KR20050004449A - 맨체스터 신호의 천이 오류 보정 방법 - Google Patents

맨체스터 신호의 천이 오류 보정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 맨체스터 신호의 천이 오류 보정 방법에 관한 것이다.
본 발명은 비트구간 단위로 샘플링된 맨체스터 인코딩 신호를 수신하는 단계와; 상기 수신된 샘플링 신호의 위상변화를 검출하여 누적샘플단위 위상차값을 산출하는 단계와; 상기 산출된 누적샘플단위 위상차값이 기준위상범위 내에 해당하는지 여부를 비교하여, 그 비교 결과에 따라 비트구간을 갱신하는 단계를 포함하는 방법을 구비하여 구성된다.
따라서, 본 발명은 통신 시스템에서 유선 또는 무선 구간을 통해 수신된 맨체스터 신호를 검출하는 경우, 비트구간 단위로 샘플링된 맨체스터 인코딩 신호의 위상변화를 검출하여, 맨체스터 인코딩 신호 '1비트'의 크기를 샘플링한 비트구간의 전후 '1 샘플시간' 동안 발생하는 샘플단위 위상차값을 소정 횟수 동안 누적한 누적샘플단위 위상차값을 산출한 후, 그 산출된 누적샘플단위 위상차값이 기준위상범위 내에 해당하는지 여부를 비교하여, 비트구간을 단위 샘플시간만큼 증감하면서 갱신함으로써, 해당 비트구간 내에서 1비트를 표현하는 구간의 변화로 유발되는 타이밍 오차를 보상하여, 수신측 시스템에서 비트 오율(Bit Error Rate)을 감소하므로, 시스템 성능 향상은 물론 연산 오류 발생을 방지하는 효과가 있다.

Description

맨체스터 신호의 천이 오류 보정 방법{MANCHESTER SIGNAL TRANSITION ERROR COMPENSATION METHOD}
본 발명은 맨체스터 코드를 이용한 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 통신 시스템에서 유선 또는 무선 구간을 통해 수신된 맨체스터 신호를 검출하는 경우, 비트구간 단위로 샘플링된 맨체스터 인코딩 신호의 위상변화를 검출하여, 맨체스터 인코딩 신호 '1비트'의 크기를 샘플링한 비트구간의 전후 '1 샘플시간' 동안 발생하는 샘플단위 위상차값을 소정 횟수 동안 누적한 누적샘플단위 위상차값을 산출한 후, 그 산출된 누적샘플단위 위상차값이 기준위상범위 내에 해당하는지 여부를 비교하고, 그 비교 결과에 따라 비트구간을 단위 샘플시간만큼 증감하여 해당 비트구간 내에서 1비트를 표현하는 구간의 변화로 유발되는 타이밍 오차를 보상하는 맨체스터 신호의 천이 오류 보정 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 데이터 통신 방식은 신호선의 존재 여부에 따라 유선 통신 또는 무선 통신으로 구분되고, 데이터의 각 비트를 운반하는데 개별적인 선을 사용하느냐 아니면 단일의 선을 사용하느냐에 따라 병렬 통신 또는 직렬 통신으로 구분된다.
나아가, 직력 통신 방식은 송신측과 수신측의 클럭이 독립적인지 여부에 따라 동기식 통신과 비동기식 통신으로 구분된다.
더욱이, 동기식 통신 방식은 데이터의 각 비트를 인코딩하기 위한 다양한 코드 체계를 가지는 바, 이 중에서 맨체스터 코드 체계는 한 비트의 시간 간격 동안 적어도 1회의 전압 천이가 발생하는 코드 체계를 말한다.
맨체스터 코드에 따르면, 자체적으로 동기화 능력이 존재하기 때문에 오류가 발생하는 경우에도 수신측에서 데이터를 용이하게 복원할 수 있는 장점이 있다.
도1은 종래 맨체스터 신호 검출 및 동기용 수신 클럭 복원 장치의 구성을 보인 블록도로서, 발진부(10), 보레이트(Baud rate) 발생부(11), 송신 신호 동기부(12), 수신 클럭 발생부(13), 맨체스터 디코더(14)로 구성된다.
수신측의 보레이트 발생부(11)에서는 그 입력단(D0∼D2) 및 제어단(/CS_EN, /WR)을 제어하여 송신 보레이트의 최대 32배의 주파수가 동기용 클럭으로 발생되도록 하며, 송신 신호 동기부(12)는 무선구간을 통해 수신된 맨체스터 인코딩 신호를 입력받은 후, 이를 보레이트 발생부(11)에서 발생되는 32배 주파수의 동기용 클럭에 의해 동기시켜 동기된 맨체스터 인코딩 신호를 출력한다.
여기서, 상기 송신 신호 동기부(12)에서 동기된 맨체스터 인코딩 신호는, 원래의 맨체스터 인코딩 신호의 주기에서 최대 1/32 정도의 미미한 지연분만을 가지는 신호가 된다.
한편, 송신 신호 동기부(12)는 맨체스터 인코딩 신호의 수신 시점에 맞추어 수신클럭 발생부(13)에 수신인지신호를 제공하는데, 이에 따라 상기 수신클럭 발생부(13)가 동작을 개시하여 입력되는 동기용 클럭을 32분주하여 복원한 동기용 수신 클럭을 생성한 후, 이를 직렬 통신 회로단(미도시)로 제공한다.
그리고, 상기 수신클럭 발생부(13)는 상기 복원된 동기용 수신클럭을 3/4주기 만큼 쉬프트시켜서 디코딩 클럭으로 맨체스터 디코더(14)로 출력한다.
그리고, 상기 맨체스터 디코더(14)는 송신 신호 동기부(12)로부터 출력된 동기된 맨체스터 인코딩 신호를 디코딩 클럭의 매 상승에지에서 트리거시키는 동작에 의해 본래의 데이터를 복원한 후, 본래 입력된 맨체스터 인코딩 신호보다 1/4주기 만큼 지연된 복원된 복원신호를 직렬로 출력하게 된다.
그런데, 상기와 같은 종래 기술에 있어서, 무선 통신 시스템에서 무선 구간을 통해 수신된 맨체스터 신호를 검출하고 그 동기용 수신 클럭을 복원하는 경우, 무선통신을 위한 RF(Radio Frequency) 송신기와 수신기는 기준 발진기의 주파수가 상이함으로 인해, 도2와 같이 무선 구간을 통과한 맨체스터 신호에서 1비트를 표현하는 구간, 즉 맨체스터 코드의 영점 교차(Zero crossing)하는 천이 부분이 변경됨으로써, 무선 통신 시스템의 수신측에서 검출된 맨체스터 신호를 복원할 시, '1비트'를 표현하는 구간이 변경됨으로 인해 비트 오율(Bit Error Rate)이 증가하므로, 시스템 성능이 저하되고 연산 오류가 발생하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 통신 시스템에서 유선 또는 무선 구간을 통해 수신된 맨체스터 신호를 검출하는 경우, 비트구간 단위로 샘플링된 맨체스터 인코딩 신호의 위상변화를 검출하여, 맨체스터 인코딩 신호 '1비트'의 크기를 샘플링한 비트구간의 전후 '1 샘플시간' 동안 발생하는 샘플단위 위상차값을 소정 횟수 동안 누적한 누적샘플단위 위상차값을 산출한 후, 그 산출된 누적샘플단위 위상차값이 기준위상범위 내에 해당하는지 여부를 비교하고, 그 비교 결과에 따라 비트구간을 단위 샘플시간만큼 증감하여 해당 비트구간 내에서 1비트를 표현하는 구간의 변화로 유발되는 타이밍 오차를 보상하도록 하는 방버을 제공함에 그 목적이 있다.
도1은 종래 맨체스터 신호 검출 및 동기용 수신 클럭 복원 장치의 구성을 보인 블록도.
도2는 상기 도1에서, 무선 구간을 통과한 맨체스터 신호의 천이 부분에 오류가 발생한 것을 보인 타이밍도.
도3은 본 발명 맨체스터 신호의 천이 오류 보정 방법을 구현한 장치의 구성을 보인 블록도.
도4는 상기 도3에서, 송수신되는 패킷의 구조를 간략히 보인 구조도.
도5는 상기 도3에서, 맨체스터 인코딩 신호를 샘플링하는 예를 보인 타이밍도.
도6은 상기 도3에서, 데이터 버퍼가 데이터 디코딩을 위해 샘플링 신호를 버퍼링하는 예를 보인 구조도.
도7은 상기 도3에서, 마이크로 콘트롤러의 구성을 보인 블록도.
도8은 본 발명 맨체스터 신호의 천이 오류 보정 방법의 동작과정을 보인 순서도.
도9는 상기 도8에서, 각 샘플시간에 대한 오프셋(Offset)과 위상검출기의 출력신호간의 관계를 나타내는 S-곡선을 보인 그래프도.
도10은 상기 도8에서, 타이밍 보정을 하지 않은 경우 샘플 오율에 따른 비트 오율/패킷 오율을 나타낸 그래프도.
도11은 상기 도8에서, 타이밍 보정을 수행한 경우 샘플 오율에 따른 비트 오율/패킷 오율을 나타낸 그래프도.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
100 : 안테나 200 : RF 회로부
300 : 마이크로 콘트롤러 310 ; 데이터 버퍼
320 : 위상검출기 330 ; 누적기
340 : 비교기
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 비트구간 단위로 샘플링된 맨체스터 인코딩 신호를 수신하는 단계와; 상기 수신된 샘플링 신호의 위상변화를 검출하여 누적샘플단위 위상차값을 산출하는 단계와; 상기 산출된 누적샘플단위 위상차값이 기준위상범위 내에 해당하는지 여부를 비교하여, 그 비교 결과에 따라 비트구간을 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도3은 본 발명 맨체스터 신호의 천이 오류 보정 방법을 구현한 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이, 무선 채널로부터 안테나(100)를 통해 맨체스터 인코딩 신호를 수신하여, 대역변환, 주파수 변조 및 잡음 제거 등의 신호처리를 수행하는 RF 회로부(200)와; 상기 RF 회로부(200)로부터 신호처리된 맨체스터 인코딩 신호를 샘플링(Sampling)하여 버퍼링한 후, 비트구간을 중심으로 샘플시간 전후로 발생하는 위상차를 검출하고, 그에 따라 상기 비트구간을 단위 샘플시간만큼 증감하여, 상기 맨체스터 인코딩 신호의 비트 타이밍을 복원하는 마이크로 콘트롤러(Micro-controller)(300)로 구성한다.
그리고, 상기 마이크로 콘트롤러(300)는, 도7과 같이, 샘플링부(미도시)에서 수신된 맨체스터 인코딩 신호를 비트구간 내에서 소정의 샘플시간 단위로 샘플링한 샘플링 신호를 수신하여 버퍼링한 후, 그 버퍼링된 샘플링 신호를 비트구간 단위로 후술할 위상검출기(320)로 출력하고, 후술할 위상검출기(320)로부터 입력된 위상검출값을 디코딩된 데이터 신호로 출력하는 데이터 버퍼(310)와; 비트구간을 단위로 상기 데이터 버퍼(310)에 버퍼링된 샘플링 신호를 읽어, 상기 버퍼링된 샘플링 신호로부터 위상검출값을 산출하여 상기 데이터 버퍼(310)로 출력함과 아울러, 상기 버퍼링된 샘플링 신호의 위상변화를 나타내는 샘플단위 위상차값을 산출하는 위상검출기(320)와; 상기 위상검출기(320)의 샘플단위 위상차값을 누적하여 누적샘플단위 위상차값을 산출하는 누적기(330)와; 상기 산출된 누적샘플단위 위상차값이 소정의 기준위상번위에 해당하는지 여부를 비교하여, 비트구간을 단위 샘플시간만큼 증감하여 상기 샘플링부(미도시) 및 데이터 버퍼(310)에서의 비트구간을 갱신하는 비교기(340)로 구성한다.
이하, 본 발명의 동작과정을 도8의 순서도를 참조하여 설명한다.
먼저, RF 회로부(200)는 무선 채널로부터 안테나(100)를 통해 맨체스터 인코딩 신호를 수신하여, 대역변환, 주파수 변조 및 잡음 제거 등의 신호처리를 수행하여 마이크로 콘트롤러(Micro-controller)(300)로 출력하고, 상기 마이크로 콘트롤러(300)는 상기 RF 회로부(200)로부터 신호처리된 맨체스터 인코딩 신호를샘플링(Sampling)하여 버퍼링한 후, 비트구간을 중심으로 샘플시간 전후로 발생하는 위상차를 검출하고, 그에 따라 상기 비트구간을 단위 샘플시간만큼 증감하여, 상기 맨체스터 인코딩 신호의 비트 타이밍을 복원한다.
여기서, 상기 RF 회로부(200)는 유선 혹은 무선 채널을 통하여 맨체스터 인코딩 신호를 수신할 수 있으나, 본 발명에서는 무선 채널을 통하여 맨체스터 인코딩 신호를 수신하는 것으로 가정한다.
그리고, 상기 RF 회로부(200)로 수신되는 데이터는, 패킷 혹은 서킷(Circuit) 구조를 가지는데, 패킷 구조를 가지는 경우 도4와 같이, 패킷 데이터의 시작을 알리는 프리앰블(Preamble) 필드, 데이터의 길이를 나타내는 데이터 길이 필드, 정보를 포함하는 페이로드(Payload), 오류 검출을 위한 CRC(Cyclic Redundancy Check) 필드 등으로 구성하며, 통상적으로 상기 프리앰플 필드 및 데이터 길이 필드는 1 바이트(Byte), CRC 필드는 2 바이트의 크기를 갖고, 본 발명에서 타이밍 오차를 보상하는 부분은 프리앰블을 제외한 필드 영역이다.
그리고, 상기 마이크로 콘트롤러(300) 내의 샘플링부(미도시)는 상기 RF 회로부(200)로부터 신호처리된 맨체스터 인코딩 신호를 샘플링(Sampling)하여 데이터 버퍼(310)로 출력하는데, 도5와 같이 '1'비트의 맨체스터 인코딩 신호를 샘플링하기 위하여 소정의 비트구간 동안 각 칩 단위로 'S'번의 인터럽트(Interrupt)를 통해 샘플링을 수행하는 것으로 가정하면, 최초의 칩(Chip)에 대해 'S'번 만큼 샘플링하여 출력된 샘플링 신호를 'X0∼XS-1'로, 두 번째 칩에 대해 'S'번 만큼 샘플링하여 출력된 샘플링 신호를 'Y0∼YS-1'로 나타내며, 따라서 '1'비트의 맨체스터 인코딩 신호는 '2S'번 샘플링되고, 각 샘플시간은 'B/2S'이 된다.
그리고, 상기 샘플링부(미도시)에서 샘플링되어 출력된 샘플링 신호는, 도6과 같이, 데이터 버퍼(310)에 'X0∼XS-1'부터 'Y0∼YS-1'까지 순차적으로 버퍼링된 후 비트구간 단위로 위상검출기(320)로 출력되며, 상기 위상검출기(320)는 비트구간 단위로 상기 데이터 버퍼(310)에 버퍼링된 샘플링 신호를 읽어, 상기 버퍼링된 샘플링 신호로부터 식 1에 의해 위상검출값을 산출하여 위상변화를 검출하게 된다(S80).
(식 1)
여기서, 맨체스터 인코딩 신호가 '로우(Low)'에서 '-1'를, '하이(High)'에서 '+1'을 갖는 것으로 가정하면, 위상검출기(320)로부터 위상검출값을 수신한 데이터 버퍼(310)는 상기 식 1에 의한 위상검출값이 '양수'인 경우 해당 맨체스터 인코딩 신호의 비트값을 '하이'인 것으로, 위상검출값이 '음수'인 경우 해당 맨체스터 인코딩 신호의 비트값을 '로우'인 것으로 하여 디코딩된 데이터 신호를 출력하게 된다.
따라서, 상기 위상검출기(320)는, 샘플링 신호가 데이터 버퍼(310)로 입력되는 샘플시간마다 카운팅을 하면서 비트구간 단위로 상기 데이터 버퍼(310)에 버퍼링된 샘플링 신호, 즉 'X0∼XS-1,Y0∼YS-1'를 읽고, 비트구간의 시간되면 그 읽은 샘플링 신호로부터 위상검출값을 산출하여 상기 데이터 버퍼(310)로 출력하며, 이에따라 상기 데이터 버퍼(310)는 디코딩된 데이터 신호를 출력한다(S81,S82).
여기서, 통상적으로 비트구간 동안에는 '2S'번의 인터럽트(Interrupt)를 통해 샘플링이 수행되므로, 비트구간 단위로 읽은 샘플링 신호라 함은 상기 데이터 버퍼(310)에 버퍼링된 샘플링 신호 중 상기 '2S'번의 인터럽트(Interrupt)에 해당하는 '2S'개의 샘플링 신호를 말하며, 상기 비트구간이 커지거나 작아지면 비트구간 단위로 읽은 샘플링 신호의 개수도 증감하게 된다.
이때, 상기 위상검출기(320)는 비트구간의 시간이 경과하기 '1 샘플시간' 이전이 되는 시점에, 상기 데이터 버퍼(310)로부터 비트구간 단위로 버퍼링된 샘플링 신호를 읽어 이전샘플포함 위상검출값을 산출하고(S88,S89), 비트구간의 시간으로부터 '1 샘플시간'이 경과한 시점에, 상기 데이터 버퍼(310)로부터 비트구간 단위로 버퍼링된 샘플링 신호를 읽어 이후샘플포함 위상검출값을 산출한다(S83,S84).
상기 이전샘플포함 위상검출값 및 이후샘플포함 위상검출값은 다음의 식 2에 의해 산출된다.
(식 2)
여기서, 상기 이전샘플포함 위상검출값은 비트구간으로부터 '1 샘플시간' 이전이 되는 시점에 상기 데이터 버퍼(310)로부터 비트구간 단위로 읽은 샘플링 신호이므로, 현재의 비트에 해당하는 샘플링 신호 'X0∼XS-1,Y0∼YS-2'와 이전의 비트에 해당하는 샘플링 신호 'YS-1'를 상기 식 2에 대입하여 산출하며, 상기 이후샘플포함위상검출값은 비트구간으로부터 '1 샘플시간'이 경과한 후 상기 데이터 버퍼(310)로부터 비트구간 단위로 읽은 샘플링 신호이므로, 현재의 비트에 해당하는 샘플링 신호 'X1∼XS-1,Y0∼YS-1'와 이후의 비트에 해당하는 샘플링 신호 'X0'를 상기 식 2에 대입하여 산출한다.
그 다음, 위상검출기(320)는 상기 이후샘플포함 위상검출값과 이전샘플포함 위상검출값의 차를 구하여 샘플단위 위상차값을 산출하여 누적기(330)로 출력하면, 상기 누적기(330)는 이를 순차적으로 누적하여 누적샘플단위 위상차값으로 하여 비교기(340)로 출력한다(S85).
여기서, 상기 이후샘플포함 위상검출값은, 수신된 '1비트'의 맨체스터 인코딩 신호의 영점 교차(Zero crossing)하는 천이 부분이 변경되거나 기타 신호 왜곡이 발생하는 경우에 있어서, 맨체스터 인코딩 신호 '1비트'의 크기를 샘플링한 비트구간보다 '1 샘플시간'만큼 더 경과한 시점에서의 상기 맨체스터 인코딩 신호 '1비트'의 위상변화를 검출하기 위한 값이고, 상기 이전샘플포함 위상검출값은 상기 맨체스터 인코딩 신호 '1비트'의 크기를 샘플링한 비트구간 이전의 '1 샘플시간'만큼 덜 경과한 시점에서의 상기 맨체스터 인코딩 신호 '1비트'의 위상변화를 검출하기 위한 값이다.
따라서, 상기 샘플단위 위상차값은, 상기 맨체스터 인코딩 신호 '1비트'의 크기를 샘플링한 비트구간의 전후 '1 샘플시간' 동안 발생하는 상기 맨체스터 인코딩 신호 '1비트'의 위상변화를 검출하기 위한 값이 되며, 누적기(330)로부터 누적샘플단위 위상차값을 수신한 비교기(340)는, 소정 횟수 동안 맨체스터 인코딩 신호의 위상변화를 검출하면서 산출한 누적샘플단위 위상차값이 기준위상범위에 해당하는지 여부에 따라 비트구간을 단위 샘플시간만큼 증감하여 상기 데이터 버퍼(310)에서의 비트구간을 갱신하게 된다.
즉, 상기 비교기(340)는, 누적샘플단위 위상차값이 양(+)의 기준위상값보다 큰 경우 비트구간을 '1 샘플시간'만큼 증가시켜 샘플링부(미도시) 및 데이터 버퍼(310)로 비트구간 갱신신호를 출력함으로써(S86,S87), 상기 샘플링부(미도시)에서 수신된 맨체스터 인코딩 신호를 샘플링하기 위한 비트구간과 위상검출기(320)에서 상기 데이터 버퍼(310)에 버퍼링된 샘플링 신호를 읽기 위한 비트구간을 변경하여, 상기 샘플링부(미도시)가 그 변경된 비트구간 동안 '2S+1'번의 인터럽트(Interrupt)를 통해 샘플링을 수행하며, 상기 위상검출기(320)가 '2S+1'개의 샘플링 신호를 수신하여 위상검출값 및 샘플단위 위상차값을 산출하도록 한다.
마찬가지로, 누적샘플단위 위상차값이 음(-)의 기준위상값보다 작은 경우 비트구간을 '1 샘플시간'만큼 감소시켜 샘플링부(미도시) 및 데이터 버퍼(310)로 비트구간 갱신신호를 출력함으로써(S90,S91), 상기 샘플링부(미도시)가 그 변경된 비트구간 동안 '2S-1'번의 인터럽트(Interrupt)를 통해 샘플링을 수행하며, 상기 위상검출기(320)가 '2S-1'개의 샘플링 신호를 수신하여 위상검출값 및 샘플단위 위상차값을 산출하도록 한다.
여기서, 상기 기준위상값은 시스템 상에 발생할 수 있는 노이즈, 해당 비트구간 동안 인터럽트를 수행하는 샘플시간의 간격, 시스템의 성능에 따른 비트 오율(BER, Bit Error Rate) 등에 의해 결정되며, 본 발명에서는 누적샘플단위 위상차값이 양(+)의 기준위상값보다 크거나 음(-)의 기준위상값보다 작은 경우, 비교기(340)는 기준위상범위에 해당하지 않은 것으로 판단하여 비트구간을 갱신하게 된다.
만일, 맨체스터 인코딩 신호 '1비트'의 비트구간 동안 상기 맨체스터 인코딩 신호의 영점 교차(Zero crossing)하는 천이 부분이 변경되거나 기타 신호 왜곡이 발생하는 경우, 상기 맨체스터 인코딩 신호 '1비트'의 크기를 샘플링한 비트구간의 전후 '1 샘플시간' 동안 발생하는 상기 맨체스터 인코딩 신호 '1비트'의 위상변화를 검출한 값인 샘플단위 위상차값이 변경되므로, 상기 누적샘플단위 위상차값이 기준위상범위에 해당하는지 여부를 비교에 따라 비트구간을 단위 샘플시간만큼 증감하여, 상기 '1비트'의 맨체스터 인코딩 신호에 발생된 천이 오류에 의해, 해당 비트구간 내에서 1비트를 표현하는 구간의 변화로 유발되는 타이밍 오차를 보상함으로써, 수신측 시스템에서 비트 오율(Bit Error Rate)을 감소시키게 된다.
그리고, 상기 누적기(330)로 저대역 통과 필터(Low Pass Filter, LPF)를 사용하여 누적샘플단위 위상차값을 산출하는 것도 가능하다.
한편, 수신되어 샘플링된 맨체스터 인코딩 신호가 '로우'와 '하이'가 같은 확률로 출현하는 랜덤 바이너리 코드(Random Binary Code)라고 가정하고, 각 칩당 8번의 오버샘플링(Over-sampling)을 수행하는 것을 가정한 경우, 각 샘플시간에 대한 오프셋(Offset)과 위상검출기의 출력신호간의 관계를 나타내는 S-곡선은 모의 실험결과 도9과 같이 나타난다.
그리고, 각 칩당 8번의 오버샘플링하고, 패킷 데이터의 프리앰블을 제외한 데이터 길이가 66바이트라고 가정하여 모의 실험을 수행하여, 타이밍 보정을 하지 않은 경우 샘플 오율(SER, Sample Error Rate)에 따른 비트 오율(BER, Bit Error)/패킷 오율(PER, Packet Error Rate)을 도10에, 타이밍 보정을 수행한 경우를 도11에 나타내었는데, 이에 도시한 바와 같이, 주파수 오차(Frequency Offset)가 증가할수록 이론적인 비트 오율과 이론적인 패킷 오율의 비율값에 가까워지는 것을 알 수 있다.
여기서, 주파수 오차가 10이라 함은, 수신된 맨체스터 인코딩 신호의 10비트마다 비트구간을 '1 샘플시간' 만큼 증가시켰다는 것을 말한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 통신 시스템에서 유선 또는 무선 구간을 통해 수신된 맨체스터 신호를 검출하는 경우, 비트구간 단위로 샘플링된 맨체스터 인코딩 신호의 위상변화를 검출하여, 맨체스터 인코딩 신호 '1비트'의 크기를 샘플링한 비트구간의 전후 '1 샘플시간' 동안 발생하는 샘플단위 위상차값을 소정 횟수 동안 누적한 누적샘플단위 위상차값을 산출한 후, 그 산출된 누적샘플단위 위상차값이 기준위상범위 내에 해당하는지 여부를 비교하여, 비트구간을 단위 샘플시간만큼 증감하면서 갱신함으로써, 해당 비트구간 내에서 1비트를 표현하는 구간의변화로 유발되는 타이밍 오차를 보상하여, 수신측 시스템에서 비트 오율(Bit Error Rate)을 감소하므로, 시스템 성능 향상은 물론 연산 오류 발생을 방지하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 비트구간 단위로 샘플링된 맨체스터 인코딩 신호를 수신하는 단계와; 상기 수신된 샘플링 신호의 위상변화를 검출하여 누적샘플단위 위상차값을 산출하는 단계와; 상기 산출된 누적샘플단위 위상차값이 기준위상범위 내에 해당하는지 여부를 비교하여, 그 비교 결과에 따라 비트구간을 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 맨체스터 신호의 천이 오류 보정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 누적샘플단위 위상차값을 산출하는 단계는, 비트구간의 시간으로부터 단위 샘플시간 이전이 되는 시점에, 데이터 버퍼로부터 비트구간 단위로 버퍼링된 샘플링 신호를 수신하여 이전샘플포함 위상검출값을 산출하는 과정과; 비트구간의 시간으로부터 단위 샘플시간이 경과한 시점에, 데이터 버퍼로부터 비트구간 단위로 버퍼링된 샘플링 신호를 수신하여 이후샘플포함 위상검출값을 산출하는 과정과; 상기 이후샘플포함 위상검출값과 이전샘플포함 위상검출값의 차를 구하여 샘플단위 위상차값을 산출하는 과정과; 상기 산출된 샘플단위 위상차값을 순차적으로 누적하여 누적샘플단위 위상차값을 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 맨체스터 신호의 천이 오류 보정 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 이전샘플포함 위상검출값은, 현재 맨체스터 인코딩 신호 비트에서의 최후의 샘플링 신호를 제외한 샘플링 신호와 이전 맨체스터 인코딩 신호 비트에서의 최후의 샘플링 신호를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 맨체스터 신호의 천이 오류 보정 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 이후샘플포함 위상검출값은, 현재 맨체스터 인코딩 신호 비트에서의 최초의 샘플링 신호를 제외한 샘플링 신호와 이후 맨체스터 인코딩 신호 비트에서의 최초의 샘플링 신호를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 맨체스터 신호의 천이 오류 보정 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 비트구간을 갱신하는 단계는, 누적샘플단위 위상차값이 양의 기준위상값보다 큰 경우, 비트구간을 단위 샘플시간만큼 증가시키는 과정과; 누적샘플단위 위상차값이 음의 기준위상값보다 작은 경우 비트구간을 단위 샘플시간만큼 감소시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 맨체스터 신호의 천이 오류 보정 방법.
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