KR20020082642A - Frame synchronizing detector and its method in ReFLEX transmission - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for detecting frame synchronization in a reflex transmission method are provided to reduce the complexity of a hardware by estimating the location of symbol synchronization and using an envelop detection method. CONSTITUTION: A reception portion receives a baseband signal, lowers the received baseband signal to a predetermined baseband. A synchronous symbol location detection portion extracts only a real number element of a power signal outputted from the reception portion, calculates an absolute value of an extracted value in order to estimate a size of the extracted value, and detects a location of a synchronous symbol by enveloping a reducing point of the size. The reception portion is formed with a receiving filter, a band conversion portion, and a phase compensation portion. The synchronous symbol location detection portion is formed with a signal recovery portion, a low pass filter, and a synchronous symbol detection portion.

Description

리프렉스(ＲｅＦＬＥＸ) 전송방식에서의 프레임동기 검출장치 및 그 방법{Frame synchronizing detector and its method in ReFLEX transmission}Frame synchronizing detector and its method in ReFLEX transmission in leafex transmission method

본 발명은 리프렉스(ReFLEX) 전송방식에서의 프레임동기 검출장치 및 그 방법에 관한 것으로 더욱 상세히는, 양방향 이동통신 시스템에서 하드웨어의 복잡도를 줄이기 위해 복소신호로 표현되는 신호전력의 실수부분만을 검출하고, 그 절대치를 포락선검파하여 동기심볼의 위치를 파악하는 방식을 통해 프레임 시작위치를 검출하여 프레임동기를 할 수 있는 발명한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for detecting a frame synchronization in a ReFLEX transmission method. More particularly, the present invention relates to a frame synchronization detecting apparatus and a method thereof, and more particularly, to detect only a real part of a signal power represented by a complex signal in order to reduce hardware complexity in a bidirectional mobile communication system. In the present invention, the frame start position can be detected by detecting the absolute value of the envelope and detecting the position of the synchronization symbol.

다시말해서, 본 발명은 리프렉스(이하 ReFLEX라 칭함) 수신기 시스템의 동기화 과정에 관한 것으로, 특히 프레임단위로 이루어져 있는 ReFLEX 송신신호의 구조에 따라 포락선검파를 하여 프레임동기를 검출할 수 있도록 한 ReFLEX 전송방식에서의 프레임동기 검출장치 및 그 방법에 관한 것이다.In other words, the present invention relates to a synchronization process of a Relex (hereinafter referred to as ReFLEX) receiver system, and in particular, a ReFLEX transmission capable of detecting frame synchronization by envelope detection according to the structure of a ReFLEX transmission signal composed of frame units. An apparatus and a method for detecting frame synchronization in a method.

먼저, ReFLEX 전송방식에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.First, the ReFLEX transmission method is briefly described as follows.

일반적으로, 주파수분할다중(FDM) 전송은 다중 반송파 변조방식으로 단일반송파 데이터 송신의 경우와 같은 정도의 주파수 대역을 사용하면서 긴 심볼주기를 갖도록 병렬로 데이터를 여러 부반송파에 실어 전송하는 것이다.In general, frequency division multiplexing (FDM) transmission is a multi-carrier modulation scheme in which data is transmitted on several subcarriers in parallel to have a long symbol period while using the same frequency band as in the case of single carrier data transmission.

이때, FDM신호를 발생시키는 방식은 역고속퓨리에변환(IFFT; Inverse-FFT)을하여 송수신하는 것으로, 각 데이터들은 서로 직교인 반송파에 실려 병렬로 전송하게 되며, 이 직교인 반송파를 이용하여 전송하는 방식을 ReFLEX전송방식이라 한다.At this time, the method of generating the FDM signal is to transmit and receive by inverse fast Fourier transform (IFFT), each data is carried in parallel to each other orthogonal carriers, and transmitted using the orthogonal carriers The method is called ReFLEX transmission method.

그런데, 종래의 양방향 단말기에서는 프레임 동기에 의해 검출하거나 양자화에 의해 검출하는데, 전자의 경우는 프레임 동기가 미세 주파수 옵셋에 의해 검출되기 때문에 동기를 분실할 우려가 있을 뿐만 아니라 이와같이 동기를 분실할 경우 데이타를 읽을 수 없는 문제점이 있고, 후자의 경우는 계산량이 많아 처리속도가 느린 단점이 있다.However, the conventional bidirectional terminal detects by frame synchronization or by quantization. In the former case, because frame synchronization is detected by a fine frequency offset, there is a possibility that the synchronization may be lost. There is a problem that cannot be read, and the latter has a disadvantage in that the processing speed is large because of a large amount of calculation.

본 발명은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, ReFLEX 전송방식의 수신단에서 고속퓨리에변환(FFT;Fast Fourier Transform)방식을 사용하여 신호를 변환할 때, FFT를 할 구간을 결정하도록 프레임 동기를 이루게하는 동기심볼의 위치를 추정하여 포락선검파를 하는 방식을 통해 복수중 실수만을 검출시켜 하드웨어의 복잡도를 줄일 수 있고, 또 이 실수의 절대치값을 이용하여 동기심볼의 위치를 검출하는 방식을 통해 프레임 시작위치를 알아내어 ReFLEX 전송방식의 프레임 동기화에 있어서, 하드웨어의 구성을 간단할 수 있는 ReFLEX 전송방식에서의 프레임동기 검출장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and when the signal is transformed by using a Fast Fourier Transform (FFT) method at the receiving end of the ReFLEX transmission method, to determine the interval to perform the FFT Envelope detection is performed by estimating the position of the synchronization symbol to achieve frame synchronization, and the complexity of the hardware can be reduced by detecting only a plurality of real numbers. Also, the position of the synchronization symbol is detected using the absolute value of the real number. It is an object of the present invention to provide a frame synchronization detecting device and a method thereof in a ReFLEX transmission method, which can simplify the configuration of hardware in frame synchronization of a ReFLEX transmission method by finding a frame start position through the SRS.

상기한 본 발명의 목적은, 베이스밴드신호의 수신대역을 기설정된 기저대역으로 낮추고 이 신호전력을 조절하는 수신수단, 및 상기 수신수단으로부터 출력되는 전력신호의 실수성분만을 추출하여 절대치를 계산하여 그 크기를 추정하고, 크기가 작게되는 지점을 포락선검파하여 동기심볼의 위치를 검출하는 동기심볼 위치검출수단을 포함시키므로써 달성할 수 있다.The object of the present invention is to reduce the reception band of the baseband signal to a predetermined baseband and adjust the signal power, and extract only the real component of the power signal output from the reception means to calculate the absolute value thereof. This can be achieved by including a synchronization symbol position detecting means for estimating the size, and detecting the position of the synchronization symbol by envelope detection of the point where the size is reduced.

따라서, 수신되는 전력신호의 복소수중 실수만을 검출하여 그 절대치를 이용하여 동기심볼을 추출하므로써 하드웨어의 복잡도를 줄일 수 있고, 또 프레임의 시작위치를 찾는데 이용되는 동기심볼을 간단한 하드웨어의 구성을 통해 추출할 수 있는 것이다.Therefore, the complexity of the hardware can be reduced by detecting only the real number in the complex number of the received power signal and extracting the synchronous symbol using the absolute value. Also, the synchronous symbol used to find the starting position of the frame can be extracted through the simple hardware configuration. You can do it.

도 1은 본 발명 장치의 블럭 구성도.1 is a block diagram of an apparatus of the present invention.

도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.2 is a flowchart for explaining the method of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *

1 : 수신필터2 : 대역변환부1: Receive filter 2: Band converter

3 : 위상보상부부4 : 신호 복원부3: phase compensation unit 4: signal recovery unit

5 : LPF6 :동기심볼검출부5: LPF6: Synchronous symbol detection unit

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명 장치의 블럭 구성도를 나타낸 것이다.1 shows a block diagram of an apparatus of the present invention.

이에 따르면, 본 발명 장치는 ReFLEX 전송 시스템의 프레임동기를 수행하는 장치에 있어서, 베이스밴드신호를 수신하여 기설정된 기저대역으로 낮추고 신호전력을 조절하는 수신수단, 및 상기 수신수단으로부터 출력되는 전력신호의 실수성분만을 추출하여 절대치를 계산하여 그 크기를 추정하고, 크기가 작게되는 지점을 포락선검파하여 동기심볼의 위치를 검출하는 동기심볼위치검출수단으로 구성한 것을 특징으로 한다.Accordingly, the apparatus of the present invention is a device for performing frame synchronization of a ReFLEX transmission system, comprising: receiving means for receiving a baseband signal, lowering it to a predetermined baseband, and adjusting signal power, and a power signal output from the receiving means. It is characterized in that it comprises a synchronization symbol position detecting means for detecting the position of the synchronization symbol by extracting only the real component, calculating the absolute value, estimating its magnitude, and detecting the position where the size decreases.

도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이다.2 shows a flowchart for explaining the method of the present invention.

이에 따르면, 본 발명 방법은 ReFLEX 전송방식에서 프레임동기를 수행하기 위한 방법에 있어서, 수신되는 베이스밴드신호의 사용대역중 소정 대역을 통과대역으로 설정하는 수신신호 대역설정단계와; 상기에서 설정된 대역안에서 수신된 신호의 실수부를 검출하고, 이 실수부의 절대치를 계산하는 실수처리단계와; 상기에서 계산된 신호의 절대치를 저역통과필터링을 통해 높은 주파수의 잡음을 제거하고, 설정된 임계치에 따라 동기심볼의 위치를 추정하는 동기심볼 위치추정단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to the present invention, there is provided a method for performing frame synchronization in a ReFLEX transmission method, comprising: a reception signal band setting step of setting a predetermined band of a band used in a received baseband signal as a pass band; A real part processing step of detecting a real part of a signal received in the band set above and calculating an absolute value of the real part; And a synchronization symbol position estimation step of estimating the position of the synchronization symbol according to a set threshold value by removing noise of a high frequency through low pass filtering of the absolute value of the calculated signal.

이와같은 구성 및 단계로 이루어진 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effect of the present invention made of such a configuration and steps as follows.

먼저, 본 발명을 설명하기에 앞서, ReFLEX 시스템의 신호의 구성을 간단히 설명하면 다음과 같다.First, prior to explaining the present invention, a brief description of the signal configuration of the ReFLEX system is as follows.

ReFLEX 시스템의 송신신호는 프레임 단위로 구성되어져 있으며, 이와같은 프레임 동기화를 위해서는 프레임의 시작 부분에 특정한 기준심볼(Reference Symbol)을 두어 수신단에서 쉽게 검출할 수 있도록 해야한다.The transmission signal of the ReFLEX system is composed of frame units. For this frame synchronization, a specific reference symbol should be placed at the beginning of the frame so that the receiver can easily detect it.

상기한 프레임 동기화 과정에서 사용되는 기준심볼로는동기심볼을 사용한다.The reference symbol used in the frame synchronization process uses a synchronous symbol.

이때, 동기심볼이란 데이터를 보내지 않는 심볼을 의미한다.In this case, the synchronous symbol means a symbol which does not transmit data.

따라서,동기심볼의 전력(power)은 다른 심볼에 비하여 현저히 낮으므로, 포락선검파(Envelop Detection)에 의해서 동기심볼의 위치를 추정할 수 있다.Therefore, since the power of the synchronous symbol is significantly lower than other symbols, the position of the synchronous symbol can be estimated by envelope detection.

한편, 본 발명의 프레임동기 검출장치는 베이스밴드신호(Baseband Signal)를 수신하기 위한 수신필터(1)와, 대역변환부(2)를 구비한다.On the other hand, the frame synchronization detecting apparatus of the present invention includes a reception filter 1 and a band converter 2 for receiving a baseband signal.

이때, 상기 대역변환부(2)는 수신필터(1)로부터 수신되는 전력신호 대역폭의 절반 만큼만 통과대역으로 상승변환(Up-Conversion)한다.In this case, the band conversion unit 2 up-converts only a half of the power signal bandwidth received from the reception filter 1 into a pass band.

또한, 본 발명 장치는 신호전력을 자동으로 조절하는 이득 자동 조절부(Automatic Gain Controller)로써의 위상보상부(3)를 구비하고 있다.The apparatus of the present invention is also provided with a phase compensator 3 as a gain automatic gain controller for automatically adjusting signal power.

상기 위상보상부(3)는 이득조절된 신호의 실수부를 검출하여 신호 복원부(4)로 보낸다.The phase compensator 3 detects the real part of the gain-adjusted signal and sends it to the signal recovery part 4.

또, 저역통과필터 즉, LPF(5)는 신호 복원부(4)에서 복원된 신호로부터 검출된 실수값의 절대치를 계산하게 되는데, 이때 상기 LPF(5)는 기설정된 기준값에 따라 출력되는 신호의 고역을 제한한다.In addition, the low pass filter, that is, the LPF 5 calculates the absolute value of the real value detected from the signal restored by the signal recovery unit 4, wherein the LPF 5 is configured to adjust the output value according to a preset reference value. Limit the high range.

또한, 상기 동기심볼검출부(6)는 LPF(5) 출력의 임계치를 결정하여 동기심볼을 검출한다.In addition, the synchronous symbol detection unit 6 determines the threshold of the LPF (5) output to detect the synchronous symbol.

즉, 수신필터(1)는 반송파의 베이스밴드신호를 수신하여 대역변환부(2)로 보내면 상기 대역변환부(2)에서는 수신필터(1)에서 수신된 신호대역폭의 절반만큼만 통과대역으로 상승변환(UP-Conversion)한 다음 위상보상부(3)로 출력시켜 주게 된다.That is, when the reception filter 1 receives the baseband signal of the carrier and sends it to the band conversion unit 2, the band conversion unit 2 converts only the half of the signal bandwidth received by the reception filter 1 into the pass band. After UP-conversion, it is output to the phase compensator 3.

따라서, 상기 위상보상부(3)에서는 상승변환된 신호전력을 자동으로 조절하여 수신 신호수준(Signal Level)을 일정하게 고정시킨 후 신호 복원부(4)로 보내게 되므로, 상기 복원된신호(4)에서는 위상보상부(3)로부터 복소수로 입력되는 신호전력의 실수부만을 검출한 후 그 실수부의 절대치를 계산하여 LPF(5)로 출력한다.Therefore, the phase compensator 3 automatically adjusts the up-converted signal power to fix the received signal level, and sends the signal to the signal recoverer 4, thereby restoring the restored signal 4. ) Detects only the real part of the signal power input from the phase compensator 3 in a complex number, and then calculates the absolute value of the real part and outputs it to the LPF 5.

이어서 상기 LPF(5)에서는 신호에 섞여있는 높은 주파수 대역의 잡음을 제거하게 되므로, 상기 LPF(5)에서는 신호전력의 평균값에 대한신호파형을 얻는다.Subsequently, the LPF 5 removes the noise of the high frequency band mixed in the signal, so that the LPF 5 obtains a signal waveform with respect to the average value of the signal power.

한편, 동기심볼검출부(6)는 잡음성분에 대한 면역성을 높이기 위해 임계치(Threshold)를 설정하게 되는데, 이 임계치로는 자기이력계수 즉, 히스테리시스(Hysteresis)를 설정하여 높은 수준의 임계치(High Level Threshold)와 낮은수준의 임계치(Low Level Threshold)를 정한다.Meanwhile, the synchronous symbol detector 6 sets a threshold to increase immunity to noise components, and the threshold is set to a high level threshold by setting a hysteresis coefficient, that is, hysteresis. ) And the Low Level Threshold.

다시 설명하면, 동기심볼검출부(6)는 상기 LPF(5)로부터의 출력을 입력받아높은 수준의 신호(동기심볼 이외의 심볼 부분에 대한 LPF의 출력)를 평균하고, 낮은 수준의 신호(동기심볼에서의 LPF의출력)를 평균하여 두 평균값 사이를 균등하게 분할한 후, 높은 수준의 임계치와 낮은 수준의 임계치를 결정한 다음 설정된 임계치에 따라 LPF(5)로부터 입력되는 신호의동기심볼의 위치를 검출한다.In other words, the synchronous symbol detection unit 6 receives the output from the LPF 5 and averages a high level signal (output of the LPF for symbol portions other than the synchronous symbol), and a low level signal (synchronous symbol). Equalize the output between the two averages, determine the high and low thresholds, and then detect the position of the synchronous symbol of the signal input from the LPF (5) according to the set threshold. do.

따라서, 이러한 프레임 동기화 과정을 통해동기심볼의 위치를 검출하고, 이 검출된 동기심볼의 위치에 따라 프레임 시작위치를 알 수 있는 것이다.Accordingly, the position of the sync symbol is detected through the frame synchronization process, and the frame start position can be known according to the detected position of the sync symbol.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, ReFLEX수신기에서 수신된 신호를 포락선 검파하기 위해서는 수신신호의 전력을 알아내어야 하는데, 이때 수신된 신호 자체의 전력을 알고자 하면 복소수로 해석을 해야하므로 하드웨어의 복잡도(Hardware Complexity)가 증가되나, 본 발명에서는 하드웨어의 복잡도를 줄이기 위해 복소수중 실수만을 검출하고, 이 실수의 절대치값을 이용하여 동기심볼의 위치를 검출함에 따라 프레임 시작위치를 알아내므로써, ReFLEX전송방식의 프레임 동기화에 있어서, 하드웨어의 구성을 간단히 할 수 있는 잇점이 있는 것이다.As described above, according to the present invention, in order to detect the envelope of the signal received by the ReFLEX receiver, the power of the received signal must be found. In this case, if the power of the received signal itself is to be interpreted as a complex number, the complexity of the hardware is required. (Hardware Complexity) is increased, but in the present invention, only the real number of a complex number is detected in order to reduce the complexity of the hardware, and the frame start position is detected by detecting the position of the sync symbol using the absolute value of the real number, thereby transmitting the ReFLEX. In the method of frame synchronization, there is an advantage of simplifying the hardware configuration.

Claims (6)

ReFLEX전송 시스템의 프레임동기를 수행하는 장치에 있어서,In the apparatus for performing frame synchronization of the ReFLEX transmission system, 베이스밴드신호를 수신하여 기설정된 기저대역으로 낮추고 신호전력을 조절하는 수신수단과;Receiving means for receiving a baseband signal, lowering it to a predetermined baseband, and adjusting signal power; 상기 수신수단으로부터 출력되는 전력신호의 실수성분만을 추출하여 절대치를 계산하여 그 크기를 추정하고, 크기가 작게되는 지점을 포락선검파하여 동기심볼의 위치를 검출하는 동기심볼위치검출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 리프렉스(ReFLEX) 전송방식에서의 프레임동기 검출장치.And a synchronous symbol position detecting means for extracting only the real component of the power signal output from the receiving means, calculating an absolute value, estimating the magnitude thereof, and detecting the position of the synchronous symbol by envelope detection of the point where the magnitude is reduced. Frame synchronization detection device in ReFLEX transmission method. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 수신수단은 상기 베이스밴드신호를 수신하기 위한 수신필터와;The receiving means includes a receiving filter for receiving the baseband signal; 상기에서 수신된 신호전력을 사용하는 대역의 절반만큼 통과대역으로 상승변환하는 대역변환부와;A band conversion unit for up-converting the pass band by half of the band using the received signal power; 상기에서 상승 변환된 신호전력을 자동으로 조절하여 수신 신호 수준(Signal Level)을 일정하게 고정시키는 위상보상부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 리프렉스(ReFLEX) 전송방식에서의 프레임동기 검출장치.And a phase compensator for automatically adjusting the signal power converted by the upward conversion to fix the received signal level at a constant level. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 동기심볼위치검출수단은, 상기 수신수단으로부터 복소수로 입력되는 전력신호의 실수부만을 검출하는 신호 복원부와;The synchronizing symbol position detecting means includes: a signal restoring unit for detecting only a real part of a power signal which is complexly input from the receiving means; 상기에서 복원된 신호에서 검출된 실수부의 절대치를 계산하고 높은 주파수 대역의 잡음을 제거하기 위한 저역통과필터(LPF)와;A low pass filter (LPF) for calculating an absolute value of the real part detected in the restored signal and removing noise of a high frequency band; 기설정된 임계치에 따라 상기 저역통과필터로부터 입력되는 신호의 동기심볼을 검출하는 동기심볼검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프렉스(ReFLEX) 전송방식에서의 프레임동기검출장치.And a synchronization symbol detector for detecting a synchronization symbol of a signal input from the low pass filter in accordance with a predetermined threshold value. 리프렉스(ReFLEX) 전송방식의 프레임동기를 수행하기 위한 방법에 있어서,In the method for performing frame synchronization of the ReFLEX transmission method, 수신되는 베이스밴드신호의 사용대역중 소정 대역을 통과대역으로 설정하는 수신신호 대역설정단계와;A reception signal band setting step of setting a predetermined band of a band used for the received baseband signal as a pass band; 상기에서 설정된 대역안에서 수신된 신호의 실수부를 검출하고,이 실수부의 절대치를 계산하는 실수처리단계와;A real part processing step of detecting a real part of the received signal in the band set above, and calculating an absolute value of the real part; 상기에서 계산된 신호의 절대치를 저역통과필터링을 통해 높은 주파수의 잡음을 제거하고, 설정된 임계치에 따라 동기심볼의 위치를 추정하는 동기심볼 위치추정단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 리프렉스(ReFLEX) 전송방식에서의 프레임동기검출방법.ReFLEX transmission, characterized in that consisting of; synchronous symbol position estimation step of removing the noise of the high frequency through the low pass filtering of the absolute value of the calculated signal, and estimates the position of the synchronous symbol according to the set threshold value Frame synchronization detection method in the scheme. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 수신신호 대역설정단계는, 수신된 신호가 포함되는 대역의 절반만큼을 상승변환(UP-Conversion)하여 통과대역으로 설정하는 것임을 특징으로 하는 리프렉스(ReFLEX) 전송방식에서의 프레임동기 검출방법.In the receiving signal band setting step, half of the band including the received signal is UP-converted and set as a pass band, wherein the frame synchronization detection method in a ReFLEX transmission method. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 동기심볼 위치추정단계에서의 임계치설정은 히스테리시스(Hysteresis)를 설정하여 높은 수준의신호(동기심볼 이외의 심볼 부분에 대한 저역통과필터링에 대한 결과)를 평균하고, 낮은 수준의 신호(동기심볼에서의 저역통과필터링에 대한 결과)를 평균하여 두 평균값 사이를 균등하게 분할한 후, 높은 수준의 임계치와 낮은 수준의 임계치를 결정함을 특징으로 리프렉스(ReFLEX) 전송방식에서의 프레임동기 검출방법.The threshold setting in the synchronization symbol position estimation step sets hysteresis to average a high level signal (result of low pass filtering for the symbol portion other than the synchronization symbol), and a low level signal (in the synchronous symbol). A method for detecting frame synchronization in a ReFLEX transmission method characterized by determining the high threshold and the low threshold after equally dividing the average between the two average values.
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