KR20050005054A - Apparatus and Method for Generating Noise of Test Channel - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device and a method for generating noise of a test channel are provided to realize an AWGN(Additive White Gaussian Noise) model used for a virtual channel environment test as hardware in order to improve a data processing rate, thereby conducting the test in real time while improving reliability on test results. CONSTITUTION: A uniform random generator(110) generates a uniform random value for Gaussian distributions. A variable generator(120) generates a Gaussian variable by using the uniform random value. A noise generator(130) applies the Gaussian variable to the uniform random value, and generates Gaussian noise. The variable generator(120) comprises as follows. Squaring units(121,122) square the uniform random value to output the squared value. An adder(123) adds the square of the uniform random value to calculate a uniform deflection. A comparator(124) compares the uniform deflection with a Gaussian deflection threshold value, and outputs a smaller uniform deflection. A memory(125) prestores the Gaussian variable, and outputs the prestored Gaussian variable.

Description

테스트 채널의 노이즈 생성 장치 및 방법{Apparatus and Method for Generating Noise of Test Channel}Apparatus and Method for Generating Noise of Test Channel

본 발명은 테스트 채널의 노이즈 생성 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 가상 채널 환경 테스트에 사용되는 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 모델을 하드웨어로 구현하여 테스트 데이터 처리 속도 향상에 적당하도록 한 노이즈 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for generating noise in a test channel, and in particular, to implement an additive white gauge model used in a virtual channel environment test in hardware to improve the test data processing speed. It is about.

일반적으로 무선 통신의 채널 환경 테스트는 시간과 비용적인 면을 고려하여 가상의 채널 환경에서 이루어진다.In general, a channel environment test of wireless communication is performed in a virtual channel environment in consideration of time and cost.

이러한 가상 채널 환경에는 주변 노이즈(noise)를 고려해 일정한 노이즈를 생성하는 모델이 이용되는데, 그 대표적인 모델이 AWGN 모델이다.In such a virtual channel environment, a model that generates constant noise in consideration of ambient noise is used, and a representative model is an AWGN model.

상기 AWGN 모델은 소프트웨어나 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 그러나, 소프트웨어로 구현하는 경우 소프트웨어 동작시 많은 시뮬레이션 타이밍이 소요된다. 3GPP 기저대역(Baseband) 테스트의 동작 주파수는 3.84MHz인데, 한개의 채널만 테스트 한다면 실시간 처리가 가능하지만, 채널 테스트 환경은 AWGN만 수행하는 것이 아니라, 다른 여러 채널 환경까지 포함하기 때문에 AWGN이 많은 처리 시간을 사용하게 되면 초고속의 DSP(Digital Signal Processor)를 이용한다고 해도 실시간 처리가 불가능하게 된다. 실제로 TI DSP 320C6416 사용시 실시간 처리에 100배 이상이 소요된다.The AWGN model may be implemented by software or hardware. However, when implemented in software, many simulation timings are required during software operation. The operating frequency of the 3GPP baseband test is 3.84 MHz. If only one channel is tested, real-time processing is possible, but the channel test environment includes not only AWGN but also many other channel environments. If time is used, real-time processing will not be possible even if a high speed DSP (Digital Signal Processor) is used. In fact, using the TI DSP 320C6416 takes more than 100 times the real-time processing.

따라서, 3GPP 비동기 방식의 무선 채널 환경 시뮬레이션 시에 실시간 처리를 위해서는 3GPP 기저대역 테스트를 실시간으로 수행하는 하드웨어 설계가 필수적이다.Therefore, for real-time processing in the 3GPP asynchronous wireless channel environment simulation, a hardware design that performs 3GPP baseband tests in real time is essential.

그러나, 종래의 AWGN 생성 장치는 노이즈 생성에 필수적인 가우시안 변수 산출에 많은 하드웨어 경로가 필요하게 되어 전체적인 하드웨어 사이즈를 증가시키는 문제점이 있었다.However, the conventional AWGN generation device has a problem of increasing the overall hardware size because many hardware paths are required to calculate the Gaussian parameters necessary for noise generation.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 가상 채널 환경 테스트에 사용되는 AWGN 모델을 하드웨어로 구현하여 데이터 처리 속도를 향상시켜 실시간으로 테스트를 수행하고, 테스트 결과의 신뢰성을 향상시키는데 있다.The present invention is to solve the problems as described above, the purpose is to implement the AWGN model used for the virtual channel environment test in hardware to improve the data processing speed to perform the test in real time, improve the reliability of the test results It is.

나아가, 본 발명의 다른 목적은 하드웨어 구현시 가우시안 변수 산출 경로를 가우시안 분포상 발생 가능한 균일 편차별로 대응하는 가우시안 변수가 저장된 소정의 메모리로 구현하여 하드웨어 사이즈를 감소시키는데 있다.Furthermore, another object of the present invention is to reduce the hardware size by implementing a Gaussian variable calculation path as a predetermined memory in which a Gaussian variable corresponding to each uniform deviation that can occur in the Gaussian distribution is stored.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AWGN 생성 장치의 구성도.1 is a block diagram of an AWGN generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 AWGN 생성 장치의 구성도.2 is a block diagram of an AWGN generating apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 있어, AWGN 생성 절차를 나타내는 순서도.3 is a flow chart illustrating an AWGN generation procedure in FIG.

도 4는 본 발명의 AWGN을 이용한 가상 채널 환경의 Eb/No에 대한 BER값을 나타내는 도.4 is a diagram illustrating a BER value for Eb / No in a virtual channel environment using the AWGN of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110,210 : 균일 분포값 발생기 120,220 : 변수 생성기110,210: uniformly distributed value generator 120,220: variable generator

130,230 : 노이즈 생성기 121,122,221 : 제곱기130,230: Noise Generator 121,122,221: Squarer

123,222 : 덧셈기 124,223 : 비교기123,222 Adder 124,223 Comparator

125,224 : 제 1메모리 131,132,231 : 지연기125,224: First memory 131,132,231: Delay

133,134,232 : 곱셈기 135,233 : 제 2메모리133,134,232: multiplier 135,233: second memory

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 테스트 채널의 노이즈 생성 장치는, 가우시안 분포상의 균일 분포값을 발생시키는 균일 분포값 발생기와; 상기 균일 분포값을 이용하여 가우시안 변수를 생성하는 변수 생성기와; 상기 가우시안 변수를 상기 균일 분포값에 적용하여 가우시안 노이즈를 생성하는 노이즈 생성기를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for generating noise in a test channel of the present invention for achieving the above object includes: a uniform distribution value generator for generating a uniform distribution value on a Gaussian distribution; A variable generator for generating a Gaussian variable using the uniform distribution value; And a noise generator for generating Gaussian noise by applying the Gaussian variable to the uniform distribution.

바람직하게는, 상기 변수 생성기는 균일 분포값을 제곱하여 출력하는 제곱기와; 상기 균일 분포값의 제곱을 더하여 균일 편차를 산출하는 덧셈기와; 상기 균일 편차를 기저장된 가우시안 편차 임계값과 비교하여 상기 임계값 보다 작은 균일 편차를 출력하는 비교기와; 발생 가능한 균일 편차 별로 대응하는 가우시안 변수를 기저장하고, 상기 비교기 출력 균일 편차에 대응하는 가우시안 변수를 출력하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the variable generator is a squarer for outputting squared uniform distribution value; An adder for calculating a uniform deviation by adding a square of the uniform distribution value; A comparator for comparing the uniform deviation with a previously stored Gaussian deviation threshold and outputting a uniform deviation smaller than the threshold; And a memory which pre-stores a Gaussian variable corresponding to each uniform deviation that may occur, and outputs a Gaussian variable corresponding to the comparator output uniform deviation.

또한 바람직하게는, 상기 노이즈 생성기는 상기 균일 분포값을 소정 시간 지연시키는 지연기와; 상기 지연된 균일 분포값과 상기 가우시안 변수를 곱하여 상기 가우시안 노이즈를 생성하는 곱셈기와; 상기 가우시안 노이즈를 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the noise generator may include a delay unit configured to delay the uniform distribution value for a predetermined time; A multiplier for generating the Gaussian noise by multiplying the delayed uniform distribution value and the Gaussian variable; And a memory for storing the Gaussian noise.

나아가, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가우시안 노이즈 생성 방법은, 가우시안 분포상의 균일 분포값을 발생시키는 과정과; 상기 균일 분포값을 이용하여 가우시안 변수를 생성하는 과정과; 상기 가우시안 변수를 상기 균일 분포값에 적용하여 가우시안 노이즈를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.Furthermore, the Gaussian noise generating method according to another embodiment of the present invention includes the steps of generating a uniform distribution value on the Gaussian distribution; Generating a Gaussian variable using the uniform distribution value; And applying Gaussian parameters to the uniform distribution to generate Gaussian noise.

바람직하게는, 상기 가우시안 변수를 생성하는 과정은 상기 균일 분포값을 제곱하는 단계와; 상기 균일 분포값의 제곱을 더하여 균일 편차를 산출하는 단계와; 상기 균일 편차를 기저장된 가우시안 편차 임계값과 비교하는 단계와; 상기 임계값 보다 작은 균일 편차에 대응하는 기저장된 가우시안 변수를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the generating of the Gaussian variable comprises: square the uniform distribution value; Calculating a uniform deviation by adding a square of the uniform distribution value; Comparing the uniformity deviation with a previously stored Gaussian deviation threshold; And outputting a pre-stored Gaussian variable corresponding to a uniform deviation smaller than the threshold.

또한 바람직하게는, 상기 가우시안 노이즈를 생성하는 과정은 상기 균일 분포값을 소정 시간 지연시키는 단계와; 상기 지연된 균일 분포값과 상기 가우시안 변수를 곱하여 상기 가우시안 노이즈를 생성하는 단계와; 상기 생성된 가우시안 노이즈를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the generating of the Gaussian noise may include delaying the uniform distribution value by a predetermined time; Generating the Gaussian noise by multiplying the delayed uniform distribution value by the Gaussian variable; And storing the generated Gaussian noise.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AWGN 생성 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of an AWGN generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 AWGN 생성 장치는 균일 분포값 발생기(Uniform Random Generator)(110)와 변수 생성기(120) 및 노이즈 생성기(130)로 구성된다. 그리고, 변수 생성기(120)는 제 1제곱기(121), 제 2제곱기(122), 덧셈기(123), 비교기(124) 및 제 1메모리(125)로 구성되며, 노이즈 생성기(130)는 제 1지연기(131)와 제 2지연기(132), 제 1곱셈기(133), 제 2곱셈기(134) 및 제 2메모리(135)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the AWGN generator according to the present embodiment includes a uniform random generator 110, a variable generator 120, and a noise generator 130. In addition, the variable generator 120 includes a first squarer 121, a second squarer 122, an adder 123, a comparator 124, and a first memory 125. A first delay unit 131, a second delay unit 132, a first multiplier 133, a second multiplier 134, and a second memory 135 are formed.

균일 분포값 발생기(110)는 균일 분포를 가진 함수 발생기로서 제 1균일 분포값 V1과 제 2균일 분포값 V2를 발생시킨다.The uniform distribution value generator 110 generates a first uniform distribution value V1 and a second uniform distribution value V2 as a function generator having a uniform distribution.

제 1제곱기(121)와 제 2제곱기(122)는 균일 분포값 발생기(110)에서 발생된 균일 분포값 V1과 V2를 제곱하는데, 제 1제곱기(121)는 제 1균일 분포값 V1을 제곱하고, 제 2곱셈기(122)는 제 2균일 분포값 V2를 제곱한다. 상기 제 1제곱기(121) 및 제 2제곱기(122)는 하드웨어 사이즈가 크고 전달 지연(delay)이 크므로 출력단에 레지스터(register)를 추가하여 원하는 동작 주파수(3.84*2MHz)에서 동작하도록 한다.The first squarer 121 and the second squarer 122 square the uniform distribution values V1 and V2 generated by the uniform distribution value generator 110, and the first squarer 121 has a first uniform distribution value V1. Squared, and the second multiplier 122 squares the second uniform distribution value V2. Since the first squarer 121 and the second squarer 122 have a large hardware size and a large propagation delay, a register is added to an output terminal to operate at a desired operating frequency (3.84 * 2 MHz). .

덧셈기(123)는 제 1제곱기(121)의 출력 V12과 제 2제곱기(122)의 출력 V22을 더하여 균일 편차 R을 출력한다.An adder 123 adding the output V2 of the second first squarer 121 outputs V1 2 and a second squarer 122, and outputs a uniform deviation R.

비교기(124)는 최종 생성되는 AWGN 데이터가 가우시안 분포를 가지도록 덧셈기(123)에서 출력된 균일 편차 R을 가우시안 편차 임계값인 1과 비교하여 R>1이면 해당 R을 폐기하고, R<1인 경우 해당 R을 제 1메모리(125) 사용 신호와 함께 출력한다. 이때, 비교기(124)는 3.84*2MHz의 속도로 동작하기 때문에 상기 비교 동작으로 인해 가우시안 노이즈 생성을 위한 데이터(R)가 부족하게 되는 오류는 발생하지 않는다.The comparator 124 compares the uniform deviation R output from the adder 123 with the Gaussian deviation threshold of 1, so that the final AWGN data has a Gaussian distribution, and discards the corresponding R if R> 1. In this case, the corresponding R is output together with the use signal of the first memory 125. At this time, since the comparator 124 operates at a speed of 3.84 * 2 MHz, an error that the data R for generating Gaussian noise is insufficient due to the comparison operation does not occur.

제 1메모리(125)는 AWGN 데이터 생성을 위한 하드웨어 구현시 발생되는 하드웨어 사이즈 증가 문제를 해소하기 위한 구성 요소이다. 즉, 가우시안 변수 FAC 산출을 위한 수학식은 많은 연산량을 가지는데, 이러한 연산량은 하드웨어 구성시 하드웨어 사이즈 증가의 원인이 되고, 또한 고속 연산을 위해서는 파이프라인(pipeline) 기법을 사용해야 하는데 이 기법을 사용하게 되면 레지스터 사용량이 많아 역시 하드웨어 사이즈 증가의 원인이 된다.The first memory 125 is a component for solving a hardware size increase problem generated in a hardware implementation for generating AWGN data. In other words, the equation for calculating the Gaussian variable FAC has a large amount of calculation, which causes a hardware size increase in the hardware configuration, and also requires a pipeline technique for high-speed computation. High register usage also contributes to increased hardware size.

따라서, 이러한 문제를 해소하기 위해 제 1메모리(125)는 균일 편차 R 값이 지정하는 부분에 해당 균일 편차 R에 대한 가우시안 변수 FAC가 저장된 롬(ROM)으로 구현된다.Accordingly, in order to solve this problem, the first memory 125 is implemented as a ROM in which a Gaussian variable FAC for the uniform deviation R is stored in a portion designated by the uniform deviation R value.

제 1메모리(125)는 하드웨어 사이즈와 BER(Bit Error Rate)을 고려한 시뮬레이션을 통해 발생 가능한 균일 편차 R에 대응하는 레이블을 가지고, 각 레이블에는각 균일 편차 R을 아래의 수학식에 적용한 결과값인 가우시안 변수 FAC가 저장되어 있으며, 비교기(124)에서 출력되는 균일 편차 R을 주소로 사용하여 해당 레이블에 저장된 가우시안 변수 FAC를 출력한다.The first memory 125 has a label corresponding to a uniform deviation R that can be generated through simulation considering hardware size and bit error rate (BER), and each label is a result value of applying each uniform deviation R to the following equation. A Gaussian variable FAC is stored, and a Gaussian variable FAC stored in a corresponding label is output using the uniform deviation R output from the comparator 124 as an address.

FAC = sqrt( 2.0 * -log( R ) / R )FAC = sqrt (2.0 * -log (R) / R)

제 1지연기(131) 및 제 2지연기(132)는 각각 소정 개수의 레지스터들로 구현되어 균일 분포값 발생기(110)에서 발생된 균일 분포값을 소정 시간 지연시키는데, 제 1지연기(131)는 제 1균일 분포값 V1을 입력받아 지연시키고, 제 2지연기(132)는 제 2균일 분포값 V2를 입력받아 지연시킨다.The first delay unit 131 and the second delay unit 132 are each implemented with a predetermined number of registers to delay the uniform distribution value generated by the uniform distribution value generator 110 by a predetermined time. Is delayed by receiving the first uniform distribution value V1, and the second delay unit 132 receives and delays the second uniform distribution value V2.

제 1곱셈기(133)는 제 1메모리(125) 출력인 가우시안 변수 FAC를 제 1지연기(131)에서 지연된 균일 분포값 V1과 곱하여 제 1AWGN 데이터(gstore)를 출력하고, 제 2곱셈기(134)는 제 1메모리(125) 출력인 가우시안 변수 FAC를 제 2지연기(132)에서 지연된 균일 분포값 V2와 곱하여 제 2AWGN 데이터(gaus)를 출력한다.The first multiplier 133 multiplies the Gaussian variable FAC output from the first memory 125 by the uniform distribution value V1 delayed by the first delay unit 131 to output the first AWGN data gstore, and the second multiplier 134. Outputs the second AWGN data gaus by multiplying the Gaussian variable FAC output from the first memory 125 by the uniform distribution value V2 delayed by the second delay unit 132.

제 1AWGN 데이터와 제 2AWGN 데이터는 제 2메모리(135)에 저장되어 가상 채널 테스트에 사용된다. 이때, 제 2메모리(135)는 테스트에 사용되는 AWGN 데이터가 부족하지 않도록 하기 위해 한 슬롯(2560chipx1)에 3.84*2MHz의 속도로 AWGN 데이터를 기록하고, 다른 슬롯에 3.84MHz의 속도로 AWGN 데이터를 판독하는 3GPP 규격의 2개의 슬롯을 사용한다.The first and second AWGN data are stored in the second memory 135 and used for the virtual channel test. At this time, the second memory 135 writes AWGN data at a rate of 3.84 * 2 MHz in one slot (2560chipx1) and AWGN data at a rate of 3.84MHz in another slot in order not to run out of AWGN data used for the test. Two slots of the 3GPP standard to read are used.

본 실시예에 따른 AWGN 생성 장치의 각 구성 소자는 균일 편차 R이 1미만일확률을 고려해 테스트 데이터를 실시간으로 처리하기 위한 주파수인 3.84*2MHz의 주파수로 동작한다. 즉, 3GPP 규격상 균일 편차 R이 1 미만일 확률은 78.5%이다. 따라서, 각 구성 소자가 chipx1으로 동작하면 테스트 데이터의 78.5%만 처리할 수있어 실시간 처리가 불가능하므로 chipx2, 즉 3.84*2MHz의 주파수로 동작한다.Each component of the AWGN generation device according to the present embodiment operates at a frequency of 3.84 * 2 MHz, which is a frequency for processing test data in real time, considering the probability that the uniform deviation R is less than 1. That is, the probability that the uniform deviation R is less than 1 in the 3GPP standard is 78.5%. Therefore, when each component operates as chipx1, only 78.5% of the test data can be processed and real-time processing is impossible, so the chipx2 is operated at a frequency of 3.84 * 2MHz.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 AWGN 생성 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of an AWGN generating apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 AWGN 생성 장치는 도 1과 마찬가지로 균일 분포값 발생기(Uniform Random Generator)(210)와 변수 생성기(220) 및 노이즈 생성기(230)로 구성된다. 그러나, 하드웨어 사이즈를 줄이기 위해 도 1과 달리 변수 생성기(220)는 제곱기(221)와 덧셈기(222), 비교기(223) 및 제 1메모리(224)로 구성되고, 노이즈 생성기(230)는 지연기(231)와 곱셈기(232) 및 제 2메모리(233)로 구성된다. 상기 각 구성 소자는 도 1에서 2개의 구성 소자에서 나누어 처리하던 것을 1개의 구성 소자에서 함께 처리하는 하드웨어 공유를 고려하여 3.84*4MHz의 주파수로 동작한다.Referring to FIG. 2, the AWGN generator of the present exemplary embodiment includes a uniform random generator 210, a variable generator 220, and a noise generator 230 as in FIG. 1. However, unlike FIG. 1, in order to reduce hardware size, the variable generator 220 includes a squarer 221, an adder 222, a comparator 223, and a first memory 224, and the noise generator 230 has a delay. Group 231, a multiplier 232, and a second memory 233. Each of the components operates at a frequency of 3.84 * 4 MHz in consideration of the hardware sharing in which the two components are processed separately in one component in FIG. 1.

균일 분포값 발생기(210)는 제 1균일 분포값 V1과 제 2균일 분포값 V2를 순차적으로 발생시킨다.The uniform distribution value generator 210 sequentially generates the first uniform distribution value V1 and the second uniform distribution value V2.

제곱기(221)는 균일 분포값 발생기(210)에서 순차 발생된 균일 분포값 V1과 V2를 각각 제곱하여 출력한다.The squarer 221 squares and outputs the uniform distribution values V1 and V2 sequentially generated by the uniform distribution value generator 210, respectively.

덧셈기(222)는 제곱기(221)의 출력 V12과 V22을 더하여 균일 편차 R을 출력하는데, 먼저 입력되는 V12을 저장하였다가 V22입력시 상기 저장된 V12에 V22을 더한다.The adder 222 adds the outputs V1 2 and V2 2 of the squarer 221 to output a uniform deviation R. The V1 2 is stored first and V2 2 is added to the stored V1 2 when V2 2 is input.

비교기(223)는 최종 생성되는 AWGN 데이터가 가우시안 분포를 가지도록 덧셈기(222)에서 출력된 균일 편차 R을 1과 비교하여 R>1이면 해당 R을 폐기하고, R<1인 경우 해당 R을 제 1메모리(224) 사용 신호와 함께 출력한다. 이때, 비교기(223)는 3.84*4MHz의 속도로 동작하기 때문에 상기 비교 동작으로 인해 AWGN 생성을 위한 데이터(R)가 부족하게 되는 오류는 발생하지 않는다.The comparator 223 compares the uniform deviation R output from the adder 222 with 1 so that the final AWGN data has a Gaussian distribution, and discards the corresponding R when R> 1, and removes the corresponding R when R <1. 1 Outputs with the memory 224 use signal. At this time, since the comparator 223 operates at a speed of 3.84 * 4 MHz, the error that the data R for AWGN generation is insufficient due to the comparison operation does not occur.

제 1메모리(224)는 롬으로 구현되어 균일 편차 R의 가지수에 대응하는 레이블을 가지고, 각 레이블에는 각 균일 편차 R을 상기 수학식 1에 적용한 결과값인 가우시안 변수 FAC가 저장되어 있으며, 비교기(223)에서 출력되는 균일 편차 R을 주소로 사용하여 해당 레이블에 저장된 가우시안 변수 FAC를 출력한다.The first memory 224 is implemented as a ROM, and has a label corresponding to the number of branches of the uniform deviation R. Each label stores a Gaussian variable FAC, which is a result of applying each uniform deviation R to Equation 1, and a comparator. The Gaussian variable FAC stored in the label is output by using the uniform deviation R output from the (223) as an address.

지연기(231)는 소정 개수의 레지스터들로 구현되어 순차적으로 균일 분포값 발생기(210)의 출력 V1 및 V2를 입력받아 일정 시간 지연시킨다.The delay unit 231 is implemented with a predetermined number of registers to sequentially receive the outputs V1 and V2 of the uniform distribution value generator 210 and delay the predetermined time.

곱셈기(232)는 제 1메모리(224) 출력인 가우시안 변수 FAC와 지연기(231)에서 지연된 균일 분포값 V1,V2를 곱하여 AWGN 데이터를 출력하는데, 먼저 FAC와 V1을 곱하여 제 1AWGN 데이터(gstore)를 출력하고, 다음으로 FAC와 V2를 곱하여 제 2AWGN 데이터(gaus)를 출력한다.The multiplier 232 outputs the AWGN data by multiplying the Gaussian variable FAC, which is the output of the first memory 224, with the uniformly distributed values V1, V2 delayed by the delayer 231. Next, multiply FAC by V2 to output second AWGN data (gaus).

제 1AWGN 데이터와 제 2AWGN 데이터는 제 2메모리(233)에 저장되어 실시간 가상 채널 테스트에 사용된다. 이때, 제 2메모리(223)는 한 슬롯(2560chipx1)에 3.84*4MHz의 속도로 AWGN 데이터를 기록하고, 다른 슬롯에 3.84MHz의 속도로 AWGN 데이터를 판독하는 3GPP 규격의 2개의 슬롯을 사용한다.The first AWGN data and the second AWGN data are stored in the second memory 233 to be used for the real-time virtual channel test. At this time, the second memory 223 uses two slots of the 3GPP standard for writing AWGN data at a speed of 3.84 * 4 MHz in one slot (2560chipx1) and reading AWGN data at a speed of 3.84MHz in another slot.

도 3은 도 2의 실시예에 따른 AWGN 생성 장치의 동작 순서를 나타내는 절차도이다.3 is a flowchart illustrating an operation procedure of an AWGN generating apparatus according to the embodiment of FIG. 2.

도 3을 참조하면, 우선 균일 분포값 발생기(210)는 균일 분포값 V1 및 V2를 순차적으로 발생시킨다(S31).Referring to FIG. 3, first, the uniform distribution value generator 210 sequentially generates uniform distribution values V1 and V2 (S31).

그러면, 제곱기(221)는 상기 순차 발생된 V1 및 V2를 각각 제곱하고, 덧셈기(222)는 제곱기(221)에서 출력되는 V12과 V22을 더하여 균일 편차 R을 산출하는 한편, 지연기(231)는 상기 순차 발생된 V1 및 V2를 일정 시간 지연시킨다(S32).Then, the squarer 221 squares the sequentially generated V1 and V2, and the adder 222 adds V1 2 and V2 2 output from the squarer 221 to calculate the uniform deviation R, while the delayer 231 delays the sequentially generated V1 and V2 for a predetermined time (S32).

이후, 비교기(223)는 상기 산출된 R<1 인지 여부를 확인하여(S33), R>1인 경우 해당 R을 폐기하고(S34), R<1인 경우 해당 R을 제 1메모리(224) 사용 신호와 함께 출력하며, 제 1메모리(224)는 상기 출력된 R에 대응하는 주소에 저장된 가우시안 변수 FAC를 출력한다(S35).Thereafter, the comparator 223 checks whether the calculated R <1 (S33), and if R> 1, discards the corresponding R (S34). If R <1, the comparator 223 stores the corresponding R in the first memory 224. The first memory 224 outputs a Gaussian variable FAC stored at an address corresponding to the output R, together with a usage signal (S35).

이에, 곱셈기(232)는 상기 가우시안 변수 FAC를 상기 지연기(231)의 출력 V1 및 V2에 각각 곱하여 제 1AWGN 데이터(gstore=V1*FAC)와 제 2AWGN 데이터(gaus=V2*FAC)를 생성하여 제 2메모리(233)에 저장한다(S36).The multiplier 232 multiplies the Gaussian variable FAC by the outputs V1 and V2 of the delayer 231 to generate first AWGN data (gstore = V1 * FAC) and second AWGN data (gaus = V2 * FAC). The data is stored in the second memory 233 (S36).

도 4는 본 발명의 AWGN 생성 장치에서 생성된 AWGN 데이터를 이용한 가상 채널 테스트의 BER 측정 결과를 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식의 SF(spread factor)에 따라 도시한 도로서, 3GPP 25.11X 상의 수신단 동작 속도를 실시간으로 만족하는 상황에서의 BER 측정 결과이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a BER measurement result of a virtual channel test using AWGN data generated by an AWGN generator according to the present invention according to a spread factor (SF) of a quadrature phase shift keying (QPSK) method. This is the result of BER measurement in a situation where the operating speed is satisfied in real time.

BER 측정 방법은 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용하여역방향(uplink)의 송신 채널과 수신채널을 생성한다. 이때, 송신 채널은 DPCCH(Dedicated Physical Control CHannel) 데이터와 DPDCH(Dedicated Physical Data CHannel) 데이터를 동일한 비율로 송신하고, 수신 채널은 DPDCH 데이터만을 수신한다. 그리고, 수신단은 AGC(Automatic Gain Control)를 이용하여 수신된 DPDCH의 BER을 측정한다.The BER measurement method generates an uplink transmission channel and a reception channel using a field programmable gate array (FPGA). In this case, the transmission channel transmits Dedicated Physical Control CHannel (DPCCH) data and Dedicated Physical Data CHannel (DPDCH) data at the same rate, and the reception channel receives only DPDCH data. The receiving end measures the BER of the received DPDCH using AGC (Automatic Gain Control).

도 4를 참조하면, Q Eb/No(사용자 비트의 에너지 대 잡음 스펙트럼 밀도)는 DPDCH 데이터에 AWGN이 추가되었을 경우의 이론적인 BER 값이고, SF4 Eb/No, SF16 Eb/No, SF64 Eb/No는 각각 SF4, SF16, SF64인 경우의 DPDCH 데이터의 BER 값으로서, 본 발명의 AWGN 생성 장치에서 생성된 AWGN 데이터를 이용한 가상 테스트 수행 결과 각 SF별 BER 값이 이론값과 거의 일치함을 볼수 있다.Referring to FIG. 4, Q Eb / No (energy vs. noise spectral density of user bits) is a theoretical BER value when AWGN is added to DPDCH data, and SF4 Eb / No, SF16 Eb / No, and SF64 Eb / No. Are BER values of DPDCH data in the case of SF4, SF16, and SF64, respectively. As a result of performing a virtual test using the AWGN data generated by the AWGN generating apparatus of the present invention, it can be seen that the BER values for each SF are almost identical to the theoretical values.

또한, 본 발명에 따른 실시 예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.In addition, the embodiment according to the present invention is not limited to the above description, and various alternatives, modifications, and changes can be made within the scope apparent to those skilled in the art.

이상과 같이, 본 발명은 가상 채널 환경 테스트에 사용되는 AWGN 모델을 하드웨어로 구현함으로써, 데이터 처리 속도를 향상시켜 실시간으로 테스트를 수행할 수 있고, 나아가 테스트 결과의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the present invention implements the AWGN model used for the virtual channel environment test in hardware, thereby improving the data processing speed and performing the test in real time, further improving the reliability of the test results.

또한, 하드웨어 구현시 사이즈 증가의 원인이 되는 가우시안 변수 산출 경로를 가우시안 분포상 발생 가능한 균일 편차별로 대응하는 가우시안 변수가 저장된 소정의 메모리로 구현함으로써, 하드웨어 사이즈를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by implementing a Gaussian variable calculation path, which causes a size increase in hardware, as a predetermined memory in which Gaussian variables corresponding to the uniform deviations that may occur in the Gaussian distribution are implemented, the hardware size can be reduced.

Claims (6)

가우시안 분포상의 균일 분포값을 발생시키는 균일 분포값 발생기와;A uniform distribution value generator for generating a uniform distribution value on a Gaussian distribution; 상기 균일 분포값을 이용하여 가우시안 변수를 생성하는 변수 생성기와;A variable generator for generating a Gaussian variable using the uniform distribution value; 상기 가우시안 변수를 상기 균일 분포값에 적용하여 가우시안 노이즈를 생성하는 노이즈 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 채널의 노이즈 생성 장치.And a noise generator for generating Gaussian noise by applying the Gaussian variable to the uniform distribution value. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 변수 생성기는 균일 분포값을 제곱하여 출력하는 제곱기와;The variable generator includes: a squarer for outputting squared uniform distribution values; 상기 균일 분포값의 제곱을 더하여 균일 편차를 산출하는 덧셈기와;An adder for calculating a uniform deviation by adding a square of the uniform distribution value; 상기 균일 편차를 기저장된 가우시안 편차 임계값과 비교하여 상기 임계값 보다 작은 균일 편차를 출력하는 비교기와;A comparator for comparing the uniform deviation with a previously stored Gaussian deviation threshold and outputting a uniform deviation smaller than the threshold; 발생 가능한 균일 편차 별로 대응하는 가우시안 변수를 기저장하고, 상기 비교기 출력 균일 편차에 대응하는 가우시안 변수를 출력하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 채널의 노이즈 생성 장치.And a memory which pre-stores a Gaussian variable corresponding to each uniform deviation that may occur, and outputs a Gaussian variable corresponding to the comparator output uniform deviation. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 노이즈 생성기는 상기 균일 분포값을 소정 시간 지연시키는 지연기와;The noise generator includes a delay unit for delaying the uniform distribution value for a predetermined time; 상기 지연된 균일 분포값과 상기 가우시안 변수를 곱하여 상기 가우시안 노이즈를 생성하는 곱셈기와;A multiplier for generating the Gaussian noise by multiplying the delayed uniform distribution value and the Gaussian variable; 상기 가우시안 노이즈를 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 채널의 노이즈 생성 장치.And a memory for storing the Gaussian noise. 가우시안 분포상의 균일 분포값을 발생시키는 과정과;Generating a uniform distribution value on the Gaussian distribution; 상기 균일 분포값을 이용하여 가우시안 변수를 생성하는 과정과;Generating a Gaussian variable using the uniform distribution value; 상기 가우시안 변수를 상기 균일 분포값에 적용하여 가우시안 노이즈를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 채널의 노이즈 생성 방법.And generating Gaussian noise by applying the Gaussian variable to the uniform distribution. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 가우시안 변수를 생성하는 과정은, 상기 균일 분포값을 제곱하는 단계와;Generating the Gaussian variable includes: squaring the uniform distribution value; 상기 균일 분포값의 제곱을 더하여 균일 편차를 산출하는 단계와;Calculating a uniform deviation by adding a square of the uniform distribution value; 상기 균일 편차를 기저장된 가우시안 편차 임계값과 비교하는 단계와;Comparing the uniformity deviation with a previously stored Gaussian deviation threshold; 상기 임계값 보다 작은 균일 편차에 대응하는 기저장된 가우시안 변수를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 채널의 노이즈 생성 방법.And outputting a pre-stored Gaussian variable corresponding to the uniform deviation smaller than the threshold value. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 가우시안 노이즈를 생성하는 과정은, 상기 균일 분포값을 소정 시간 지연시키는 단계와;The generating of the Gaussian noise may include: delaying the uniform distribution value by a predetermined time; 상기 지연된 균일 분포값과 상기 가우시안 변수를 곱하여 상기 가우시안 노이즈를 생성하는 단계와;Generating the Gaussian noise by multiplying the delayed uniform distribution value by the Gaussian variable; 상기 생성된 가우시안 노이즈를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 채널의 노이즈 생성 방법.And storing the generated Gaussian noise.
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