KR20040074282A - Interpolator for orthogonal frequency division multiplexing receiver and transmitter using intermediate frequency modulation - Google Patents

Interpolator for orthogonal frequency division multiplexing receiver and transmitter using intermediate frequency modulation Download PDF

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KR20040074282A KR1020030009807A KR20030009807A KR20040074282A KR 20040074282 A KR20040074282 A KR 20040074282A KR 1020030009807 A KR1020030009807 A KR 1020030009807A KR 20030009807 A KR20030009807 A KR 20030009807A KR 20040074282 A KR20040074282 A KR 20040074282A
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Abstract

PURPOSE: An interpolator using intermediate frequency modulation of an OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation transceiver is provided to simplify a circuit structure of a transmitter block. CONSTITUTION: An interpolation filter(302) receives a baseband signal comprising real data and imaginary data, and then filters them through a number of delay units. A multiplier(303) performs an intermediate frequency transform by multiplying a signal being output according to a phase from the interpolation filter by a tap coefficient of a proper sign. A switching part(301) switches a phase and control bit to control the interpolation filter and the multiplier. And an adder(304) adds data being output from the multiplier.

Description

직교 주파수 다중 변조 송수신기의 중간주파 변조를 이용한 보간기{INTERPOLATOR FOR ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING RECEIVER AND TRANSMITTER USING INTERMEDIATE FREQUENCY MODULATION}INTERPOLATOR FOR ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING RECEIVER AND TRANSMITTER USING INTERMEDIATE FREQUENCY MODULATION}

본 발명은 직교 주파수 다중 변조 송수신기의 중간주파 변조를 이용한 보간기에 관한 것으로, 특히 입력 신호를 과표본화 하기 위해 삽입하는 과표본에 의한 불필요한 연산을 줄이고, f_s /4만큼 중간주파 변조할 경우 실수 데이터와 허수 데이터에 대한 불필요한 0의 곱셈연산을 수행하지 않도록 하여 곱셈기의 수를 줄임으로써, 송신단의 회로 구조를 간단히 하기 위한 직교 주파수 다중 변조 송수신기의 중간주파 변조를 이용한 보간기에 관한 것이다.The present invention relates to an interpolator using an intermediate frequency modulation of an orthogonal frequency multiplexing transceiver, and in particular, reduces unnecessary computation by oversampling to oversample an input signal, and reduces the unnecessary data when the intermediate frequency is modulated by f_s / 4. The present invention relates to an interpolator using intermediate frequency modulation of an orthogonal frequency multiplexing transceiver to simplify the circuit structure of a transmitter by reducing the number of multipliers by avoiding unnecessary zero multiplication for imaginary data.

최근, 무선 광대역 데이터 통신에 대한 요구로 인하여, IEEE 802.11a 직교 주파수 분할 다중화(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식의 송수신기에 대한 요구가 증가하고 있다.Recently, due to the demand for wireless broadband data communication, there is an increasing demand for a transceiver of the IEEE 802.11a Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) scheme.

일반적인 IEEE 802.11a 송수신기는 도1에 도시된 바와 같은 구성을 가지는데, 송신단은 역 고속 푸리에 변환기(IFFT : Inverse fast fourier transform)(106)에 의하여 변조된 20MHz의 표본화 속도(sampling rate)를 가지는 기저대역 신호를 통과대역(Passband)으로 처리하기 위해서는, 기저대역의 표본(sample)보다 과다 표본화(Over sampling)할 필요가 있으며, 이를 위하여 역 고속 푸리에 변환기(106) 이후에 보간기(109)가 사용된다.A typical IEEE 802.11a transceiver has a configuration as shown in FIG. 1, wherein the transmitting end has a baseband having a sampling rate of 20 MHz modulated by an inverse fast fourier transform (IFFT) 106. In order to process the band signal into a passband, it is necessary to oversample the sample of the baseband, which is used by the interpolator 109 after the inverse fast Fourier transformer 106. do.

이때, 상기 보간기(Interpolator)에는 필터가 포함되어 있는데, 이 필터는 802.11a의 신호 스펙트럼에 의하여 많은 필터 탭(tap)을 필요로 하며, 이로 인하여 송신단의 복잡도(Complexity)가 크게 증가하게 된다.At this time, the interpolator includes a filter, which requires a large number of filter taps due to the signal spectrum of 802.11a, which greatly increases the complexity of the transmitter.

즉, 보간기는 기저대역 신호를 과다 표본화하기 위해 사용되므로, 표본화 속도를 증가시킴과 동시에 기저대역신호의 왜곡(Distortion)을 최소화해야 한다. 따라서, 보간기의 보간필터는 통과전후의 신호의 크기와 위상의 왜곡을 최소화하기 위하여 필터의 선형성이 유지되는 FIR(Finite impulse response) 필터가 널리 사용된다.That is, since the interpolator is used to oversample the baseband signal, it is necessary to increase the sampling rate and minimize distortion of the baseband signal. Therefore, a finite impulse response (FIR) filter, in which the linearity of the filter is maintained, is widely used for the interpolation filter of the interpolator in order to minimize the distortion of the magnitude and phase of the signal before and after passage.

도2는 종래의 일반적인 보간기의 구성을 보인 블록도로서, 입력 신호에 대하여 실수데이터와 허수데이터를 각기 소정 간격으로 과표본화 하기 위한 0 값을 갖는 과표본을 삽입하는 제로값 삽입부(201, 202)와, 상기 과표본화된 신호를 필터링 시키는 FIR 필터부(203 ~ 208)와, 상기 필터링된 신호를 고주파 대역으로 변조시키기 위한 RF 변조기(209)를 포함하여 구성된다.FIG. 2 is a block diagram showing the structure of a conventional interpolator, and includes a zero value insertion unit 201 for inserting an oversample having zero values for oversampling real data and imaginary data at predetermined intervals, respectively, with respect to an input signal. 202, FIR filter units 203 to 208 for filtering the oversampled signal, and an RF modulator 209 for modulating the filtered signal in a high frequency band.

여기서, 상기 FIR 필터부는 상기 과표본된 신호를 순차적으로 소정개의 지연 소자(D)를 통해 소정 시간씩 지연시키는 지연 소자부(203, 204)와, 입력 데이터에 각각의 계수(h(0) ~ h(k))를 곱하는 곱셈 연산부(205, 206)와, 상기 곱셈 연산부의 각 출력을 누적 합산시키는 덧셈 연산부(207, 208)로 구성된다.In this case, the FIR filter unit delays the oversampled signal sequentially by a predetermined time through a predetermined delay element D, and delay coefficients 203 and 204, respectively, and coefficients h (0) to ... in the input data. multiplication operation units 205 and 206 for multiplying h (k), and addition operation units 207 and 208 for accumulating and summing outputs of the multiplication operation units.

상기와 같이 구성된 종래 보간기의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional interpolator configured as described above are as follows.

먼저, 제로값 삽입부(201, 202)는 신호의 샘플구간이 T이고, 이를 T/4의 간격으로 과표본화 할 경우, 3개(4-1)의 0값을 갖는 과표본이 삽입되고, 그 과표본된 신호는 지연 소자부(203, 204)에 입력되어 n개의 지연소자를 통해 순차적으로 소정 시간씩 지연되고, 이 지연된 신호들은 각기 곱셈 연산부(205, 206)에 입력되어 n+1개의 곱셈기에서 각각의 계수(h(0) ~ h(k))와 곱셈 연산되어지고, 덧셈 연산부(207, 208)에서 상기 곱셈 연산된 신호를 모두 합산하여 출력하게 된다.First, in the zero value inserting units 201 and 202, when the sample interval of the signal is T, and oversamples it at an interval of T / 4, an oversample having three (4-1) zero values is inserted. The oversampled signals are input to the delay element units 203 and 204 and sequentially delayed for a predetermined time through n delay elements, and the delayed signals are respectively input to the multiplication operation units 205 and 206 to n + 1 units. The multiplier multiplies each coefficient (h (0) to h (k)) and adds and outputs the multiplied signals by the add operation units 207 and 208.

상기와 같은 동작을 수행하는 FIR 필터의 기본적인 구조는, 지연 소자, 곱셈기, 덧셈기로 이루어지는데 그 용도에 따라 그 탭(tap) 수가 조정되어진다.The basic structure of the FIR filter which performs the above operation is composed of a delay element, a multiplier, and an adder, and the number of taps is adjusted according to its use.

그러나, FIR 필터는 크기와 위상의 왜곡이 적은 반면에, 필터의 탭수에 비례하여 곱셈기(multiplier)의 수가 증대되고, 결과적으로 보간기(interpolator)의 시스템 복잡도가 크게 증가하는 문제점이 있다.However, while the FIR filter has less distortion in size and phase, the number of multipliers is increased in proportion to the number of taps of the filter, and as a result, the system complexity of the interpolator is greatly increased.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 입력 신호를 과표본화 하기 위해 삽입하는 과표본에 의한 불필요한 연산을 줄이고, f_s /4만큼 중간주파 변조할 경우 실수 데이터와 허수 데이터에 대한 불필요한 0의 곱셈연산을 수행하지 않도록 하여 곱셈기의 수를 줄임으로써, 송신단의 회로 구조를 간단히 하기 위한 직교 주파수 다중 변조 송수신기의 중간주파 변조를 이용한 보간기를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and reduces unnecessary operations by oversampling to oversample the input signal, and real data and imaginary number when f_s / 4 is modulated by intermediate frequency. The purpose of the present invention is to provide an interpolator using intermediate frequency modulation of an orthogonal frequency multiplexing transceiver to simplify the circuit structure of a transmitting end by reducing the number of multipliers by not performing unnecessary zero multiplication on data.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실수와 허수 데이터로 이루어진 기저대역 신호를 입력받아, 다수의 지연기를 통해 필터링하는 보간 필터부와; 상기 보간 필터부에서 위상에 따라 출력되는 신호에 적절한 부호의 탭 계수를 곱하여 중간주파 변환하는 곱셈부와; 상기 보간 필터부와 곱셈부를 제어하기 위한 위상 및 제어 비트를 스위칭하는 스위칭부와; 상기 곱셈부에서 출력되는 데이터를 합산하여 출력하는 덧셈기를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, an interpolation filter unit for receiving a baseband signal consisting of real and imaginary data, and filtering through a plurality of delay; A multiplier for multiplying the signal output according to the phase from the interpolation filter by the tap coefficient of an appropriate sign to convert the intermediate frequency; A switching unit for switching phase and control bits for controlling the interpolation filter unit and the multiplier; And an adder for summing and outputting data output from the multiplier.

도 1은 일반적인 IEEE 802.11a 송수신기의 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a typical IEEE 802.11a transceiver.

도 2는 종래의 일반적인 보간기의 구성을 보인 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional general interpolator.

도 3은 본 발명에 의한 보간기의 구성을 보인 블록도.3 is a block diagram showing a configuration of an interpolator according to the present invention.

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

301 : 스위칭부 302 : 보간 필터부301: switching unit 302: interpolation filter unit

303 : 곱셈부 304 : 덧셈기303: multiplication unit 304: adder

D : 지연기 MUX : 멀티플렉서D: Delay MUX: Multiplexer

본 발명에 의한 보간 필터는 입력 신호를 각기 소정 간격으로 과표본화 하기 위한, 0 값을 갖는 과표본의 삽입에 의한 불필요한 연산을 줄이고, f_s /4만큼( 여기서, f_s는 표본화 주파수) 중간주파(IF) 변조할 경우 실수 데이터와 허수 데이터에 대한 불필요한 0의 곱셈연산을 위한 곱셈기의 수를 줄이는 특징이 있다.The interpolation filter according to the present invention reduces unnecessary computation by inserting an oversample having a zero value for oversampling the input signal at predetermined intervals, and by f_s / 4 (where f_s is a sampling frequency). ), It reduces the number of multipliers for unnecessary zero multiplication for real and imaginary data.

일반적으로, IEEE 802.11a 송수신기의 송신단 기저대역 신호는 복소 신호로 구성되며, 기저대역의 스펙트럼은 0Hz를 축으로 하여 대칭을 이루므로, 보간필터는주파수 응답이 대칭인 실수 저대역 통과 FIR 필터를 필요로 한다. 즉, 도2에서와 같이 실수 FIR 필터의 탭 계수를 각각 기저대역 신호의 실수 부분과 허수 부분에 곱하는 독립적인 연산이 필요하다.In general, the transmitter baseband signal of an IEEE 802.11a transceiver is composed of a complex signal, and since the baseband spectrum is symmetric around 0 Hz, an interpolation filter requires a real low pass FIR filter with a symmetric frequency response. Shall be. That is, as shown in FIG. 2, an independent operation is required to multiply the tap coefficients of the real FIR filter by the real part and the imaginary part of the baseband signal.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described.

도3은 본 발명에 의한 보간기의 구성을 보인 블록도로서, 실수와 허수 데이터로 이루어진 기저대역 신호를 입력받아, 다수의 지연기(D)를 통해 필터링하는 보간 필터부(302)와, 상기 보간 필터부(302)에서 위상에 따라 출력되는 신호에 적절한 부호의 탭 계수를 곱하여 중간주파 변환하는 곱셈부(303)와, 상기 보간 필터부(302)와 곱셈부(303)를 제어하기 위한 위상 및 제어 비트(b0b1)를 스위칭하는 스위칭부(301)와, 상기 곱셈부(303)에서 출력되는 데이터를 합산하여 출력하는 덧셈기(304)를 포함하여 구성한다.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of an interpolator according to the present invention, an interpolation filter unit 302 for receiving a baseband signal consisting of real and imaginary data and filtering through a plurality of delayers (D), A multiplier 303 for multiplying the signal output according to the phase from the interpolation filter unit 302 by an appropriate sign and converting the intermediate frequencies, and a phase for controlling the interpolation filter unit 302 and the multiplier 303. And a switching unit 301 for switching the control bits b 0 b 1 , and an adder 304 for summing and outputting data output from the multiplier 303.

여기서, 상기 보간 필터부(302)는 다수의 직렬 연결된 지연기(D)를 4행으로 구성하고, 상기 각 지연기 행에서 1행과 3행은 동일한 실수 데이터를 입력받고, 2행과 4행은 동일한 허수 데이터를 입력받도록 하며, 상기 스위칭부(301)에서 스위칭하는 제어 비트(b0b1)에 대응하여 각 행의 각 지연기 후단에서 출력되는 데이터를 선택적으로 출력하는 다수의 멀티플렉서(MUX)로 구성한다.Here, the interpolation filter unit 302 comprises a plurality of serially connected delay units (D) in four rows, in which one row and three rows receive the same real data from each row of the delay lines, and two and four rows. Are multiple plural multiplexers (MUX) for selectively outputting data output from each delay stage of each row in response to the control bits b 0 b 1 switched by the switching unit 301. ).

이때, 상기 보간 필터부(302)의 지연기(D)는 종래와 비교할 때, 과표본화를 위한 0의 과표본 데이터를 삽입하지 않기 때문에, 그 만큼 지연기의 수를 감소시킬 수 있게 된다.In this case, since the retarder D of the interpolation filter unit 302 does not insert zero oversampled data for oversampling, the number of retarders can be reduced by that amount.

또한, 상기 곱셈부(303)는 상기 스위칭부(301)에서 스위칭하는 제어 비트(b0b1)에 대응하여 해당하는 탭 계수(h(0) ~ h(N-1))를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(MUX)와, 상기 멀티플렉서(MUX)에서 출력된 탭 계수와 상기 보간 필터부(302)에서 출력되는 데이터를 곱셈 연산하여 출력하는 다수의 곱셈기(303a ~ 303N)으로 구성한다.In addition, the multiplier 303 selectively outputs corresponding tap coefficients h (0) to h (N−1) corresponding to the control bits b 0 b 1 switched by the switching unit 301. And a plurality of multipliers 303a to 303N for multiplying and outputting the tap coefficients output from the multiplexer MUX and the data output from the interpolation filter unit 302.

그리고, 상기 스위칭부(301)의 스위칭에 의해 출력되는 제어 비트(b0b1)는 보간 필터부(302)의 지연기 행의 선택을 위한 위상 및 멀티플렉서(MUX)의 제어 비트로 사용하며, 곱셈부(303)의 탭 계수 선택을 위한 멀티플렉서(MUX)의 제어 비트로 사용된다.The control bit b 0 b 1 output by the switching of the switching unit 301 is used as a control bit of a phase and a multiplexer (MUX) for selecting a delay row of the interpolation filter unit 302 and multiplies. It is used as a control bit of the multiplexer (MUX) for selecting tap coefficients of the section 303.

이하, 상기 구성에 의한 본 발명의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and operation of the present invention by the above configuration will be described.

본 발명은 기저대역 신호를 원신호의 4배로 과표본화 시키기 위하여 원신호보다 4배 빠른 속도로 멀티플렉서(MUX)의 위상을 변화시킨다. 즉, 위상1에서는 멀티플렉서(MUX)의 제어 비트(b0b1)가 00일 때의 값을 필터 탭 계수로 사용하며, 위상2에서는 01일 때의 값을, 위상3에서는 10일 때의 값을, 위상4에서는 11일 때의 값을 필터 탭 계수로 사용한다.The present invention changes the phase of the multiplexer (MUX) at a rate four times faster than the original signal to oversample the baseband signal by four times the original signal. That is, in Phase 1, the value when the control bit (b 0 b 1 ) of the multiplexer (MUX) is 00 is used as the filter tap coefficient. In Phase 2, the value when 01 is used, and in Phase 3, the value when 10 is used. In phase 4, the value at 11 is used as the filter tap coefficient.

이때의 필터의 입력 데이터는 필터 탭 계수를 멀티플렉서(MUX)에서 선택할 때와 마찬가지로, 위상1일 때 00인 값을 사용하고, 위상2일 때 01을, 위상 3일 때 10을, 마지막으로 위상4일 때는 11인 값을 사용하며, 위의 각 위상에서의 탭 계수와 선택된 입력 데이터들의 결과의 총합은 보간기의 출력이 된다.The input data of the filter at this time uses a value of 00 for phase 1, 01 for phase 2, 10 for phase 3, and finally phase 4, similarly to selecting the filter tap coefficient from the multiplexer (MUX). Is a value of 11, and the sum of the tap coefficients in each phase and the result of the selected input data becomes the output of the interpolator.

예컨대, 보간 필터(302)의 지연기(D)에 대한 실수부(real part) 데이터로 '1, 2, 3, 4, 5,...'가 입력되고, 허수부(imaginary part) 데이터로 '9, 8, 7, 6, 5,...'가 입력될 경우, 스위칭부(301)는 입력보다 4배 빠른 속도로 동작하여 '00, 01, 10, 11, 00, 01, 10, 11, ...'의 순으로 스위칭한다. 즉 하나의 입력에 대하여 4번의 동작이 순차적으로 일어나는 것이다.For example, '1, 2, 3, 4, 5, ...' is input as real part data for the delay unit D of the interpolation filter 302, and as imaginary part data. When '9, 8, 7, 6, 5, ...' is input, the switching unit 301 operates at a speed four times faster than the input so that '00, 01, 10, 11, 00, 01, 10, 11, ... 'in order. That is, four operations occur sequentially for one input.

우선, 스위칭부(301)가 00을 가리키는 경우, 각 지연기(D)의 입력들은 첫 번째 행의 지연기의 경우 '1, 0, 0, 0,...'이 되고, 두 번째 행의 지연기의 경우 '9, 0, 0, 0,...', 세 번째 행의 지연기는 첫 번째 행의 지연기와 마찬가지로 '1, 0, 0, 0,...', 네 번째 행의 지연기는 두 번째 행의 지연기와 마찬가지로 '9, 0, 0, 0,...'이 된다. 이때 보간 필터의 멀티플렉서(MUX)의 제어 비트(b0b1)는 00이 되어, 00단계의 지연기 출력(첫 번째 행의 지연기 들의 출력)인 '1, 0, 0, 0, 0,...'을 멀티플렉서(MUX)의 출력으로 결정한다.First, when the switching unit 301 indicates 00, the inputs of the respective delayers D become '1, 0, 0, 0, ...' in the case of the delay unit of the first row, For delays, '9, 0, 0, 0, ...', the delay in the third row is '1, 0, 0, 0, ...', as in the delay in the first row, the delay in the fourth row The phase becomes '9, 0, 0, 0, ...' as with the delay of the second row. At this time, the control bit (b 0 b 1 ) of the multiplexer (MUX) of the interpolation filter is 00, so that the delay output of the 00 stage (output of the delays of the first row) is' 1, 0, 0, 0, 0, ... 'is determined by the output of the multiplexer (MUX).

다음, 곱셈부(303)의 각 곱셈기(303a ~ 303N)에 탭 계수를 인가하기 위한 멀티플렉서(MUX)는, 스위칭부(301)의 스위칭 제어 비트(b0b1)가 00의 경우, 탭 계수로 h(0)인 1과 h(4)인 5, h(8)인 9,...가 선택되게 한다.Next, the multiplexer MUX for applying tap coefficients to each of the multipliers 303a to 303N of the multiplier 303 has a tap coefficient when the switching control bit b 0 b 1 of the switching unit 301 is 00. Let h (0) 1 and h (4) 5, h (8) 9, ... be selected.

다음, 보간 필터(302)의 멀티플렉서(MUX)를 통해 출력되는 지연기(D)의 출력과, 곱셈부(303)의 멀티플렉서(MUX)를 통해 출력되는 탭 계수를, 곱셈기(303a ~ 303N)를 통해 곱셈 연산(1X1, 0X5, 0X9,...)을 수행하면 각각 '1, 0, 0, 0, 0,...'이 되어, 덧셈기(304)를 통한 각 곱셈기의 최종 연산 결과의 합으로 1이 출력된다.Next, the outputs of the delay unit D output through the multiplexer MUX of the interpolation filter 302 and the tap coefficients output through the multiplexer MUX of the multiplier 303 are multipliers 303a to 303N. Multiplication operation (1X1, 0X5, 0X9, ...) becomes '1, 0, 0, 0, 0, ...', respectively, and the sum of the final operation result of each multiplier through the adder 304 1 is output.

이번엔 스위칭부(301)가 01을 가리키는 경우, 보간 필터(302)의 지연기(D)들의 입력 값은 01단계인 '9, 0, 0, 0, 0,...'이 선택되고, 곱셈부(303)의 멀티플렉서(MUX)를 통해 곱셈기에 인가되는 탭 계수는 01에 해당하는 '2, 6, 10, 14, 18,...'이 선택된다. 따라서, 01단계에서 선택된 지연기 출력과 탭 계수를, 곱셈기(303a ~ 303N)를 통해 곱셈 연산(9X2, 0X6, 0X10, 0X14,...)을 수행하면, 각각 '18, 0, 0, 0, 0,...'이 되어, 덧셈기(304)를 통한 각 곱셈기의 최종 연산 결과의 합으로 18 이 출력된다.In this case, when the switching unit 301 indicates 01, the input values of the delay units D of the interpolation filter 302 are selected as '9, 0, 0, 0, 0, ...', which are 01 steps, and are multiplied. As the tap coefficients applied to the multiplier through the multiplexer MUX of the unit 303, '2, 6, 10, 14, 18, ...' corresponding to 01 is selected. Therefore, if the multiplier operation (9X2, 0X6, 0X10, 0X14, ...) is performed through the multipliers 303a to 303N, the delay output and the tap coefficient selected in step 01 are respectively '18, 0, 0, 0 '. , 0, ... ', and 18 is output as the sum of the final calculation results of each multiplier through the adder 304.

이번엔 스위칭부(301)가 01을 가리키는 경우, 보간 필터(302)의 지연기(D)들의 입력 값은 10단계인 '1, 0, 0, 0, 0,...'이 선택되고, 곱셈부(303)의 멀티플렉서(MUX)를 통해 곱셈기에 인가되는 탭 계수는 10에 해당하는 '3, 7, 11, 15,...'이 선택된다. 따라서, 01단계에서 선택된 지연기 출력과 탭 계수를, 곱셈기(303a ~ 303N)를 통해 곱셈 연산(1X3, 0X7, 0X11,...)을 수행하면, 각각 '3, 0, 0, 0,...'이 되어, 덧셈기(304)를 통한 각 곱셈기의 최종 연산 결과의 합으로 3 이 출력된다.In this case, when the switching unit 301 indicates 01, the input values of the delay units D of the interpolation filter 302 are selected in step 10, '1, 0, 0, 0, 0, ...', and multiplication is performed. As the tap coefficients applied to the multiplier through the multiplexer MUX of the unit 303, '3, 7, 11, 15, ...' corresponding to 10 is selected. Accordingly, if the multiplier operation (1X3, 0X7, 0X11, ...) is performed through the multipliers 303a to 303N, the delay output and the tap coefficient selected in step 01 are respectively '3, 0, 0, 0,'. ... ', 3 is output as the sum of the result of the final operation of each multiplier through the adder 304.

마지막으로 스위칭부(301)가 11을 가리키는 경우, 보간 필터(302)의 지연기(D)들의 입력 값은 11단계인 '9, 0, 0, 0,...'이 선택되고, 곱셈부(303)의 멀티플렉서(MUX)를 통해 곱셈기에 인가되는 탭 계수는 11에 해당하는 '4, 8, 12, 16, 20,...'가 선택된다. 따라서, 01단계에서 선택된 지연기 출력과 탭 계수를, 곱셈기(303a ~ 303N)를 통해 곱셈 연산(9X4, 0X8, 0X12,...)을 수행하면, 각각 '36, 0, 0, 0,...'이 되어, 덧셈기(304)를 통한 각 곱셈기의 최종 연산 결과의 합으로36 이 출력된다.Finally, when the switching unit 301 indicates 11, the input values of the delay units D of the interpolation filter 302 are selected as '9, 0, 0, 0, ...', which are 11 steps, and the multiplier unit. A tap coefficient applied to the multiplier through the multiplexer MUX of 303 is selected as '4, 8, 12, 16, 20, ...' corresponding to 11. Therefore, when the multiplier operation (9X4, 0X8, 0X12, ...) is performed through the multipliers 303a to 303N, the delay output and the tap coefficient selected in step 01 are respectively '36, 0, 0, 0, '. 36 'is output as the sum of the final calculation results of each multiplier through the adder 304.

이번에는 지연기의 새로운 입력 2(real), 8(imaginary)이 들어오게 되어, 가장 상위의 지연기들의 출력은 '2, 1, 0, 0, 0, 0,...'가 되며, 두 번째 행의 지연기들은 '8, 9, 0, 0, 0, 0,...', 세 번째 행의 지연기들은 '2, 1, 0, 0, 0, 0,...', 네 번째 행의 지연기들은 '8, 9, 0, 0, 0,...'이 된다.This time, the new inputs 2 (real) and 8 (imaginary) of the delays come in, so the outputs of the uppermost delays are '2, 1, 0, 0, 0, 0, ...' The delays in the first row are '8, 9, 0, 0, 0, 0, ...', and the delays in the third row are '2, 1, 0, 0, 0, 0, ...', The delays of the first row become '8, 9, 0, 0, 0, ...'.

이때 스위칭부(301)가 00을 가리키는 경우, 보간 필터(302)의 지연기(D)들의 입력 값은 00단계인 '2, 1, 0, 0, 0, 0,...'이 선택되고, 곱셈부(303)의 멀티플렉서(MUX)를 통해 곱셈기에 인가되는 탭 계수는 00에 해당하는 '1, 5, 9, 13,...'가 선택된다. 따라서, 01단계에서 선택된 지연기 출력과 탭 계수를, 곱셈기(303a ~ 303N)를 통해 곱셈 연산(2X1, 1X5, 0X9, 0X13,...)을 수행하면, 각각 '2, 5, 0, 0,...'이 되어, 덧셈기(304)를 통한 각 곱셈기의 최종 연산 결과의 합으로 7(2+5)이 출력된다.In this case, when the switching unit 301 indicates 00, the input values of the delay units D of the interpolation filter 302 are 00, and '2, 1, 0, 0, 0, 0, ...' is selected. , '1, 5, 9, 13, ...' corresponding to 00 is selected as the tap coefficient applied to the multiplier through the multiplexer MUX of the multiplier 303. Therefore, if the multiplier operation (2X1, 1X5, 0X9, 0X13, ...) is performed through the multipliers 303a to 303N, the delay output and the tap coefficient selected in step 01 are respectively '2, 5, 0, 0'. , ... ', and 7 (2 + 5) is output as the sum of the final calculation result of each multiplier through the adder 304.

이번엔 스위칭부(301)가 01을 가리키는 경우, 보간 필터(302)의 지연기(D)들의 입력 값은 01단계인 '8, 9, 0, 0, 0,...'이 선택되고, 곱셈부(303)의 멀티플렉서(MUX)를 통해 곱셈기에 인가되는 탭 계수는 01에 해당하는 '2, 6, 10, 14,...'가 선택된다. 따라서, 01단계에서 선택된 지연기 출력과 탭 계수를, 곱셈기(303a ~ 303N)를 통해 곱셈 연산(8X2, 9X6, 0X10, 0X14,...)을 수행하면, 각각 '16, 54, 0, 0'이 되어, 덧셈기(304)를 통한 각 곱셈기의 최종 연산 결과의 합으로 70(16+54)이 출력된다.In this case, when the switching unit 301 indicates 01, the input values of the delay units D of the interpolation filter 302 are selected as '8, 9, 0, 0, 0, ...', which are 01 steps, and are multiplied. As the tap coefficients applied to the multiplier through the multiplexer MUX of the unit 303, '2, 6, 10, 14, ...' corresponding to 01 is selected. Therefore, when the multiplier operation (8X2, 9X6, 0X10, 0X14, ...) is performed through the multipliers 303a to 303N, the delay output and the tap coefficient selected in step 01 are respectively '16, 54, 0, 0 '. ', 70 (16 + 54) is output as the sum of the final calculation result of each multiplier through the adder 304.

이번엔 스위칭부(301)가 10을 가리키는 경우, 보간 필터(302)의 지연기(D)들의 입력 값은 10단계인 '2, 1, 0, 0, 0,...'이 선택되고, 곱셈부(303)의 멀티플렉서(MUX)를 통해 곱셈기에 인가되는 탭 계수는 01에 해당하는 '3, 7, 11, 15, 19,...'가 선택된다. 따라서, 10단계에서 선택된 지연기 출력과 탭 계수를, 곱셈기(303a ~ 303N)를 통해 곱셈 연산(2X3, 1X7, 0X11, 0X15, 0X19,...)을 수행하면, 각각 '6, 7, 0, 0, 0,...'이 되어, 덧셈기(304)를 통한 각 곱셈기의 최종 연산 결과의 합으로 13(6+7)이 출력된다.In this case, when the switching unit 301 indicates 10, the input values of the delay units D of the interpolation filter 302 are selected in step 10, '2, 1, 0, 0, 0, ...', and the multiplication is performed. As the tap coefficients applied to the multiplier through the multiplexer MUX of the unit 303, '3, 7, 11, 15, 19, ...' corresponding to 01 is selected. Therefore, if the multiplier operation (2X3, 1X7, 0X11, 0X15, 0X19, ...) of the delay output and the tap coefficient selected in step 10 is performed through the multipliers 303a to 303N, respectively, '6, 7, 0' , 0, 0, ... ', and 13 (6 + 7) is output as the sum of the final calculation results of each multiplier through the adder 304.

다음, 스위칭부(301)가 11을 가리키는 경우, 보간 필터(302)의 지연기(D)들의 입력 값은 11단계인 '8, 9, 0, 0, 0, 0,...'이 선택되고, 곱셈부(303)의 멀티플렉서(MUX)를 통해 곱셈기에 인가되는 탭 계수는 01에 해당하는 '4, 8, 12, 16, 20,...'가 선택된다. 따라서, 10단계에서 선택된 지연기 출력과 탭 계수를, 곱셈기(303a ~ 303N)를 통해 곱셈 연산(8X4, 9X8, 0X12, 0X16, 0X20,...)을 수행하면, 각각 '32, 76, 0, 0, 0,...'이 되어, 덧셈기(304)를 통한 각 곱셈기의 최종 연산 결과의 합으로 109(32+76)이 출력된다. 이하, 다른 입력 데이터에 대해서도 상기와 같은 과정을 반복 수행하게 된다.Next, when the switching unit 301 indicates 11, the input values of the delay units D of the interpolation filter 302 are selected by '8, 9, 0, 0, 0, 0, ...', which are 11 steps. As a tap coefficient applied to the multiplier through the multiplexer MUX of the multiplier 303, '4, 8, 12, 16, 20, ...' corresponding to 01 is selected. Therefore, if the multiplier operation (8X4, 9X8, 0X12, 0X16, 0X20, ...) is performed through the multipliers 303a to 303N, the delay output and the tap coefficient selected in step 10 are respectively '32, 76, 0 '. , 0, 0, ... ', and 109 (32 + 76) is output as the sum of the final calculation results of each multiplier through the adder 304. Hereinafter, the same process is repeated for other input data.

한편, 상기 도3의 구성에서 곱셈기에 곱해지는 필터 탭 계수를 살펴보면, 위상2인 01의 경우와 위상3인 10의 경우 탭 계수는 음(-)의 값을 가지는데, 이는 중간주파(IF)로 f_s /4만큼 변조시킬 경우 실수부는 1,0,-1,0이 곱해지고, 허수부는 0,1,0,-1이 곱해져서 이들 결과의 합이 출력이 되므로, 위상1에서는 실수부의 1이 곱해진 탭 계수만 이용되며, 위상2에서는 허수부의 1이 곱해진 탭 계수만 이용되나, 허수신호와 허수 1의 곱으로 인하여 음의 부호를 갖게 된다.Meanwhile, referring to the filter tap coefficients multiplied by the multiplier in the configuration of FIG. 3, in the case of 01 in phase 2 and 10 in phase 3, the tap coefficient has a negative value, which is an intermediate frequency IF. When modulating by f_s / 4, the real part is multiplied by 1,0, -1,0, and the imaginary part is multiplied by 0,1,0, -1 and the sum of these results is output. Only the multiplied tap coefficient is used. In phase 2, only the tap coefficient multiplied by 1 in the imaginary part is used, but the negative sign is obtained due to the product of the imaginary signal and the imaginary one.

위상3에서는 실수부의 -1이 곱해진 탭 계수만 사용되며, 위상4에서는 허수부의 -1이 곱해진 탭 계수를 이용하나, 허수신호와 허수 -1의 곱으로 인하여 부호가 양의 값을 갖게 되는 것에 기인한다.In phase 3, only the tap coefficient multiplied by -1 of the real part is used. In phase 4, the tap coefficient multiplied by -1 of the imaginary part is used, but the sign has a positive value due to the product of the imaginary signal and the imaginary -1. Due to

따라서, f_s /4 주파수로 중간주파 변조를 수행할 경우, 기존의 보간 필터의 8배 이하의 곱셈기의 감소를 가져올 수 있는 것이다.Therefore, when the intermediate frequency modulation is performed at the f_s / 4 frequency, a multiplier of 8 times or less of the existing interpolation filter may be reduced.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 직교 주파수 다중 변조 송수신기의 중간주파 변조를 이용한 보간기는, 입력 신호를 과표본화 하기 위해 삽입하는 과표본에 의한 불필요한 연산을 줄이고, f_s /4만큼 중간주파 변조할 경우 실수 데이터와 허수 데이터에 대한 불필요한 0의 곱셈연산을 수행하지 않도록 하여 곱셈기의 수를 줄임으로써, 송신단의 회로 구조를 간단히 하는 효과가 있다.As described above, the interpolator using the intermediate frequency modulation of the orthogonal frequency multiplexing modulation transceiver of the present invention reduces unnecessary operation by the oversample inserted to oversample the input signal, and real data if the intermediate frequency is modulated by f_s / 4. By reducing the number of multipliers by avoiding unnecessary zero multiplication operations on the imaginary data, the circuit structure of the transmitting end is simplified.

또한, 본 발명은 과표본화된 신호를 과표본화 주파수의 1/4로 IF 변조를 수행할 경우, 1/4 수준으로 감소된 곱셈 연산을 다시 1/2 수준으로 감쇄 시킬 수 있어, 최종적으로 1/8 수준으로 곱셈연산을 줄일 수 있게 되어, FIR 필터 사용으로 인한 송신단 복잡도를 크게 줄일 수 있어 송신단 설계 시 효율을 향상시키는 효과가 있다.In addition, in the present invention, when IF modulation is performed on a supersampled signal at a quarter of the oversample frequency, the multiplication operation reduced to a quarter level can be attenuated back to a half level. The multiplication operation can be reduced to 8 levels, which greatly reduces the transmitter complexity due to the use of the FIR filter, thereby improving the efficiency of the transmitter design.

Claims (4)

실수와 허수 데이터로 이루어진 기저대역 신호를 입력받아, 다수의 지연기를 통해 필터링하는 보간 필터부와;An interpolation filter unit for receiving a baseband signal consisting of real and imaginary data and filtering the plurality of delayers; 상기 보간 필터부에서 위상에 따라 출력되는 신호에 적절한 부호의 탭 계수를 곱하여 중간주파 변환하는 곱셈부와;A multiplier for multiplying the signal output according to the phase from the interpolation filter by the tap coefficient of an appropriate sign to convert the intermediate frequency; 상기 보간 필터부와 곱셈부를 제어하기 위한 위상 및 제어 비트를 스위칭하는 스위칭부와;A switching unit for switching phase and control bits for controlling the interpolation filter unit and the multiplier; 상기 곱셈부에서 출력되는 데이터를 합산하여 출력하는 덧셈기를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 직교 주파수 다중 변조 송수신기의 중간주파 변조를 이용한 보간기.And an adder for summing and outputting data output from the multiplier. An interpolator using intermediate frequency modulation of an orthogonal frequency multiple modulation transceiver. 제1항에 있어서, 상기 보간 필터부는 다수의 직렬 연결된 지연기를 4행으로 구성하고, 상기 각 지연기 행에서 1행과 3행은 동일한 실수 데이터를 입력받고, 2행과 4행은 동일한 허수 데이터를 입력받도록 하며, 상기 스위칭부에서 스위칭하는 제어 비트에 대응하여 각 행의 각 지연기 후단에서 출력되는 데이터를 선택적으로 출력하는 다수의 멀티플렉서를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 직교 주파수 다중 변조 송수신기의 중간주파 변조를 이용한 보간기.2. The interpolation filter unit of claim 1, wherein the interpolation filter unit comprises a plurality of serially connected delayers having four rows, in which one row and three rows receive the same real data, and the second and fourth rows have the same imaginary data. And a plurality of multiplexers for selectively outputting data output from the rear end of each delayer of each row in response to the control bits switched by the switching unit. Interpolator using frequency modulation. 제1항에 있어서, 상기 곱셈부는 상기 스위칭부에서 스위칭하는 제어 비트에대응하여 해당하는 탭 계수를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서와;2. The apparatus of claim 1, wherein the multiplier comprises: a multiplexer for selectively outputting a corresponding tap coefficient in response to a control bit switched by the switching unit; 상기 멀티플렉서에서 출력된 탭 계수와 상기 보간 필터부에서 출력되는 데이터를 곱셈 연산하여 출력하는 다수의 곱셈기를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 직교 주파수 다중 변조 송수신기의 중간주파 변조를 이용한 보간기.And a plurality of multipliers for multiplying and outputting the tap coefficients output from the multiplexer and the data output from the interpolation filter unit. The interpolator using intermediate frequency modulation of an orthogonal frequency multiple modulation transceiver. 제1항에 있어서, 상기 스위칭부의 스위칭에 의해 출력되는 제어 비트는, 보간 필터부의 지연기 행의 선택 및 멀티플렉서의 제어 비트로 사용하며, 곱셈부의 탭 계수 선택을 위한 멀티플렉서의 제어 비트로 사용하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 다중 변조 송수신기의 중간주파 변조를 이용한 보간기.The method of claim 1, wherein the control bit output by the switching of the switching unit is used as a control bit of the delay row of the interpolation filter unit and a control bit of the multiplexer, and used as a control bit of the multiplexer for selecting the tap coefficient of the multiplier. Interpolator using intermediate frequency modulation of quadrature frequency modulated transceiver.
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