KR20040076501A - 통신용 펄스를 이용한 ｐｓｋ 변조 방법 및 장치 - Google Patents

통신용 펄스를 이용한 ｐｓｋ 변조 방법 및 장치 Download PDF

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KR20040076501A
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Abstract

본 발명은 두 개의 펄스를 이용하여 통신용 펄스를 변조하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가우시안 펄스를 이용하여 통신용 펄스에 대한 PSK-변조를 수행할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 통신용 펄스 변조 방법은 (a) M진 변조에 상응하여 위상 정보를 추출하는 단계, (b) 미리 설정된 표준 편차를 가지는 가우시안 펄스에 사인파가 곱해진 제1 펄스 및 가우시안 펄스에 코사인파가 곱해진 제2 펄스를 생성하는 통신용 펄스 생성 단계 및 (c) 제1 펄스 및 제2 펄스 각각에 위상 정보에 상응하는 진폭 A 및 B를 곱하고, 이를 합산하여 통신용 펄스의 변조파, s(t)를 생성하는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

통신용 펄스를 이용한 ＰＳＫ 변조 방법 및 장치{Method and Device for performing PSK-modulation using pulse for communications}
본 발명은 두 개의 펄스를 포함하는 통신용 펄스를 변조하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가우시안 펄스를 이용하여 생성된 통신용 펄스를 PSK-변조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
유더블유비(UWB, Ultra-Wideband, 이하, UWB라 칭함) 무선 기술은 무선반송파를 사용하지 않고 기저대역에서 수 GHz이상의 매우 넓은 주파수 대역을 사용하여 통신이나 레이더 등에 응용될 수 있는 통신 방식이다. 특히 이 기술은 수 나노 혹은 수 피코 초의 매우 좁은 펄스를 사용함으로써 기존의 무선 시스템의 잡음과 같은 매우 낮은 스펙트럼 전력으로 기존의 이동통신, 방송, 위성 등의 기존 통신 시스템과 상호 간섭 영향 없이 주파수를 공유하여 사용할 수 있으므로 주파수의 제약 없이 사용 가능한 장점이 있다.
반면, 기존 주파수 사용 대역과의 충돌을 방지하기 위하여 여러 가지 제약, 예를 들면 대역폭 및 전력에 대한 제약이 존재하며, 상기 제약을 충족할 수 있는 펄스를 생성하는데 많은 어려움이 있다. 즉, 기존 방식에 의할 때, 많은 수작업을 통하여 마스크를 만족하는 펄스를 생성하였다. 예를 들어, 가우시안 펄스를 여러 개 조합한 후, 상기 펄스를 여러 절차의 셰이핑(shaping) 과정을 통하여 펄스를 생성하여야 하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 펄스를 생성한 후, 이를 송신하기 위하여는 변조 과정을 거쳐야 한다. 이하 설명의 편의상, 변조 방식 중 PSK(위상 편이 키잉, Phase Shift Keying) 방식을 기준으로 설명하기로 한다. PSK(위상 편이 키잉, Phase Shift Keying) 방식은 디지털 신호의 정보 내용에 상응하여 반송파의 위상을 변화시키는 방식으로, 전송로 등에 의한 레벨 변화의 영향을 적게 받고, 심벌 에러로 우수하다. 뿐만 아니라, 피변조파는 양측파 신호이기 때문에 타이밍 정보 및 주파수 정보를 포함하고 있어, 변복조 회로가 간단한 장점이 있다.
그러나 이러한 펄스 변조 방식에 있어서, 기존 방식은 하나의 펄스만을 이용한 변조를 수행하고 있다. 즉, 두 개 이상의 펄스를 이용하여 PSK 변조를 수행하는 방법은 존재하지 아니한다.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 두 개의 정현파 즉, 사인파와 코사인파를 포함하여 구성된 통신용 펄스에 대한 PSK 변조를 수행할 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 PSK 변조의 객체, 즉, 임의의 주파수 대역과 대역폭을 충족시킬 수 있는 펄스를 가우시안 펄스를 이용하여 변조를 수행할 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펄스 변조 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어부의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펄스 변조 절차를 나타낸 순서도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페이저도를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펄스 변조부의 구성을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펄스 변조 절차를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100 : 펄스 변조 장치
110 : 펄스 변조부
130 : 제어부
120 : 송신 안테나
140 : 메모리부
210 : 변조 제어부
213 : 위상 산출부
215 : 위상 추출부
220 : 펄스 생성 제어부
223 : 파라미터 제어부
226 : 테스트 펄스 생성부
229 : 판단부
상술한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 사인파와 코사인파를 포함하여 구성된 통신용 펄스에 대한 PSK 변조를 수행할 수 있는 방법이 개시된다.
바람직한 실시예에 의할 때, 상기 통신용 펄스 변조 방법은 (a) M진 변조에 상응하여 위상 정보를 추출하는 단계, (b) 미리 설정된 표준 편차를 가지는 가우시안 펄스에 사인파가 곱해진 제1 펄스 및 상기 가우시안 펄스에 코사인파가 곱해진 제2 펄스를 생성하는 통신용 펄스 생성 단계 및 (c) 상기 제1 펄스 및 제2 펄스 각각에 상기 위상 정보에 상응하는 진폭 A 및 B를 곱하고, 이를 합산하여, 상기 통신용 펄스의 변조파, s(t)를 생성하는 단계를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 (b) 단계는 마스크 정보를 추출하는 단계, 상기 표준 편차, σ 를 조절하여, 상기 마스크에 상응하는 대역폭을 가지는 테스트 펄스를 생성하는 단계 및 상기 주파수, ω0를 조절하여 상기 마스크에 상응하는 대역을 가지는 테스트 펄스를 생성하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 사인파와 코사인파로 포함하여 구성된 통신용 펄스에 대한 PSK 변조를 수행할 수 있는 장치가 개시된다.
바람직한 실시예에 의할 때, 통신용 펄스 변조 장치는 미리 설정된 표준 편차를 가지는 가우시안 펄스에 사인파가 곱해진 제1 펄스 및 상기 가우시안 펄스에 코사인파가 곱해진 제2 펄스를 포함하는 통신용 펄스 각각에 위상 정보에 상응하는 진폭 A 및 B를 곱하고, 이를 합산하여, 상기 통신용 펄스의 변조파, s(t)를 생성하기 위한 펄스 변조부, 미리 설정된 위상 변조 방식에 상응하는 상기 위상 정보를 산출하고, 상기 위상 정보를 이용하여 상기 통신용 펄스를 변조하도록 상기 펄스 변조부를 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 변조 제어부를 포함하며, 상기 변조 제어부는 상기 위상 변조 방식에 상응하여 위상 또는 진폭 정보를 실시간으로 산출하기 위한 위상 산출부 및 상기 위상 변조 방식에 상응하여 미리 저장된 위상 또는 진폭 정보를 상기 제어부에 연결된 메모리부에서 추출하기 위한 위상 추출부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제어부는 펄스 생성 제어부를 더 포함하며, 상기 펄스 생성 제어부는 마스크 정보를 추출하고, 상기 마스크 정보에 상응하여, 미리 설정된 파라미터를 변화시키기 위한 파라미터 제어부 및 상기 파라미터 제어부에서 전달받은 파라미터를 이용하여, 미시 설정된 방식에 상응하여 테스트 펄스를 생성하기 위한 테스트 펄스 생성부 및 상기 테스트 펄스가 상기 마스크를 만족하는지 여부를 판단하기 위한 판단부를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 펄스 변조 방법 및 장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펄스 변조 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 통신 방식에서 펄스 변조 방식에 사용될 수 있으며, 바람직하게는 UWB 방식에 의한 송신 과정에 적용될 수 있다. 일반적인 통신 방식에 있어서, 송신 절차는 펄스 생성 및 변조 과정으로 이루어지며, 본 발명은 상기 펄스의 변조에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 변조 방식은 가우시안 펄스를 이용하여 미리 설정된 규격(마스크, 이하 마스크라 칭함)에 상응하여 생성된 통신용 펄스로서, 사인함수와 코사인함수를 모두 포함하는 펄스를 대상으로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 펄스 변조 장치(100)는 펄스 변조부(110), 제어부(130)를 포함하며, 상기 변조된 펄스를 송신하기 위한 송신 안테나(120) 및 상기 제어부에 연결된 메모리부(140)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 펄스 변조부(110)는 상기 통신용 펄스에 대한 PSK-변조를 수행하며, 본 발명에 의할 때, PSK-변조된 통신용 펄스 또한 상기 통신용 펄스와 같이 사인파 및 코사인파를 포함하도록 구성된다. 즉, 상기 펄스 변조부(110)는 하기 수학식 1에 의하여 정의된 변조된 펄스, s(t) 를 생성할 수 있으며, 하기 수학식 1은 다음과 같이 표현할 수 있다.
여기서, t 는 시간, Θ 는 위상, ω0는 각주파수를 지칭한다. 그리고, g(t) 는 가우시안 펄스를 지칭하며, 하기 수학식 2로 표현할 수 있다.
여기서, a는 시간지연(time delay)을 지칭하고, p는 전송신호의 최대 파워(power), σ는 표준 편차를 지칭한다.
하기의 수학식 3을 참조하면, 위상 변조된 펄스를 삼각 함수 공식을 이용하여 단순화한 수학식이 도시되어 있다.
여기서, A는 코사인파에 곱해진 진폭, B 는 사인파에 곱해진 진폭을 지칭하며, 상기 A, B를 제어하여 위상 변조를 제어할 수 있음을 알 수 있다. 이하, 상기 진폭을 조절하여 위상 변조를 수행하는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
제어부(130)는 미리 설정된 위상 변조 방식에 상응하여 위상을 산출하고, 상기 위상에 상응하여 본 발명에 따른 송신 펄스를 변조하도록 펄스 변조부(110)를 제어하는 기능을 수행한다. 상기 제어부(130)는 위상 정보를 제공하기 위한 변조 제어부(210) 및 상기 변조할 펄스를 생성하기 위한 펄스 생성 제어부(220)를 더 포함하여 구성될 수 있다(도 2 참조).
본 발명에 따른 메모리부(140)는 위상 변조 방식에 상응하여 위상각 또는 진폭에 대한 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 메모리부(140)는 적어도 하나의 마스크에 대한 정보, 즉, 주파수 대역에 대한 전력 크기 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이하, 도 2를 참조하여 제어부의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 제어부(130)는 송신 펄스를 미리 설정된 방식에 의하여 변조하기 위하여 위상에 대한 정보를 제공하는 변조 제어부(210)를 포함하며, 상기 송신 펄스의 파라미터, 즉 σ, ω0등을 제공하여, 임의의 마스크에 상응하는 펄스를 생성하도록 제어하기 위한 펄스 생성 제어부(220)를 더 포함할 수 있다.
변조 제어부(210)는 위상 산출부(213) 또는 위상 추출부(215)를 포함할 수 있다. 위상 추출부(213)는 상기 위상 변조 방식에 상응하여 위상 또는 진폭 정보를 실시간으로 산출하는 기능을 수행하고, 위상 추출부(215)는 위상 변조 방식에 상응하여 미리 저장된 위상 또는 진폭 정보를 메모리부(140)에서 추출하는 기능을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 위상 또는 진폭에 상응하여 변조되는 펄스는 기존의 통신용 펄스가 아니며, 가우시안 펄스에 사인파 및 코사인파를 곱하여 생성한 펄스로서, 특정 마스크에 상응하여 생성된 펄스이다. 상기 펄스를 생성하기 위하여 변조 제어부(210)는 펄스 생성 제어부(220)를 더 포함할 수 있다.
상기 펄스 생성 제어부(210)는 파라미터 제어부(223), 테스트 펄스 생성부(226) 및 판단부(229)를 포함하여 구성된다.
상기 펄스 생성 제어부(210)는 파라미터, 즉 σ, ω0를 변화시키면서, 복수개의 테스트 펄스를 생성하여 시뮬레이션한 후, 상기 생성된 펄스가 상기 마스크를 만족시키는지 여부를 판단한다. 본 발명의 실시예에 의할 때, 파라미터 설정의 편의를 위하여, 상기 파라미터 중 σ, ω0를 중심으로 파라미터를 변경하도록 구성할 수 있다.
상기 판단 결과, 마스크를 만족시키는 파라미터를 결정하고, 상기 파라미터를 펄스 변조부(100)로 전달하여 원하는 펄스를 생성 및 변조하도록 제어할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 펄스 변조 절차를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펄스 변조 절차를 나타낸 순서도이다.
단계 S300에서, 본 발명에 따른 펄스 변조 장치(100)는 펄스를 생성하기 위한 기본 파라미터 정보를 생성한다.
상기 단계를 좀더 상세히 설명하면, 파라미터 제어부(223)는 마스크 정보를 추출하고, 상기 마스크 정보에 상응하여 파라미터를 생성하여 테스트 펄스 생성부(226)로 전달한다. 그리고, 테스트 펄스 생성부(226)는 상기 파라미터 제어부(210)에서 전달받은 파라미터를 이용하여, 하기 수학식 1 또는 3에 기재된 식에 상응하는 테스트 펄스를 생성한다.
상기 테스트 펄스는 변조를 수행하기 위함이 아니라, 마스크에 상응하는 대역폭 및 파워를 가지는지 여부를 판단하기 위하여 사용된다. 따라서, 위상 정보의 판단을 불필요하며, 대역폭과 주파수 파라미터만을 이용하여 마스크에 상응하는 펄스를 생성하도록 제어할 수 있다. 판단부(230)는 상기 테스트 펄스 및 상기 마스크 정보를 이용하여 테스트 펄스가 상기 마스크를 만족하는지 판단할 수 있다. 상기 마스크를 만족하는 테스트 펄스에 상응하는 파라미터 정보, σ, ω0를 설정한 후, 상기 파라미터 정보를 펄스 변조부(110)로 전달할 수 있다.
그리고 단계 S310에서 펄스 변조 장치(100)는 PSK-변조를 수행하기 위한 위상 정보를 생성한다. 상기 위상 정보는 실시간으로 생성할 수 있고, 미리 저장된 위상 정보를 추출하도록 구성할 수 있음은 당연하다.
즉, 펄스 변조 장치(100)는 상기 위상 변조 방식에 상응하여 위상 또는 진폭 정보를 실시간으로 산출하는 기능을 수행하는 위상 산출부(213)를 이용하여 위상 정보를 획득하거나, 위상 변조 방식에 상응하여 미리 저장된 위상 또는 진폭 정보를 메모리부(140)에서 추출하는 기능을 수행하는 위상 추출부(215)를 이용하여 위상 정보를 획득할 수 있다.
단계 S320에서 상기 위상 변조 정보를 이용하여 펄스의 위상을 변조시키면서, 본 발명에 따른 펄스에 대한 PSK-변조를 수행한다. 본 발명의 실시예에 의할 때, 상기 도 4에 도시된 바와 같이 진폭만을 제어하며 위상 변조를 수행할 수 있다. 그리고 단계 S330에서 펄스 변조 장치(100)는 상술한 절차를 거쳐서 생성된 펄스를 송신 안테나를 이용하여 송신한다.
도 4a 및 도 4c는 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 페이저도를 나타낸 도면이다
본 발명에 따른 펄스 변조 장치는 복수의 위상 변조(M진-PSK)를 수행할 수 있다. 이하, 상기 방식 중 2진-PSK, 4진-PSK, 8진-PSK를 중심으로 설명하나, 그 이상도 유사한 방식으로 수행할 수 있음은 당연하다.
도 4a를 참조하면, 2진-PSK에 상응하는 페이저도가 도시되어 있으며, 하기 표 1에서 도 4a에 상응하는 A, B 값이 정리되어 있다.
n A B
1 1 0
2 -1 0
상기 도 4a에 실시한 페이저도에 한정되지 아니하며, 대응되는 두 펄스(403, 407)의 위상차가 180°가 유지되도록 임의의 두 파를 추출해도 무방함은 당연하다.
도 4b를 참조하면, 4진-PSK에 상응하는 페이저도가 도시되어 있으며, 하기 표 2에서 도 4b에 상응하는 A, B 값이 정리되어 있다.
n A B
1 1 0
2 0 1
3 -1 0
4 0 -1
상기 도 4b에 실시한 페이저도에 한정되지 아니하며, 대응되는 펄스 4개(410, 412, 414, 416)의 위상차가 90°가 유지되도록 임의의 펄스를 추출해도 무방함은 당연하다.
도 4c를 참조하면, 8진-PSK에 상응하는 페이저도가 도시되어 있으며, 하기 표 3에서 도 4c에 상응하는 A, B 값이 정리되어 있다.
n A B
1 1 0
2 0.707 0.707
3 0 1
4 -0.707 0.707
5 -1 0
6 -0.707 -0.707
7 0 1
8 0.707 -0.707
상기 8진-PSK 또한, 도 4c에 실시한 페이저도에 한정되지 아니하며, 대응되는 펄스 8개(421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428)의 위상차가 45°가 유지되도록 임의의 펄스를 추출해도 무방함은 당연하다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펄스 변조부의 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 펄스 변조부는 (110)은 사인파 발생기(500), 위상 변위기(505), 가우시안 발생기(520) 및 복수개의 곱셈기(510-1, 510-2, 510-3) 및 덧셈기(515)를 포함하여 구성된다. 여기서, 본 발명에 따른 펄스 변조부(100)는 다양한 회로 조합에 의하여 구성할 수 있으며, 도 5는 이러한 여러 가지 구성 중 하나의 실시예에 지나지 아니함은 당연하다.
먼저, 사인파 발생기(500)에서 생성된 사인파는 위상 변위기(505)에서 코사인파로 변형된다. 이러한 코사인파는 곱셈기(510-2)에서 진폭 A가 곱해지고, 사인파는 곱셈기(510-1)에서 진폭 B가 곱해진다.
여기서, 상기 진폭 A, B에 상응하여 위상이 결정되며, 이러한 진폭을 곱하는 과정이 본 발명에 따른 변조 과정이다. 여기서, 상기 A, B에 대한 값은 제어부(130)에 포함된 변조 제어부(210)에서 전달받는다.
A, B 가 곱하여진 코사인파 및 사인파는 덧셈기(515)에서 병합된 후, 곱셈기(510-3)에서, 가우시안 발생기(520)와 곱하여져 본 발명에 의한 변조된 펄스가 생성될 수 있다.
여기서, 상기 가우시안 발생기(520)는 제어부(150)의 펄스 생성 제어부(220)에서 전달받은 파라미터 정보를 이용하여 가우시안 펄스를 생성하도록 구성된다. 상기와 같은 구성을 통하여, 본 발명에 따른 펄스 변조 장치(100)는 임의의 마스크를 만족하는 펄스에 대한 PSK-변조를 수행할 수 있다. 이렇게 변조된 펄스는 송신 안테나(120)를 통하여 송신된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펄스 생성 절차를 그래프로 나타낸 도면이다.
이하, 바람직한 실시예에 따른 도 6을 참조하여 설명하기로 한다. 먼저 본 발명에 따른 펄스 변조 장치(100)는 M진 PSK 변조를 하기 위해 위상(Phase)을 계산한다.
그리고 단계 S610에서, 펄스 변조 장치(100)는 미리 설정된 주파수 및 표준 편차를 가지는 두개의 펄스(613, 616)를 생성한다. 상기 두 개의 펄스는 미리 설정된 표준 편차를 가지는 가우시안 펄스에 사인파가 곱해진 제1 펄스(613) 및 상기 가우시안 펄스에 코사인파가 곱해진 제2 펄스(616)를 포함한다.
단계 S620에서, 펄스 변조 장치(100)는 생성된 펄스 각각에 상기 위상(Phase)에 상응하는 진폭(Amplitude)을 곱하고, 이를 더함으로써 본 발명에 따른 PSK 변조를 한다.
여기서, 상기 제1 펄스(613)에는 상기 제1 펄스(613)에 상응하는 진폭, B를 곱하고, 제2 펄스(616)에는 상기 제2 펄스(616)에 상응하는 진폭, A를 곱한다.
상술한 절차를 경유하면, 단계 630에 도시된 바와 같이 변조된 펄스가 생성되며, 본 발명에 따른 M진 PSK 변조 절차가 완료된다.
상기 단계 S630에는 상기 변조된 펄스(623)에 상응하는 복수개의 펄스가 시간 도메인을 기준으로 도시되어 있다. 제1 펄스(633)는 A=1, B=0 인 경우, 즉, 코사인으로 이루어진 펄스파이고, 제2 펄스(635) 및 제3 펄스(637)는 A≠0, B≠0 인경우, 즉, 본 발명에 따른 펄스파를 도시한 그래프이다. 즉, 제2 펄스(635)는 A=B=(1/2)1/2인 경우이고, 제3 펄스(637)는. A=-(1/2)1/2, B=(1/2)1/2인 경우, 도시한 그래프이다. 그리고, 제4 펄스(639)는 A=0, B=1 인 경우, 즉, 사인파로 이루어진 펄스파이다.
위상 변조 방식이 4진-PSK인 경우, 제1 펄스(633) 및 제2 펄스(635)와 상기 제1 펄스(633) 및 제2 펄스(635)를 X축에 대칭한 펄스를 사용할 수 있다. 그리고, 8진-PSK인 경우, 제1 펄스(633) 내지 제4 펄스(639)와 상기 제1 펄스(633) 내지 제4 펄스(639)를 X축에 대칭한 펄스를 사용할 수 있다. 마찬가지로, M이 16 이상일 때는 상술한 방법으로 A, B 값을 산출 또는 추출하여 사용할 수 있다.
상기 제1 펄스(633) 내지 제4 펄스(639)는 하나의 실시예에 지나지 않으며, 본 발명의 따른 펄스 변조 방법이 상기 실시예에 한정되지 아니함은 당연하다. 즉, 본 발명의 기술 사상이 상술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아니며, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 두 개의 정현파 즉, 사인파 및 코사인파와 가우시안 펄스의 곱으로 이루어진 통신용 펄스에 대한 PSK 변조를수행할 있는 방법 및 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 펄스를 이용한 통신 방식에 있어서, 하나의 펄스만을 이용한 변조 방식과는 달리 펄스에 사인파 및 코사인파로 이루어진 정현파, 즉 두개의 펄스로 이루어진 통신용 펄스를 이용하여 PSK 변조를 하는 방법을 제공함으로써, M진 PSK 변조가 가능하며, 또한 기존의 PSK 변복조 방식에 사용되었던 다양한 알고리즘을 결합할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명에 따른 변조 방식을 UWB 시스템에 응용함으로써, 보안성, 높은 데이터 전송 특성 및 정확한 거리 및 위치 측정이 가능한 높은 해상도를 제공하며 다중경로 영향에 강인한 특성을 지닌 통신 환경을 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명은 반송파를 사용하지 않고 기저대역에서 통신이 이루어지므로 송수신기의 구조가 간단해짐으로써 낮은 비용으로 송수신기를 제작할 수 있는 효과도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 통신용 펄스 변조 방법에 있어서,
    (a) M진 변조에 상응하여 위상 정보를 추출하는 단계-여기서, M은 2의 배수를 지칭함-;
    (b) 미리 설정된 표준 편차를 가지는 가우시안 펄스에 사인파가 곱해진 제1 펄스 및 상기 가우시안 펄스에 코사인파가 곱해진 제2 펄스를 생성하는 통신용 펄스 생성 단계; 및
    (c) 상기 제1 펄스 및 제2 펄스 각각에 상기 위상 정보에 상응하는 진폭 A 및 B를 곱하고, 이를 합산하여, 하기 수학식으로 표현되는 상기 통신용 펄스의 변조파, s(t)를 생성하는 단계
    (수학식)
    -여기서, 상기 진폭 A 및 B는 진폭, t 는 시간을 지칭하고, ω0는 주파수, g(t) 는 가우시안 펄스, a 는 시간 지연, σ 는 표준 편차를 지칭함-
    를 포함하는 통신용 펄스 변조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    마스크 정보를 추출하는 단계;
    상기 표준 편차, σ를 조절하여, 상기 마스크에 상응하는 대역폭을 가지는 테스트 펄스를 생성하는 단계; 및
    상기 주파수, ω0를 조절하여 상기 마스크에 상응하는 대역을 가지는 테스트 펄스를 생성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 생성 방법.
  3. 통신용 펄스 변조 장치에 있어서,
    미리 설정된 표준 편차를 가지는 가우시안 펄스에 사인파가 곱해진 제1 펄스 및 상기 가우시안 펄스에 코사인파가 곱해진 제2 펄스를 포함하는 통신용 펄스 각각에 위상 정보에 상응하는 진폭 A 및 B를 곱하고, 이를 합산하여, 하기 수학식으로 표현되는 상기 통신용 펄스의 변조파, s(t)를 생성하기 위한 펄스 변조부
    (수학식)
    -여기서, 상기 진폭 A 및 B는 진폭, t 는 시간을 지칭하고, ω0는 주파수, g(t) 는 가우시안 펄스, a 는 시간 지연, σ 는 표준 편차를 지칭함-; 및
    미리 설정된 위상 변조 방식에 상응하는 상기 위상 정보를 산출하고, 상기 위상 정보를 이용하여 상기 통신용 펄스를 변조하도록 상기 펄스 변조부를 제어하기 위한 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신용 펄스 변조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 변조 제어부를 포함하며,
    상기 변조 제어부는,
    상기 위상 변조 방식에 상응하여 위상 또는 진폭 정보를 실시간으로 산출하기 위한 위상 산출부; 및
    상기 위상 변조 방식에 상응하여 미리 저장된 위상 또는 진폭 정보를 상기 제어부에 연결된 메모리부에서 추출하기 위한 위상 추출부 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신용 펄스 변조 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 펄스 생성 제어부를 더 포함하며,
    상기 펄스 생성 제어부는,
    마스크 정보를 추출하고, 상기 마스크 정보에 상응하여, 미리 설정된 파라미터를 변화시키기 위한 파라미터 제어부;
    상기 파라미터 제어부에서 전달받은 파라미터를 이용하여, 테스트 펄스를 생성하기 위한 테스트 펄스 생성부; 및
    상기 테스트 펄스가 상기 마스크를 만족하는지 여부를 판단하기 위한 판단부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신용 펄스 변조 장치.
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