KR200237438Y1 - 리프렉스(ＲｅＦＬＥＸ) 전송방식에서의 프레임동기검출장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 리프렉스(ReFLEX) 전송시스템의 동기화에 관한 것으로, 특히 프레임단위로 이루어져있는 ReFLEX 송신신호의 구조에 따라 포락선 검파를하여 프레임시작위치를 검출할 수 있는 ReFLEX 전송방식에서의 프레임동기 검출장치에 관한 것이다.

본 고안은 ReFLEX전송시스템에 있어서, 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 검출하는동기심볼위치검출수단으로 구성하여, 하드웨어의 복잡도를 줄이기 위해 수신되는 전력신호의 복소수중 실수만을 검출하여 그 절대치를 이용하여 동기심볼을 추출하는 방식을 통해 본 고안은 프레임의 시작위치를 찾는데 이용되는 동기심볼을 간단한 하드웨어의 구성을 통해 추출할 수 있도록 한 것이다.

Description

리프렉스(ＲｅＦＬＥＸ) 전송방식에서의 프레임동기 검출장치{Frame synchronizing detector in ReFLEX transmission}

본 고안은 리프렉스(ReFLEX) 전송방식에서의 프레임동기 검출장치에 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 고안한 것이다.

다시말해서, 본 고안은 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 검출장치에 관한 것이다.

먼저, ReFLEX 전송방식에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.

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.

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.

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.

본 고안은 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 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 고안의 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.

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.

도 1은 본 고안 장치의 블럭 구성도.

도 2는 본 고안 장치의 동작상태를 설명하기 위한 플로우챠트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 수신필터 2 : 대역변환부

3 : 위상보상부부 4 : 신호 복원부

5 : LPF 6 :동기심볼검출부

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안 장치의 블럭 구성도를 나타낸 것이다.

이에 따르면, 본 고안 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.

도 2는 본 고안 장치의 동작상태를 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것으로, 수신되는 베이스밴드신호의 사용대역중 소정 대역을 통과대역으로 설정한 후, 상기에서 설정된 대역안에서 수신된 신호의 실수부를 검출하고, 이 실수부의 절대치를 계산한 다음, 상기에서 계산된 신호의 절대치를 저역통과필터링을 통해 높은 주파수의 잡음을 제거하고, 설정된 임계치에 따라 동기심볼의 위치를 추정하게 된다.

이와같이 구성된 본 고안 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 고안을 설명하기에 앞서, ReFLEX 시스템의 신호의 구성을 간단히 설명하면 다음과 같다.

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.

상기한 프레임 동기화 과정에서 사용되는 기준심볼로는동기심볼을 사용한다.

이때, 동기심볼이란 데이터를 보내지 않는 심볼을 의미한다.

따라서,동기심볼의 전력(power)은 다른 심볼에 비하여 현저히 낮으므로, 포락선검파(Envelop Detection)에 의해서 동기심볼의 위치를 추정할 수 있다.

한편, 본 고안의 프레임동기 검출장치는 베이스밴드신호(Baseband Signal)를 수신하기 위한 수신필터(1)와, 대역변환부(2)를 구비한다.

이때, 상기 대역변환부(2)는 수신필터(1)로부터 수신되는 전력신호 대역폭의 절반 만큼만 통과대역으로 상승변환(Up-Conversion)한다.

또한, 본 고안 장치는 신호전력을 자동으로 조절하는 이득 자동 조절부(Automatic Gain Controller)로써의 위상보상부(3)를 구비하고 있다.

상기 위상보상부(3)는 이득조절된 신호의 실수부를 검출하여 신호 복원부(4)로 보낸다.

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.

또한, 상기 동기심볼검출부(6)는 LPF(5) 출력의 임계치를 결정하여 동기심볼을 검출한다.

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.

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.

이어서 상기 LPF(5)에서는 신호에 섞여있는 높은 주파수 대역의 잡음을 제거하게 되므로, 상기 LPF(5)에서는 신호전력의 평균값에 대한신호파형을 얻는다.

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.

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.

따라서, 이러한 프레임 동기화 과정을 통해동기심볼의 위치를 검출하고, 이 검출된 동기심볼의 위치에 따라 프레임 시작위치를 알 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 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 고안에서는 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.

Claims (3)

1. ReFLEX전송 시스템의 프레임동기를 수행하는 장치에 있어서,

   베이스밴드신호를 수신하여 기설정된 기저대역으로 낮추고 신호전력을 조절하는 수신수단과;

   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.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 수신수단은 상기 베이스밴드신호를 수신하기 위한 수신필터와;

   상기에서 수신된 신호전력을 사용하는 대역의 절반만큼 통과대역으로 상승변환하는 대역변환부와;

   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.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 동기심볼위치검출수단은, 상기 수신수단으로부터 복소수로 입력되는 전력신호의 실수부만을 검출하는 신호 복원부와;

   상기에서 복원된 신호에서 검출된 실수부의 절대치를 계산하고 높은 주파수 대역의 잡음을 제거하기 위한 저역통과필터(LPF)와;

   기설정된 임계치에 따라 상기 저역통과필터로부터 입력되는 신호의 동기심볼을 검출하는 동기심볼검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프렉스(ReFLEX) 전송방식에서의 프레임동기검출장치.