KR20040058461A - 펄스의 위치 검출 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펄스의 위치 검출 방법 및 장치에 관한 것으로써, 입력되는 펄스(신호)를 1회 미분한 펄스와 미분한 펄스를 1회 반전한 후에 비교기의 입력으로 넣음으로써 정확한 펄스의 위치를 검출하는 것이다.

Description

펄스의 위치 검출 방법 및 장치{ A method and a system of detecting the timing position of a gaussian shaped pulse}

본 발명은 입력된 펄스를 1회 미분한 펄스와 미분한 펄스를 1회 반전한 후에 비교기의 입력으로 넣음으로써 정확한 펄스의 위치를 검출하는 것이다.

종래에 사용되고 있는 일반적인 펄스의 위치검출 방식은 문턱전위(Threshold voltage level)와 비교하여 검출하는 방식으로 펄스의 높이에 따른 위치의 변화가 크다.

도1에 도시된 바와 같이 비교기에 입력펄스와 기준전위를 비교기에 입력으로 넣어 입력신호와 기준전위가 접하는 위치를 검출하여 출력하게 됨으로써, 출력된 펄스는 도2에 도시된 바와 같이 입력되는 펄스의 높낮이에 따라 기준전위와 접하는 위치가 상이하여 시간차이가 발생하게 된다.

종래에 사용되고 있는 또 다른 펄스의 위치검출 방식은 CFD(Constant fractional discrimination) 방식으로 도3에 도시된 바와 같이, 입력되는 원래의 펄스와 상기 펄스를 반전 및 지연시킨 펄스를 서로 합한 펄스를 기준전위와 함께 비교기의 입력으로 넣어 입력신호와 기준전위가 접하는 위치를 검출하여 출력하게 된다.

출력된 펄스는 도4에 도시된 바와 같이 펄스의 높낮이에 따라 기준전위와 접하는 위치가 상이하여 시간차이가 발생하게 된다. 다만 변화되는 기울기가 크기 때문에 시간 오류가 적어진다.

상기와 같은 종래의 방식들은 입력펄스의 높낮이에 따라 시간 오류가 발생하기 때문에 입력되는 펄스의 정확한 위치를 검출할 수 없어 펄스의 입력시간을 중요시하는 장치에 시간 오류가 발생하는 상기 방식들을 사용할 수 없다.

상기 종래의 기술에 대한 문제점을 해결하고자 본 출원의 발명은 비교하기 위한 입력 신호를 1회 미분한 신호와, 이 신호를 반전시킨 신호를 비교기에 입력으로 넣어 정확한 펄스의 위치를 검출하는데 그 목적이 있다.

도1은 종래의 펄스 위치 검출 방법을 도시한 구성도

도2는 도1의 출력 펄스의 위치 검출 결과를 나타낸 도

도3은 종래의 또 다른 펄스 위치 검출 방법을 나타낸 도

도4는 도3의 출력 펄스의 위치 검출 결과를 나타낸 도

도5는 본 발명에 따른 펄스 위치 검출 알고리즘 블록도

도6은 본 발명에 따른 펄스 위치 검출 장치의 구성도

도7은 본 발명에 따른 반전증폭기의 구성도

도8은 본 발명에 따른 지연회로의 구성도

도9은 본 발명에 따른 펄스의 위치 검출 결과를 나타낸 도

<도면부호의 설명>

신호입력부(1), 미분처리부(2), 신호반전부(3), 비교기(4), 입력신호(10), 미분신호(20), 반전신호(30), 출력신호(40), 미분증폭기(50), 지연회로(60)

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 입력되는 펄스(신호)를 1회 미분한 펄스와 미분한 펄스를 1회 반전한 후에 비교기의 입력으로 넣음으로써 정확한 펄스의 위치를 검출하는 것으로,

이하 도면을 참고하여 상세히 설명하기로 한다.

도1은 종래의 펄스 위치 검출 방법을 도시한 구성도, 도2는 도1의 출력 펄스의 위치 검출 결과를 나타낸 도, 도3은 종래의 또 다른 펄스 위치 검출 방법을 나타낸 도, 도4는 도3의 출력 펄스의 위치 검출 결과를 나타낸 도, 도5는 본 발명에 따른 펄스 위치 검출 알고리즘 블록도, 도6은 본 발명에 따른 펄스 위치 검출 장치의 구성도, 도7은 본 발명에 따른 반전증폭기의 구성도, 도8은 본 발명에 따른 지연회로의 구성도, 도9은 본 발명에 따른 펄스의 위치 검출 결과를 나타낸 도를 도시한 것이며, 신호입력부(1), 미분처리부(2), 신호반전부(3), 비교기(4), 입력신호(10), 미분신호(20), 반전신호(30), 출력신호(40), 미분증폭기(50), 지연회로(60)를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 펄스의 위치 검출 방법은 도5에 도시된 바와 같이, 외부로부터 신호를 입력받는 신호입력단계(100)와, 상기 신호입력단계(100)를 통해 입력된 입력신호를 미분하는 미분단계(110)와, 상기 미분단계(110)를 거쳐 출력된 신호를 반전하는 반전단계(120)와, 상기 반전단계(120)를 거쳐 일정시간 지연되어 출력된 반전신호와 상기 미분단계(110)를 거쳐 출력된 미분신호의 동기를 맞추기 위해 미분신호를 반전신호가 지연된 시간만큼 지연시키는 지연단계(130)와, 상기 지연단계(130)와 반전단계(120)를 통해 출력된 신호를 비교기(5)에 입력하는 입력단계(140)와, 상기 입력단계(140)를 통해 입력된 2개의 신호를 비교하여 정확한 펄스의 위치를 검출하는 검출단계(150)를 통해 이루어지며, 상기 반전단계(120)는 미분단계(110)에서 신호를 처리함과 동시에 이루어 질 수 있도록 하여 전기적인 혼돈 상태를 최소화함을 특징으로 하며,

본 발명에 따른 펄스의 위치 검출 장치는 도6에 도시된 바와 같이, 신호입력부(1)와, 상기 신호입력부(1)을 통해 입력된 신호를 1회 미분하는 미분처리부(2)와, 상기 미분처리부(2)에 처리된 신호를 반전시키는 반전증폭기(3)와, 상기 반전증폭기(3)를 거쳐 일정시간 지연되어 출력된 반전신호와 상기 미분처리부(2)를 통해 출력된 미분신호의 동기를 맞추기 위해 미분신호를 반전신호가 지연된 시간만큼 지연시키는 저항과 콘덴서로 구성된 지연회로(4)와, 상기 지연회로(4)와 반전증폭기(3)를 통해 출력된 신호를 입력받아 서로 비교하는 비교기(5)로 구성되며,

상기 지연회로(4)는 이득이 1인 완충증폭기로 교체가능 하다.

상기된 본 발명에 따른 펄스의 위치 검출 방법(알고리즘)과 장치를 이용하여 펄스의 정확한 위치가 검출됨을 실시예를 통해 살펴보면,

가우시안 형상의 입력신호(펄스)(10)가 신호입력부(1)에 입력되어 미분처리부(2)를 통해 1회 미분되어 도9에 도시된 미분신호(20)의 형태로 변환된 미분신호(20)는 도7에 도시된 반전증폭기(3)와 비교기(5)에 입력된다. 반전증폭기(3)는 입력된 미분신호(20)를 도9에 도시된 반전신호(30)의 형태로 변환시켜 출력한다. 이때 출력된 반전신호(30)는 일정시간 지연되어 미분처리부(2)에서 출력된 미분신호(20)와 시간차이를 가지게 된다. 상기 비교기(5)에 입력되는 미분신호(20)는 도8에 도시된 지연회로(4)를 통과하여 일정시간 지연된 반전신호(30)와의 동기를 맞추게 되어 반전신호(30)와 동시에 비교기(5)에 입력된다. 비교기(5)에 같은 시각에 입력된 미분신호(20)와 반전신호(30)를 비교하여 출력하게 되어 입력신호(펄스)(10)의 정확한 위치(입력시점)를 검출하게 된다.

도9에 도시된 바와 같이 비교기(5)를 통해 출력된 출력신호(40)는 높이가 다른 가우시안 모양의 펄스가 입력되어도 미분한 신호(20)와 미분한 신호를 반전한 신호(30)의 접점은 동일하여 입력신호(펄스)(10)의 일정한 위치(입력시점)를 검출하게 된다.

본 발명은 높이가 다른 가우시안 형상의 입력신호(펄스)를 1회 미분한 신호와 미분한 신호를 1회 반전한 후에 비교기의 입력으로 넣음으로써 정확한 펄스의 위치를 검출할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 펄스의 위치 검출 방법에 있어서, 외부로부터 신호를 입력받는 신호입력단계(100)와, 상기 신호입력단계(100)를 통해 입력된 입력신호를 미분하는 미분단계(110)와, 상기 미분단계(110)를 거쳐 출력된 신호를 반전하는 반전단계(120)와, 상기 반전단계(120)를 거쳐 일정시간 지연되어 출력된 반전신호와 상기 미분단계(110)를 거쳐 출력된 미분신호의 동기를 맞추기 위해 미분신호를 반전신호가 지연된 시간만큼 지연시키는 지연단계(130)와, 상기 지연단계(130)와 반전단계(120)를 통해 출력된 신호를 비교기(5)에 입력하는 입력단계(140)와, 상기 입력단계(140)를 통해 입력된 2개의 신호를 비교하여 정확한 펄스의 위치를 검출하는 검출단계(150)를 통해 이루어지며, 상기 반전단계(120)는 미분단계(110)에서 신호를 처리함과 동시에 이루어 질 수 있도록 하여 전기적인 혼돈 상태를 최소화함을 특징으로 하는 펄스의 위치 검출 방법.
2. 펄스의 위치 검출 장치에 있어서, 신호입력부(1)와, 상기 신호입력부(1)을 통해 입력된 신호를 1회 미분하는 미분처리부(2)와, 상기 미분처리부(2)에 처리된 신호를 반전시키는 반전증폭기(3)와, 상기 반전증폭기(3)를 거쳐 일정시간 지연되어 출력된 반전신호와 상기 미분처리부(2)를 통해 출력된 미분신호의 동기를 맞추기 위해 미분신호를 반전신호가 지연된 시간만큼 지연시키는 저항과 콘덴서로 구성된 지연회로(4)와, 상기 지연회로(4)와 반전증폭기(3)를 통해 출력된 신호를 입력받아 서로 비교하는 비교기(5)로 구성됨을 특징으로 하는 펄스의 위치 검출 장치.