KR20020095747A - Adapt signal compensating method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 통신시스템에 사용되는 자동이득제어 전압과 지연 인식을 통한 적응 신호 보상 기법에 관한 발명이다.The present invention relates to an adaptive signal compensation technique through automatic gain control voltage and delay recognition used in a communication system.
일반적인 통신 시스템은 필수적으로 통신을 주고받는 쌍방 사이에 매체가 존재한다. 예를 들면 전화를 위한 전화선, 네트워크를 위한 LAN선, 케이블 TV가 전송되는 케이블, 무선 전화에서는 공간 그 자체가 각각 통신을 위한 매체가 된다. 이러한 매체를 매개로 해서만 통신 시스템은 성립이 되며, 이에 따라 이러한 매체의 특성을 분석하여 각 매체에 가장 적합한 통신 방식과 신호 형태를 만들려는 연구가 수없이 이루어졌다.In general communication systems, a medium exists between both parties. For example, in a telephone line for a telephone, a LAN line for a network, a cable for transmitting cable TV, and a wireless telephone, the space itself becomes a medium for communication. Only through such media, communication systems can be established, and accordingly, numerous studies have been conducted to analyze the characteristics of such media to create the most suitable communication method and signal type for each media.
특히, 통신 시스템이 복잡해지고, 보다 많은 사람들에게 통신 서비스를 제공하기 위해서 이러한 매체를 공유하고, 효율적으로 사용하는 기법들이 개발되어 왔는데, 이들 중 가장 많이 사용하는 것이 FDM과 TDM방식이다. 즉, 전송 매체의 주파수를 각 통신 서비스 제공자에게 할당하는 방식으로 이 경우 매체의 전 주파수 대역이나, 시간 영역을 한 사용자가 사용할 수 없게 되므로, 대역이 제한된 형태의 체널이 개인에게 할당되는데, 이러한 채널을 대역 제한 채널이라고 하고, 이러한 채널에서 전파되는 신호는 그 신호의 주파수와 파형의 모양에 따라서 신호의 감쇄 뿐만 아니라 지연과 주파수 왜곡(ISI)까지도 발생하는 경우가 허다하다. 따라서 일반적으로 통신 시스템의 송수신 모뎀에서는 이러한 신호의 왜곡과 지연, 감쇄를 줄이고, 송수신 성능을 향상시키기 위해 다양한 기술이 적용되어 왔다.In particular, communication systems have become complicated, and techniques for sharing such media and efficiently using them in order to provide communication services to more people have been developed. Among them, FDM and TDM are the most used. That is, in this case, the frequency of the transmission medium is assigned to each communication service provider. In this case, the user cannot use the entire frequency band or the time domain of the medium. Thus, a channel having a limited bandwidth is allocated to an individual. This is called a band-limited channel, and a signal propagating in such a channel often causes delay and frequency distortion (ISI) as well as attenuation of the signal depending on the frequency of the signal and the shape of the waveform. Therefore, in general, various techniques have been applied to transmit / receive modems in communication systems to reduce distortion, delay, and attenuation of these signals, and to improve transmission / reception performance.
신호의 감쇄는 AGC기술을 통해서, 신호의 지연과 왜곡은 채널 통화 기술이 많이 사용되어 왔으며, 최근에는 DSP기술을 이용한 디지털 필터의 역 모델링 기술이 많이 이용되고 있다. 하지만 이러한 기술을 고가의 DSP칩츨 활용하거나, 이러한 프로세서의 코아를 사용하여야 하며, 알로리즘 자체도 매우 복잡하여 많은 메로리양을 차지하는 등 보다 간단하고, 저렴한 가격의 통신 시스템을 개발하는데 한계를 보여왔다.Signal attenuation is through AGC technology, and signal delay and distortion have been used for channel call technology. Recently, inverse modeling technology of digital filter using DSP technology has been used. However, this technology has had to be limited in developing simpler and cheaper communication systems, such as using expensive DSP chips or cores of such processors, and the algorithm itself is very complicated and takes up a lot of memory.
본 발명은 전화선이나 다른 통신 매체를 사용한 통신 시스템에서 활용 가능한 AGC전압 제어를 활용한 거리 적용신호 보상 기법에 관한 것으로, 신호의 왜곡과 지연, 감쇄를 줄이고 송수신 성능을 향상시키면서 고가의 DSP 칩을 사용하지 않아도 저렴한 가격의 시스템화를 제공하고자 개발된 것이다.The present invention relates to a distance-applied signal compensation technique using AGC voltage control that can be used in a communication system using a telephone line or another communication medium. The present invention uses an expensive DSP chip while reducing signal distortion, delay and attenuation, and improving transmission and reception performance. It was developed to provide low-cost systemization without the need.
도 1은 송신 펄스 및 수신 펄스를 나타내는 도이고,1 is a diagram showing a transmission pulse and a reception pulse,
도 2는 송신, 보정 및 수신 펄스를 나타내는 도이다.2 is a diagram illustrating transmit, correct and receive pulses.
본 발명은, 입력신호를 1차 증폭하고, 다시 2차 증폭된 수신신호는 다이오드에서 제한된 피크값 이상을 전력 부분만 검출 TR로 검출하여 DC값을 입력하고, 검출 TR에서 검출된 전압을 제한된 검출 전압과 비교하여 SW TR를 온/오프시켜 결과를 AGC입력핀으로 입력하고, 입력값을 주기적으로 IC에서 검사하여, 온상테에서는 PWM출력 펄스폭을 늘이고, 오프상태에서는 PWM출력 펄스폭을 줄여서 증폭기의 바이어스를 조정하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the first amplified input signal, and the second amplified received signal detects more than a limited peak value in the diode with only the detection of the power portion, inputs a DC value, and detects the detected voltage in the detection TR. SW TR is turned on / off in comparison with voltage and the result is input to AGC input pin, and the input value is periodically checked by IC, increasing the PWM output pulse width in on-phase and decreasing the PWM output pulse width in off-state. It is characterized by adjusting the bias.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 전화선이나 다른 통신매체를 사용한 통신 시스템에서 활용 가능한 AGC전압 제어를 활용한 거리 적용 신호 보상 기법으로서 이하에 도면을 참고로 상세히 설명한다.The present invention made as described above is a distance-applied signal compensation technique using AGC voltage control available in a communication system using a telephone line or another communication medium will be described in detail below with reference to the drawings.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 송신부에서 보내고자 하는 데이터를 구형의 펄스로 만들어서(도 1b 참조) 통신 라인을 통해 전송하면, 수신단에서는 일반적인 왜곡과 감쇄가 나타난다. 이러한 왜곡과 감쇄 현상을 분석해 보면 다음과 같은 법칙을 발견할 수 있다.First, as shown in FIG. 1, when the data to be transmitted by the transmitter is made into a rectangular pulse (see FIG. 1B) and transmitted through a communication line, a general distortion and attenuation appear at the receiver. Analyzing these distortions and attenuations, we find the following laws.
① 신호의 감쇄와 신호의 지연 왜곡은 통신 라인의 길이에 비례하여 증가한다.① Signal attenuation and signal delay distortion increase in proportion to the length of the communication line.
② 신호의 지연 왜곡 현상은 전화선의 거리가 짧은 거리에도 일정 값 이상의 최소 지연을 갖는다.② The signal delay distortion phenomenon has a minimum delay over a certain value even when the distance of the telephone line is short.
이러한 왜곡 신호를 수신 단에서 수신하였을 경우 제대로 된 데이터를 복구할 수 없다. 우선, 첫번째의 보상 기법이 신호의 감쇄를 제어하는 AGC이다. 이것은 수신신호의 전력을 계산해서 첨두치 검출기에 축적된 에너지가 일정 값 이상이되면 그 값을 디지털 데이터로 환산하여 PWM펄스의 펄스폭을 변화시켜 증폭기의 바이어스를 조정하는 일반적인 AGC를 사용한다. 본 발명에서 사용된 AGC시스템의 회로와 구성 동작원리는When such a distortion signal is received at the receiver, proper data cannot be recovered. First, the first compensation technique is AGC, which controls the attenuation of the signal. It uses a general AGC that calculates the power of the received signal and converts the value into digital data when the energy accumulated in the peak detector exceeds a certain value, and adjusts the amplifier bias by changing the pulse width of the PWM pulse. The circuit and configuration operation principle of the AGC system used in the present invention
우선 입력 신호는 1차 증폭하고, 다시 2차 증폭되어 수신신호는 다이오드에서 제한된 피크값 이상을 전력 부분만 검출 TR로 검출하여 DC값을 입력하고, 검출 TR에서 검출된 전압을 제한된 검출 전압과 비교하여 SW TR를 온/오프시켜 결과를 AGC입력핀으로 입력하고, 입력값을 주기적으로 IC에서 검사하여, 온상테에서는 PWM출력 펄스폭을 늘이고, 오프상태에서는 PWM출력 펄스폭을 줄여서 증폭기의 바이어스를 조정하게 된다.First, the input signal is first amplified and secondly amplified again, and the received signal detects more than a limited peak value in the diode by detecting only the power portion as a detection TR, inputs a DC value, and compares the voltage detected in the detection TR with a limited detection voltage. SW TR is turned on / off and the result is input to AGC input pin, and the input value is periodically inspected by IC, increasing the PWM output pulse width in the on-phase and decreasing the PWM output pulse width in the off state to reduce the bias of the amplifier. Will be adjusted.
여기서, PWM이란 펄스의 폭이 다른 신호를 콘댄서를 통해 적분하게 되면, 그 출력에서는 펄스폭에 따라 서로 다른 DC값이 얻어지는 변조 시스템이다.Here, PWM is a modulation system in which a signal having a different pulse width is integrated through a condenser, and at the output, different DC values are obtained according to the pulse width.
또한, 두번째 보상 기법이 송신신호의 파형이 통신 매체를 통하면서, 지연과 왜곡을 일으켜 변형되는 것을 보상해주는 신호 파형 보상기법이다. 이러한 방법은 수신단의 왜곡된 수신신호 파형을 분석하여, 송신단에서 이를 역으로 보상해주는 기법을 주로 사용하게 되며, 일반적으로 이를 등화기라 한다.In addition, the second compensation technique is a signal waveform compensation technique that compensates for the deformation of the waveform of the transmission signal through the communication medium, causing delay and distortion. This method mainly uses the technique of analyzing the distorted received signal waveform of the receiver, and compensating for the reverse in the transmitter, generally called an equalizer.
따라서, 등화기의 설계는 전송 매체의 특징을 정확하게 파악하고 이를 효율적으로 보상해주는 방법이 중요하며, 본 발명에서는 유선 전송망(전화선이나 기타 등등)을 사용하는 통신 환경에서 거리와 주파수에 따라 서로 다른 왜곡과 변형 특성을 갖는 송신 신호의 보상 기법으로, AGC 제어 전압을 활용하여 전송 매체의 특성을 자동으로 감지, 평가하고 이르 송신 신호의 파형 보정 파라매터로 활용하는시스템이다.Therefore, the design of the equalizer is important to accurately grasp the characteristics of the transmission medium and to efficiently compensate for it, and in the present invention, the distortion is different according to distance and frequency in a communication environment using a wired transmission network (telephone line or the like). As a compensation technique for the transmission signal having the over-deformation characteristic, the AGC control voltage is used to automatically detect and evaluate the characteristics of the transmission medium and use it as a waveform correction parameter of the transmission signal.
게다가, 본 발명은 전화선의 포함한 유선 통신 매체의 지연과 왜곡 특성이 일반적으로 거리에 비례한 선형 특성을 갖는다는 경향성을 이용한다. 즉, AGC 이득으로 나타나는 신호의 감쇄 특성의 경우도 같은 재질로 되어 있는 유선인 경우에도 거리에 따라 비례한다. 이런 경우 거리에 따른 감쇄 특성을 AGC감쇄와 마찬가지로 AGC의 첨두값을 검출기에서 입력되는 입력 전압이나, 혹은 AGC PWM 출력의 출력정보는 수신 신호의 감쇄 및 지연 특성을 파악하는데 정확한 정보를 제공한다. 따라서, 본 발명은 이러한 AGC 파라매터를 추출하여 신호의 왜곡을 보상한다.In addition, the present invention takes advantage of the tendency that the delay and distortion characteristics of a wired communication medium including a telephone line generally have linear characteristics proportional to distance. In other words, the attenuation characteristic of the signal indicated by the AGC gain is also proportional to the distance even in the case of a wire which is made of the same material. In this case, the attenuation characteristic according to the distance is the same as the AGC attenuation. The peak voltage of the AGC is input from the detector, or the output information of the AGC PWM output provides accurate information for determining the attenuation and delay characteristics of the received signal. Therefore, the present invention extracts these AGC parameters to compensate for the distortion of the signal.
즉, 왜곡 보상은 전술한 지연 특성을 가진 신호라면, 도 2에 도시한 바와 같이, 보내고자하는 신호를 1탭 지연시킨 지연신호를 뒤집어서 다음 지연 탭에 더해주게 되면(도 2b 참조) 보내는 신호는 도 2c와 같이 되고, 결국 수신신호는 신호의 왜곡이 송신단에서 역으로 보상되어, 전송 라인을 통과하게 되어 오히려 송신신호에 가까운 신호가 수신된다. 본 발명은 일반적인 전화선의 특성을 감안하여 2지연 탭을 활용한 신호보상을 수행하는 것으로 이는 다양한 유선망에 특성에 따라 활용될 수 있다.That is, if the distortion compensation is a signal having the above-described delay characteristics, as shown in FIG. 2, if the delay signal obtained by inverting the signal to be sent by one tap is added to the next delay tap (see FIG. 2B), the signal to be transmitted is As shown in FIG. 2C, the received signal is finally compensated for by the signal distortion at the transmitting end, and passes through the transmission line, so that a signal closer to the transmitted signal is received. The present invention performs signal compensation using two delay taps in consideration of characteristics of a general telephone line, which can be utilized according to characteristics of various wired networks.
본 발명은 전화선이나 다른 통신 매체를 사용한 통신 시스템에서 활용 가능한 AGC전압 제어를 활용한 거리 적용신호 보상 기법에 관한 것으로, 신호의 왜곡과 지연, 감쇄를 줄이고 송수신 성능을 향상시키면서 고가의 DSP 칩을 사용하지 않아도 저렴한 가격의 시스템화를 제공하는 유용하고 효과적인 발명이다.The present invention relates to a distance-applied signal compensation technique using AGC voltage control that can be used in a communication system using a telephone line or another communication medium. The present invention uses an expensive DSP chip while reducing signal distortion, delay and attenuation, and improving transmission and reception performance. It is a useful and effective invention that does not have to provide a low-cost systemization.
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2001
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