화량 저장부
62 : 총 위상 변화량 저장부53,64 : 적분부
43,63 : 부호 변환부
이하, 본 발명에 따른 필터링 방법들을 이용한 변조기의 구현 원리를 상세히 설명하기로 한다.
가우시안 필터의 길이를만큼으로 절단하고 심볼 주기 당 M개의 샘플을 취한다면, n번째 심볼구간의 (m+1)번째 샘플에서의 위상 샘플는 n번째 심볼구간의 m번째 샘플까지의 누적 위상과 신호간의 간섭에 의하여 중첩되어 시간 구간이 늘어난개의 데이터 심볼들에 의한 (m+1)번째 샘플에서의 위상 증가분의 합으로 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
.
여기서,이며, 초기값이다. 또한,은 각각 필터링 구간에서 서로 영향을 주는개의 데이터에 해당하는 (m+1)번째 샘플에서의 위상 변화량들을 나타내며 수학식 4와 같이 주어진다 (는보다 작거나 같은 최대의 정수임).
.
.
.
.
.
.
또한, 가우시안 필터의 출력인 각 심볼 구간동안의 매 샘플에서의 총 위상 변화량은 각각의 데이터 값에 따라 크기와 부호를 조정한개의 신호 성분들을 더한 값이며 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
또한, 적분부에서는 상기 수학식 5와 같이 매 샘플에서의 총 위상 변화량을/M 간격의 매 샘플마다 더하여 위상신호들을 차례로 얻는다. 따라서,상기 적분부의 출력인 위상신호들은 펄스 성형부와 변조부를 통과하면서 원하는 주파수 대역의 GMSK 신호로 변조가 된다.
상기 원리를 이용하면 필터 출력에 영향을 주는개의 데이터들 각각에 따른 각 샘플에서의 필터 출력 신호 성분들을 미리 계산하여 ROM 테이블에 저장하고, ROM 테이블로부터 이들을 읽어내어 각각의 데이터값에 따라 크기와 부호를 조정한개의 신호성분을 더하여 각 심볼 구간동안 매 샘플에서의 필터 출력들을 구함으로써 필터에서 요구되는 계산량을 감축시키는 필터링 방법을 실현할 수 있다.
또한, 계산량을 감축하기 위한 다른 필터링 방법으로 필터 출력에 영향을 주는 모든 가능한개의 길이를 갖는 각각의 데이터 계열에 해당하는 매 샘플마다의 필터 출력들을 미리 계산하고 저장함으로써 계산량을 줄이고,개의 데이터값들에 따른 필터 출력들의 대칭적인 성질을 이용하여 요구되는 ROM의 크기를 감축하며,개의 길이를 갖는 입력 데이터 계열에 따라 주소를 생성하여 각 샘플에 해당하는 저장된 필터 출력의 크기를 얻어내고 부호를 조정함으로써 필터의 계산량을 감축시킬 수 있다.
상기 계산량을 감축하기 위한 필터링 방법을 사용한 가우시안 필터의 실시예로서이고 M=8인 경우, 첫 번째 필터링 방법을 사용한 가우시안 필터는 도 3에 도시된 바와 같이 최근 3 비트 {} 데이터 저장회로(30)와, 위상 변화량들을 저장하고 있는 ROM 테이블(32)과, 총 위상 변화량() 생성부(31)로 구성된다.
상기 수학식 4에서 필터 출력에 영향을 주는 최근 3 비트의 정규화된 데이터들 각각에 따른 모든 위상 변화량 값들을 ROM 테이블(32)에 저장하여 두고, 3 비트 데이터 저장회로(30)로부터 3개의 데이터가 입력되면 상기 ROM 테이블(32)에 저장되어 있는 현재 시점에서의 3개의 데이터들에 해당하는 위상 변화량들을 읽어와서 각각의 데이터 부호에 따라 위상 변화량의 크기와 부호를 조정한 후 더하여 총 위상 변화량()을 생성한다.
다음에 도 4는이고 M=8인 경우, 상기 두 번째의 계산량을 감축하기 위한 필터링 방법을 사용한 가우시안 필터의 실시 예를 나타낸 것으로, 도 3의 총 위상변화량 생성부(31)과 ROM 테이블(32)로 구성된 가우시안 필터부를 ROM 테이블(42)과 상기 ROM 테이블(42)을 액세스하기 위한 주소 생성부(41) 그리고 3 비트 데이터 저장부(40)로부터 입력되는 데이터에 의한 총 위상 변화량()의 부호를 변환시키는 부호 변환부(43)로 구성된다. 즉, 3개의 길이를 갖는 모든 가능한 각각의 데이터 계열에 해당하는 매 샘플마다의 총 위상 변화량들을 미리 계산하고 ROM에 저장하여, 현재 샘플에서의 위상 신호값은 입력되는 데이터를 주소로 하여 각 샘플에 해당하는 총 위상 변화량을 얻어내어 이전 샘플에서의 위상 신호값과 누적하여 구하게 된다. 이때, 상기 ROM 테이블에 미리 계산되어 저장된 총 위상 변화량들은 입력 데이터 계열과 부호에 따라 대칭적인 성질을 갖게 되어 중복되는 값들이 생성되고, 이러한 값들을 저장할 경우 오직 한가지 값만 저장하면 되므로 도 4의 ROM 테이블에는 도 3에 도시된 ROM 테이블에 저장된 메모리량을 더욱 감축할 수 있는 것이다. 즉, 이 방법은 위상 샘플값을 얻기 위하여 한번의 덧셈만 필요로 한다. 또한, 주소 생성부에서는 입력되는 3 비트{}를 주소로 ROM 내부의 위치를 선택하여 저장되어 있는 원하는 총 위상 변화량을 출력하며, {}인 경우 출력된 값의 부호는 중간 비트의 부호에 따라 변환된다.
다음에 도 5 및 도 6은 상기 도 3과 도 4의 가우시안 필터를 사용한 변조기의 실시예들을 나타낸 것으로, GMSK 변조기를 도시한 것이다.
먼저, 도 5는 도 3의 가우시안 필터를 사용한 GMSK 변조기로서, 최근 3 비트 데이터 저장회로(50)와, 위상 변화량들을 저장하고 있는 ROM 테이블(52)과, 총 위상 변화량 생성부(51)와, 한 개의 지연소자와 한 개의 덧셈기로 이루어진 적분부(53)로 구성된다. 즉, 상기 GMSK 변조기는 상기 수학식 4에서 필터 출력에 영향을 주는 최근 3 비트의 정규화된 데이터들 각각에 따른 모든 위상 변화량 값들을 ROM 테이블(52)에 저장하여 두고, 3 비트 데이터 저장회로(50)로부터 3개의 데이터가 입력되면 상기 ROM 테이블(52)에 저장되어 있는 현재 시점에서의 3개의 데이터들에 해당하는 위상 변화량들을 읽어와서 각각의 데이터 부호에 따라 위상 변화량의 크기와 부호를 조정한 후 더하여 총 위상 변화량을 생성한다. 상기와 같이생성된 총 위상 변화량들은 적분부(53)에 입력되어 매 샘플 간격/M만큼 지연된 후 누적이 되어 GMSK 신호를 위한 위상 샘플값을 출력하게 되고, 상기 출력된 샘플값은 펄스 성형부(54)와 변조부(55)를 통과하여 원하는 주파수 대역의 GMSK 신호를 출력하게 된다.
다음에, 도 6은 상기 도 4에 도시된 가우시안 필터를 사용한 GMSK 변조기를 나타낸 것으로, 도 5의 총 위상변화량 생성부(51)과 ROM 테이블(52)로 구성된 가우시안 필터부를 ROM 테이블(62)과 상기 ROM 테이블(62)을 액세스하기 위한 주소 생성부(62) 그리고 3 비트 {} 데이터 저장부(60)로부터 입력되는 데이터에 의한 총 위상 변화량의 부호를 변환시키는 부호 변환부(63)로 구성한다.
즉, 상기 도 6에 도시된 GMSK 변조기는 3개의 길이를 갖는 모든 가능한 각각의 데이터 계열에 해당하는 매 샘플마다의 총 위상 변화량들을 미리 계산하고 ROM에 저장하여, 현재 샘플에서의 위상 신호값은 입력되는 데이터를 주소로 하여 각 샘플에 해당하는 총 위상 변화량을 얻어내어 이전 샘플에서의 위상 신호값과 누적하여 구하게 된다. 이때, 상기 ROM 테이블에 미리 계산되어 저장된 총 위상 변화량들은 입력 데이터 계열과 부호에 따라 대칭적인 성질을 갖게 되어 중복되는 값들이 생성되고, 이러한 값들을 저장할 경우 오직 한가지 값만 저장하면 되므로 도 6의 ROM 테이블에는 도 5에 도시된 ROM 테이블에 저장된 메모리량을 더욱 감축할 수 있는 것이다. 즉, 이 방법은 위상 샘플값을 얻기 위하여 한번의 덧셈만 필요로 한다.또한, 주소 생성부에서는 입력되는 3 비트 {}를 주소로 ROM 내부의 위치를 선택하여 저장되어 있는 원하는 총 위상 변화량을 출력하며,인 경우 출력된 값의 부호는 중간 비트의 부호에 따라 변환된다.
본 발명에 따른 한 실시 예로서,이고 M=8인 경우,이 되므로 총 위상 변화량들은 모두개의 값들이 존재하지만, 입력 데이터들에 따른 위상 변화량들의 대칭적인 성질을 이용하면 표 1과 같이 총 16개 값들만으로 나타낼 수 있으므로 메모리량을 1/4로 감축할 수 있다.인 경우, 두 번째 방법을 위한 GMSK 변조기는 도 6에 도시된 바와 같다.
p(m+1) 입력비트 p(1) p(2) p(3) p(4) p(5) p(6) p(7) p(8)
1 1 1 0.1948 0.1957 0.1961 0.1961 0.1961 0.1961 0.1957 0.1948
1 1 -1 0.1327 0.1825 0.1725 0.1561 0.1329 0.1021 0.1825 0.0236
-1 1 1 0.0236 0.0651 0.1021 0.1329 0.1561 0.1725 0.0651 0.1882
-1 1 -1 0.0170 0.0519 0.0785 0.0929 0.0929 0.0785 0.0519 0.0170
1 -1 1 -0.0170 -0.0519 -0.0785 -0.0929 -0.0929 -0.0785 -0.0519 -0.0170
1 -1 -1 -0.0236 -0.0651 -0.1021 -0.1329 -0.1561 -0.1725 -0.0651 -0.1882
-1 -1 1 -0.1327 -0.1825 -0.1725 -0.1561 -0.1329 -0.1021 -0.1812 -0.0236
-1 -1 -1 -0.1948 -0.1957 -0.1961 -0.1961 -0.1961 -0.1961 -0.1957 -0.1948
인 경우,이고 M=8이라고 할 때, 종래의 FIR필터의 구조와 비교하여 지연소자의 개수는 상술한 방법들에서 각각 M 배 만큼 줄일 수 있으며, 요구되는 메모리량은 첫 번째 방법에서는 종래의 방법과 동일하나, 두 번째 방법에서는의 값에 따라 다소 증가할 수 있다. 그러나인 경우이므로 오히려 메모리량은 다소 감소하며인 경우에도 {} 이므로 메모리량의 증가는 크지 않다.
또한, 연산량을 비교하여 보면, 종래의 가우시안 FIR 필터에서는 하나의 심볼 주기동안에 필요한 위상 샘플들을 얻는데 총개의 덧셈이 필요하나, 첫 번째 방법에서는 총개의 덧셈이 필요하므로 종래의 방법에 비하여 연산량을 M배 만큼 줄일 수 있다. 또한 두 번째 방법의 경우에는와 M에 관계없이 하나의 심볼 주기동안에 해당하는 위상 샘플들을 생성하는데 M개의 덧셈만 필요하므로 종래의 방법에 비하여 연산량을 약배 만큼 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 계산량을 감축하기 위한 필터링 방법들을 이용한 가우시안 필터들은 변조지수 0.5를 갖는 GMSK 변조기 뿐만 아니라 임의의 변조지수(0.1≤m≤1 )를 갖는 GFSK 변조기에서도 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 필터링 방법은 필터 출력에 영향을 주는개의 데이터들에 각각에 따른 필터 출력 신호 성분들을 미리 계산하여 ROM 테이블에 저장하고, ROM 테이블로부터 이들을 불러내어 각각의 데이터값에 따라 부호를 바꾼개의 신호 성분들을 더하여 각 심볼 구간동안 매 샘플에서의 필터 출력들을 구함으로써 필터에서 요구되는 계산량을 감축시킬 수가 있으며, 이에 따라 필터의 처리속도를 증가시킬 수 있다.
또한, 상술한 필터링 방법에 의하여 형성된 가우시안 필터를 GMSK 변조기에 적용함으로써 GMSK 변조기의 계산량을 감소시키고, 처리속도를 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 종래의 GMSK 변조기는 가우시안 필터링과 적분과정을 순차적으로 처리하였지만 본 발명에서는 결합된 적분기 출력에서의 신호특성을 이용하여 처리속도를 높이고, 신호들의 대칭성을 이용하여 메모리량을 최소화하여 하드웨어 복잡도를 최소한으로 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 GMSK 변조기는 처리속도를 최대화하고 하드웨어 복잡도를 최소화하여 고속의 GMSK 신호에 대한 소프트웨어적 구현이 가능하므로 SDR 시스템에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 가우시안 필터들은 GMSK 변조기 뿐만아니라 GFSK 변조기에 적용하여 사용할 수도 있다.

Claims (6)

  1. 매 심볼 구간 동안 일정한 값을 갖는 신호 샘플들을 순차적으로 입력하여 원하는 필터 출력을 매 샘플마다 얻어내는 필터링 방법에 있어서,
    필터 출력에 영향을 주는개의 정규화된 데이터들 각각에 따른 각 샘플에서의 필터 출력 신호 성분들을 미리 계산하여 ROM에 저장하고, 각 샘플마다 ROM 테이블로부터 이들을 불러내어 각각의 데이터값에 따라 크기와 부호를 바꾼개의 신호 성분들을 더하여 각 심볼 구간동안 매 샘플에서의 필터 출력을 얻어내는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 출력에 영향을 주는개의 길이를 갖는 모두 가능한 데이터 계열들에 해당하는 매 샘플마다의 필터 출력들을 미리 계산하고 저장함으로써 계산량을 줄이고,개의 데이터값들에 따른 필터 출력들의 대칭적인 성질을 이용하여 요구되는 ROM의 크기를 감축하며,개의 길이를 갖는 입력 데이터 계열에 따라 주소를 생성하여 해당하는 저장된 필터 출력의 크기를 얻어내고 부호를 조정함으로써 필터의 계산량을 감축시키는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  3. 제 1 항의 필터링 방법을 이용하여 입력되는개의 데이터들 각각에 해당하는 각 샘플에서의 미리 계산된 위상 변화량들을 저장하는 ROM 테이블과;
    각 샘플마다 ROM 테이블로부터 이들을 불러내어 각각의 데이터 값에 따라 크기와 부호를 조정한개의 신호 성분들을 더하여, 필터의 출력인 각 심볼 구간동안의 매 샘플에서의 총 위상 변화량을 구하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가우시안 필터.
  4. 제 2 항의 필터링 방법을 이용하여개의 길이를 갖는 모든 가능한 데이터 계열에 의한 각 샘플에서의 총 위상 변화량들을 미리 계산하여 저장하는 ROM 테이블과;
    개의 길이를 갖는 입력 데이터 계열을 주소로 하는 주소 생성부와;
    최근비트 저장회로로부터 입력되는 데이터들 값에 따라 총 위상 변화량의 부호를 변환시키는 부호 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가우시안 필터.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항의 가우시안 필터를 포함하는 GFSK 또는 GMSK 변조기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 GMSK 변조기는 현재 시점에서의 위상 신호 값을 얻는 각각 하나의 덧셈기와 지연소자로 구성된 적분부를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 변조기.
KR10-2000-0069959A 2000-11-23 2000-11-23 계산량을 감축시키기 위한 필터링 방법과 그 방법들을이용한 가우시안 필터 및 그 필터를 갖는 변조기 KR100425644B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0069959A KR100425644B1 (ko) 2000-11-23 2000-11-23 계산량을 감축시키기 위한 필터링 방법과 그 방법들을이용한 가우시안 필터 및 그 필터를 갖는 변조기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0069959A KR100425644B1 (ko) 2000-11-23 2000-11-23 계산량을 감축시키기 위한 필터링 방법과 그 방법들을이용한 가우시안 필터 및 그 필터를 갖는 변조기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020040048A true KR20020040048A (ko) 2002-05-30
KR100425644B1 KR100425644B1 (ko) 2004-04-03

Family

ID=19700874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0069959A KR100425644B1 (ko) 2000-11-23 2000-11-23 계산량을 감축시키기 위한 필터링 방법과 그 방법들을이용한 가우시안 필터 및 그 필터를 갖는 변조기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100425644B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100773745B1 (ko) * 2006-07-14 2007-11-09 삼성전자주식회사 Ｇｍｓｋ변조에 기초한 데이터 변조 장치 및 이를 포함하는데이터 송신 장치
CN108627575A (zh) * 2017-03-23 2018-10-09 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 分数倍抽选滤波方法和分数倍抽选滤波装置
CN115426229A (zh) * 2022-07-21 2022-12-02 华力智芯(成都)集成电路有限公司 一种基于gmsk调制系统的快速高斯滤波的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100773745B1 (ko) * 2006-07-14 2007-11-09 삼성전자주식회사 Ｇｍｓｋ변조에 기초한 데이터 변조 장치 및 이를 포함하는데이터 송신 장치
US7760818B2 (en) 2006-07-14 2010-07-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Data modulator based on Gaussian minimum shift keying (GMSK) modulation and data transmitter including the same
CN108627575A (zh) * 2017-03-23 2018-10-09 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 分数倍抽选滤波方法和分数倍抽选滤波装置
CN115426229A (zh) * 2022-07-21 2022-12-02 华力智芯(成都)集成电路有限公司 一种基于gmsk调制系统的快速高斯滤波的方法
CN115426229B (zh) * 2022-07-21 2024-05-28 华力智芯(成都)集成电路有限公司 一种基于gmsk调制系统的快速高斯滤波的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100425644B1 (ko) 2004-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3941039B2 (ja) マルチプロトコル変調器
JP3410355B2 (ja) 変調器及び変調方法
KR100188692B1 (ko) 디지탈필터
JPH05252212A (ja) ディジタル無線変調器
US7542520B1 (en) Apparatus and method for implementing a low complexity digital modulator
KR100855515B1 (ko) 펄스형을 가진 직교 변조기
US20050243952A1 (en) Methods for processing a received signal in a software defined radio (SDR) system, a transceiver for an SDR system and a receiver for an SDR system
EP0492578A2 (en) Digital filter
KR100425644B1 (ko) 계산량을 감축시키기 위한 필터링 방법과 그 방법들을이용한 가우시안 필터 및 그 필터를 갖는 변조기
US7274753B2 (en) Method of implementing modulation and modulator
JP3147000B2 (ja) 疑似ｇｍｓｋ変調装置
EP1324624A1 (en) Method and apparatuses of 8psk modulation
US7340004B2 (en) Method and arrangement for limiting signal in radio transmitter
EP0901257B1 (en) Method for generating a multimodulation frame and modulator for carrying out said method
JPH1084252A (ja) フイルタ装置及び無線通信端末装置
JPH06291790A (ja) π／４シフトＱＰＳＫ変調器
JP2001527330A (ja) スペクトルが狭く、エンベロープがほぼ一定のデジタル信号の変調
US20060036664A1 (en) Efficient FIR filter suitable for use with high order modulation radio frequency transmitters
WO2003001664A1 (en) Data transmission method and arrangement
JP3441255B2 (ja) 信号発生装置およびこれを用いた送信装置
KR0154087B1 (ko) Cpm 신호 생성 장치
US20050157816A1 (en) Circuit and method for binary modulation
JPS59132267A (ja) 多方向多重通信用子局送信装置のバ−スト状デ−タ信号波形整形回路
KR100237432B1 (ko) π/4 - DQPSK 송신장치 및 방법
JPH10190756A (ja) デジタルシンボルを処理するためのシステムおよび方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20001123

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20020430

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20030308

Patent event code: PE09021S01D

N231 Notification of change of applicant
PN2301 Change of applicant

Patent event date: 20030524

Comment text: Notification of Change of Applicant

Patent event code: PN23011R01D

AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20031126

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20030308

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

Patent event date: 20020430

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

J201 Request for trial against refusal decision
PJ0201 Trial against decision of rejection

Patent event date: 20031224

Comment text: Request for Trial against Decision on Refusal

Patent event code: PJ02012R01D

Patent event date: 20031126

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PJ02011S01I

Appeal kind category: Appeal against decision to decline refusal

Decision date: 20040223

Appeal identifier: 2003101005027

Request date: 20031224

AMND Amendment
PB0901 Examination by re-examination before a trial

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event date: 20040120

Patent event code: PB09011R02I

Comment text: Request for Trial against Decision on Refusal

Patent event date: 20031224

Patent event code: PB09011R01I

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event date: 20030609

Patent event code: PB09011R02I

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event date: 20020830

Patent event code: PB09011R02I

B701 Decision to grant
PB0701 Decision of registration after re-examination before a trial

Patent event date: 20040223

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event code: PB07012S01D

Patent event date: 20040210

Comment text: Transfer of Trial File for Re-examination before a Trial

Patent event code: PB07011S01I

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20040322

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20040323

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20070220

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080110

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20080110

Start annual number: 5

End annual number: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20100210