KR20060078980A - Gmsk receiver - Google Patents

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KR20060078980A
KR20060078980A KR1020040118239A KR20040118239A KR20060078980A KR 20060078980 A KR20060078980 A KR 20060078980A KR 1020040118239 A KR1020040118239 A KR 1020040118239A KR 20040118239 A KR20040118239 A KR 20040118239A KR 20060078980 A KR20060078980 A KR 20060078980A
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류진숙
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 의한 GMSK 수신기는, 수신되는 신호의 채널을 추정하여 채널응답계수를 산출하는 채널 추정기와; 상기 채널 추정기에서 구한 채널응답계수를 이용해서 신호대잡음비(SNR)를 최대로 하는 필터링(Filtering)을 수행하는 정합 필터와; 상기 채널 추정기로부터 추정된 채널의 채널응답계수를 입력 받고, 다중 경로 채널들의 특성을 통해 메인 경로 파워(main path power) 및 사이드 경로 파워(side path power)의 특성 비를 비교하여 상기 정합 필터의 탭 수를 조절하는 탭수 결정기가 포함되어 구성됨을 특징으로 한다. A GMSK receiver according to an embodiment of the present invention comprises: a channel estimator for estimating a channel of a received signal and calculating a channel response coefficient; A matching filter for maximizing signal-to-noise ratio (SNR) using the channel response coefficient obtained by the channel estimator; The channel response coefficient of the estimated channel is input from the channel estimator, and the characteristics ratios of the main path power and the side path power are compared through the characteristics of the multipath channels, and the taps of the matched filter are compared. It is characterized in that it comprises a tap number determiner for adjusting the number.

이와 같은 본 발명에 의하면, 추정되는 채널의 특성에 따라 GMSK 수신기에 구비된 정합 필터의 탭 수를 조절토록 하는 탭수 결정기가 구비됨으로써, 채널의 특성에 따라 정합 필터의 탭 수를 조절하여 노이즈 성분에 의한 응답 특성의 오류를 줄일 수 있으며, 그에 따라 수신기의 전체적인 성능이 향상된다는 장점이 있다.According to the present invention, a tap number determiner is provided to adjust the number of taps of a matched filter provided in the GMSK receiver according to the estimated channel characteristics, thereby adjusting the number of taps of the matched filter according to the characteristics of the channel to reduce noise. The error of the response characteristic can be reduced, thereby improving the overall performance of the receiver.

Description

지엠에스케이 수신기{GMSK receiver}GMSK receiver {GMSK receiver}

도 1은 GMSK가 적용되어 변조된 신호를 수신하는 일반적인 GMSK 수신기를 나타내는 블록도.1 is a block diagram illustrating a general GMSK receiver for receiving a modulated signal to which GMSK is applied.

도 2는 종래의 정합필터의 내부 구성을 나타내는 블록도.2 is a block diagram showing the internal structure of a conventional matched filter.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 GMSK 수신기를 나타내는 블록도.3 is a block diagram illustrating a GMSK receiver according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 GMSK 수신기의 일부 구성에 대한 신호 입출력을 개략적으로 나타내는 도면. 4 is a diagram schematically illustrating signal input and output for a partial configuration of a GMSK receiver according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 탭수 결정기의 내부 구성을 개략적으로 나태는 블록도.5 is a block diagram schematically showing the internal configuration of the tap number determiner according to an embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예에 의한 GMSK 수신기의 성능을 나타내는 그래프.6A to 6D are graphs showing the performance of a GMSK receiver according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

320 : 채널 추정기 330 : 정합 필터320: channel estimator 330: matched filter

360 : 탭수 결정기 362 : 제 1제곱기부360: tap number determiner 362: first square donation

364 : 제 2제곱기부 366 : 제 1합산기364: second square 366: first summer

368 : 제 2합산기 369 : 비교기368: second summer 369: comparator

본 발명은 GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying) 수신기에 관한 것으로 특히 GMSK 수신기에 구비되는 정합필터에 관한 것이다.The present invention relates to a Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK) receiver, and more particularly, to a matched filter provided in a GMSK receiver.

GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying)는 MSK의 일종으로 가우시안 밴드패스 필터(Gaussian Bandpass filter)를 이용하여 위상(phase)의 변화를 원만(smooth)하게 함으로써 이진 데이터(binary data)의 급격한 변화(transition)를 제거하여 캐리어(carrier)의 대역폭(bandwidth)를 감소시킬 수 있는 변조(modulation) 기법이다Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK) is a type of MSK that uses a Gaussian Bandpass filter to smooth the change in phase, thereby reducing the sudden transition of binary data. Modulation technique that can reduce the bandwidth of the carrier by removing

즉, 이는 MSK(Minimum Shift Keying) 하기 전에 베이스밴드 가우시안 필터(baseband Gaussian filter)를 사용하여 필터링하면 사이드 로브(Side lobe)의 파워와, 메인 로브(main lobe)의 폭을 줄일 수 있다. 이렇게 함으로써 메인 로브(main lobe)의 기울기는 더욱 급격해지고 side lobe의 레벨(level)은 더욱 감소하게 된다. That is, by using a baseband Gaussian filter before the minimum shift keying (MSK), it is possible to reduce the power of the side lobe and the width of the main lobe. By doing this, the slope of the main lobe becomes more steep and the level of the side lobe is further reduced.

다시 말하면, GMSK는 MSK 피변조파 스펙트럼의 메인 로브(Main lobe)를 협대역화하기 위하여 이진 데이터를 가우시안 밴드패스 필터(Gaussian Bandpass filter)에 통과시켜 대역폭을 제한한 후, 편이비 h=0.5로 하여 FM 변조한 방이며, 이는 유럽지역 이동통신 시스템(GSM)에서 표준으로 채택되었다. In other words, in order to narrow the main lobe of the MSK modulation spectrum, GMSK passes binary data through a Gaussian Bandpass filter to limit the bandwidth, and then sets the shift ratio h = 0.5. FM-modulated room, which has been adopted as a standard by the European Mobile Telecommunication System (GSM).

도 1은 GMSK가 적용되어 변조된 신호를 수신하는 일반적인 GMSK 수신기를 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a general GMSK receiver for receiving a modulated signal to which GMSK is applied.                         

도 1을 참조하면, 일반적인 GMSK 수신기(100)는 입력된 GMSK 수신 신호를 -π/2 만큼 디-로테이션(De-rotation) 해주는 모듈로서 송신단에서 미분 인코딩(Differential Encoding)된 신호를 복원 시키는 위상 디-로테이터(Phase De-rotator)(110)와; 알고 있는 값인 트레이닝 시퀀스(Training Sequence)를 이용해 채널을 추정하는 채널 추정기(Channel Estimator)(120)와; 상기 채널 추정기에서 구한 채널응답특성을 이용해서 SNR을 최대로 하는 필터링(Filtering)을 수행하는 정합 필터(Matched Filter)(130)와; 상기 정합 필터를 통해 정합 필터링(Matched Filtering)된 수신신호를 등화 시켜주는 등화기(Equalizer)(140)와; 상기 등화기에서 사용되는 인터 심볼 간섭(Inter Symbol Interference)을 제거하기 위한 상태 패턴(State Pattern) 값을 만들어주는 ISI 계산기(ISI calculator)(150)가 포함되어 구성된다. Referring to FIG. 1, a general GMSK receiver 100 is a module for de-rotating an input GMSK received signal by -π / 2, and a phase decoder for restoring a differentially encoded signal at a transmitter. A Phase De-rotator 110; A channel estimator 120 for estimating a channel using a training sequence which is a known value; A matched filter (130) for performing filtering to maximize the SNR by using the channel response characteristic obtained by the channel estimator; An equalizer (140) for equalizing a matched filtered signal through the matched filter; An ISI calculator 150 for generating a state pattern value for removing inter symbol interference used in the equalizer is included.

여기서, 상기 정합 필터(130)는 채널 추정기(120)에서 구한 채널응답특성(channel impulse response) 값을 계수로 이용하여 입력되는 신호 값의 다중 경로에 대한 보상 및 위상 보상을 수행하는 역할을 하는 것으로, 종래의 경우 3개 또는 6개의 고정된 탭을 갖도록 구성된다.Here, the matched filter 130 serves to perform compensation and phase compensation for multiple paths of an input signal value by using a channel impulse response value obtained by the channel estimator 120 as a coefficient. In the conventional case, it is configured to have three or six fixed tabs.

도 2는 종래의 정합필터의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram showing the internal structure of a conventional matched filter.

단, 도 2에 도시된 정합필터(130)에는 6개의 고정된 탭(132)이 구비되어 있음을 그 예로 한다.For example, the matching filter 130 shown in FIG. 2 is provided with six fixed tabs 132.

도 2를 참조하면, 상기 정합 필터(130)로 GMSK 수신 데이터가 입력되면 채널 추정기(120)에서 구한 채널응답계수를 이용하여 데이터를 필터링하게 된다. Referring to FIG. 2, when GMSK received data is input to the matched filter 130, the data is filtered using the channel response coefficient obtained by the channel estimator 120.                         

즉, 도시된 바와 같이 채널 추정기(120)에 구해진 복소수인 채널응답계수가 뒤집어진 순서로 상기 정합 필터(130)로 입력되면, 상기 채널응답계수의 공액값(conjugate value)이 역시 복소수인 GMSK 입력 데이터가 상기 6개의 고정된 탭(132)에서 각각 곱해지고, 상기 곱해진 값이 합산기(134)에서 더해지면서 6탭(6심볼 간격)에 대해 필터링된 출력데이터가 생성된다.That is, when the channel response coefficients, which are complex numbers obtained by the channel estimator 120, are input to the matching filter 130 in an inverted order, the conjugate value of the channel response coefficients is also a complex GMSK input. Data is multiplied in each of the six fixed taps 132, and the multiplied values are added in summer 134 to produce filtered output data for six taps (six symbol intervals).

이 경우 상기와 같이 6탭의 고정된 정합필터를 사용할 경우 다중 채널 경로가 넓게 분포하는 EQ(Equalizer Channel) 및 HT(Hilly terrain)에서는 양호한 BER(Bit Error Rate) 특성을 보이지만, AWGN(Additive White Gaussian Noise)과 다중 채널 경로가 시간상 협소하게 분포하는 RA(Rural Area) 채널 및 TI(Typical case for small case) 등에서는 BER(Bit Error Rate) 특성이 현저하게 떨어지게 되는 단점이 있다.In this case, when using a fixed-tap filter with 6 taps as described above, the EQ (Equalizer Channel) and HT (Hilly terrain) where the multi-channel paths are widely distributed show good bit error rate (BER) characteristics, but the additive white gauge is AWGN. In the RA (Rural Area) channel and the TI (Typical case for small case) where the noise and multi-channel paths are narrowly distributed in time, the BER (Bit Error Rate) characteristic is remarkably inferior.

반대로, 정합 필터가 고정 3탭 구조로 이루어진 경우에는 상기 AWGN(Additive White Gaussian Noise)과 다중 채널 경로가 시간상 협소하게 분포하는 RA(Rural Area) 채널 및 TI(Typical case for small case) 등에서는 양호한 BER(Bit Error Rate) 특성을 나타내나, 다중 채널 경로가 넓게 분포하는 EQ(Equalizer Channel) 및 HT(Hilly terrain)에서는 BER(Bit Error Rate) 특성이 현저하게 떨어지게 되는 단점이 있다.On the contrary, when the matched filter has a fixed 3-tap structure, the BER is good in the RA (Raural Area) channel and the TI (Typical case for small case) where the additive white Gaussian noise (AWGN) and the multi-channel path are narrowly distributed in time. (Bit Error Rate) characteristics, but in the EQ (Equalizer Channel) and HT (Hilly terrain) in which the multi-channel path is widely distributed, the BER (Bit Error Rate) characteristics are significantly reduced.

본 발명은 GMSK 수신기에 있어서, 추정되는 채널의 특성에 따라 GMSK 수신기에 구비된 정합 필터의 탭 수를 조절토록 하는 탭수 결정기가 구비됨으로써, 채널 의 특성에 따라 정합 필터의 탭 수를 조절하여 노이즈 성분에 의한 응답 특성의 오류를 줄일 수 있으며, 그에 따라 수신기의 전체적인 성능을 향상시킬 수 있는 GMSK 수신기를 제공함에 그 목적이 있다.According to the present invention, a GMSK receiver includes a tap number determiner that adjusts the number of taps of a matched filter provided in the GMSK receiver according to the estimated channel characteristics, thereby adjusting the number of taps of the matched filter according to the characteristics of the channel to reduce noise. The purpose of the present invention is to provide a GMSK receiver that can reduce errors in response characteristics and thereby improve the overall performance of the receiver.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 GMSK 수신기는, 수신되는 신호의 채널을 추정하여 채널응답계수를 산출하는 채널 추정기와; 상기 채널 추정기에서 구한 채널응답계수를 이용해서 신호대잡음비(SNR)를 최대로 하는 필터링(Filtering)을 수행하는 정합 필터와; 상기 채널 추정기로부터 추정된 채널의 채널응답계수를 입력 받고, 다중 경로 채널들의 특성을 통해 메인 경로 파워(main path power) 및 사이드 경로 파워(side path power)의 특성 비를 비교하여 상기 정합 필터의 탭 수를 조절하는 탭수 결정기가 포함되어 구성됨을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a GMSK receiver includes: a channel estimator for estimating a channel of a received signal and calculating a channel response coefficient; A matching filter for maximizing signal-to-noise ratio (SNR) using the channel response coefficient obtained by the channel estimator; The channel response coefficient of the estimated channel is input from the channel estimator, and the characteristics ratios of the main path power and the side path power are compared through the characteristics of the multipath channels, and the taps of the matched filter are compared. It is characterized in that it comprises a tap number determiner for adjusting the number.

또한, 상기 정합 필터는 내부에 구비된 다수의 탭 중 상기 탭수 결정기에 의해 조절된 탭 수에 의해 소정의 탭이 작동되는 적응 방식 정합 필터이고, 상기 정합 필터에는 6개의 탭이 구비되고, 상기 탭수 결정기에 의해 조절된 탭 수에 의해 3개 또는 6개의 탭이 작동될 수 있음을 특징으로 한다. The matching filter is an adaptive type matching filter in which a predetermined tap is operated by a number of taps adjusted by the tap number determiner among a plurality of taps provided therein, and the matching filter is provided with six taps. It is characterized by the fact that three or six taps can be actuated by the number of taps adjusted by the determiner.

또한, 상기 탭수 결정기는, 상기 채널 추정기로부터 구해진 채널응답계수 중 메인 경로(main path) 및 상기 메인 경로 전, 후의 경로에 대한 채널응답계수를 각각 제곱하는 제 1 제곱기부와; 상기 제 1제곱기부를 통해 구해진 파워를 각각 더하여 메인 경로 파워(main path power)를 구하는 제 1합산기와; 상기 채널 추정기로부터 구해진 채널응답계수 중 상기 메인 경로에서 3, 4, 5 심볼 지연된 경로(path) 에 대한 채널응답계수를 각각 제곱하는 제 2제곱기부와; 상기 제 2제곱기부를 통해 구해진 파워를 각각 더하여 사이드 경로 파워(side path power)를 구하는 제 2합산기와; 상기 제 1합산기 및 제 2합산기로부터 출력된 메인 경로 파워 및 사이드 경로 파워를 소정의 조건으로 비교하여 상기 정합 필터의 동작 탭 수를 결정하는 비교기가 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.The tap number determiner may include: a first squarer unit which squares a channel response coefficient of a main path and a path before and after the main path among the channel response coefficients obtained from the channel estimator; A first adder configured to obtain a main path power by adding powers obtained through the first squared parts, respectively; A second square part for squaring the channel response coefficients for the 3, 4, and 5 symbol delayed paths in the main path among the channel response coefficients obtained from the channel estimator; A second summer unit for obtaining side path power by adding powers obtained through the second square base unit; And a comparator for determining the number of operation taps of the matching filter by comparing the main path power and the side path power output from the first summer and the second summer with a predetermined condition.

여기서, 상기 소정의 조건은 "사이드 경로 파워 < 0.3*메인 경로 파워"이며, 비교 결과 상기 사이드 경로 파워가 작은 경우 상기 정합 필터 내부에 구비된 탭 중 일부만 동작되고, 상기 비교 결과 상기 사이드 경로 파워가 큰 경우 상기 정합 필터 내부에 구비된 탭 전부가 동작됨을 특징으로 한다.Here, the predetermined condition is "side path power <0.3 * main path power", and when the side path power is small as a result of the comparison, only some of the taps provided in the matching filter are operated, and as a result of the comparison, the side path power is increased. If large, all the tabs provided inside the matched filter are operated.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 GMSK 수신기를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a GMSK receiver according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 GMSK 수신기의 정합 필터 구성 시 정합 필터에 구비되는 탭 수에 따라 특정 채널에 대한 BER(Bit Error Rate) 특성이 현저히 떨어지는 점을 극복하기 위해 상기 특정 채널의 특성에 관계없이 항상 양호한 BER 특성을 갖기 위해 GMSK 수신기 내에 정합 필터의 탭 수를 조절하는 탭수 결정기(360)가 구비됨을 그 특징으로 한다.In order to overcome the fact that the bit error rate (BER) characteristic for a particular channel is significantly reduced according to the number of taps provided in the matching filter when the GMSK receiver is configured, the BER characteristic is always good regardless of the characteristic of the specific channel. In order to have a GMSK receiver is characterized in that the tap number determiner 360 for adjusting the number of taps of the matched filter is provided.

이에 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 GMSK 수신기(300)는 입력된 GMSK 수신 신호를 -π/2 만큼 디-로테이션(De-rotation) 해주는 모듈로서 송신단에서 미분 인코딩(Differential Encoding)된 신호를 복원 시키는 위상 디-로테이터(Phase De-rotator)(310)와; 알고 있는 값인 트레이닝 시퀀스(Training Sequence)를 이용해 채널을 추정하는 채널 추정기(Channel Estimator)(320)와; 상기 채널 추정기에서 구한 채널응답특성을 이용해서 SNR을 최대로 하는 필터링(Filtering)을 수행하는 정합 필터(Matched Filter)(330)와; 상기 정합 필터를 통해 정합 필터링(Matched Filtering)된 수신신호를 등화 시켜주는 등화기(Equalizer)(340)와; 상기 등화기에서 사용되는 인터 심볼 간섭(Inter Symbol Interference)을 제거하기 위한 상태 패턴(State Pattern) 값을 만들어주는 ISI 계산기(ISI calculator)(350)가 포함되어 구성될 뿐 아니라,3, the GMSK receiver 300 according to the embodiment of the present invention is a module for de-rotating the input GMSK received signal by -π / 2 (Differential Encoding). A phase de-rotator 310 for restoring the received signal; A channel estimator 320 estimating a channel using a training sequence that is a known value; A matched filter (330) for performing filtering to maximize the SNR by using the channel response characteristic obtained by the channel estimator; An equalizer 340 for equalizing a matched filtered signal through the matched filter; An ISI calculator 350 for generating a state pattern value for removing inter symbol interference used in the equalizer is included.

상기 채널 추정기(320)로부터 추정된 채널의 채널응답계수를 입력 받고, EQ, RA, HT 채널들의 다중 경로(multi-path) 특성을 이용하여 시뮬레이션(simulation) 한 후, 다중 경로 중 메인 경로 파워(main path power) 및 사이드 경로 파워(side path power)의 특성 비를 비교하여 상기 정합 필터(330)의 탭 수를 조절하는 탭수 결정기(360)가 더 구비됨을 특징으로 한다. After receiving the channel response coefficient of the estimated channel from the channel estimator 320 and simulating using the multi-path characteristics of the EQ, RA, and HT channels, the main path power of the multi-path ( A tap number determiner 360 is further provided to adjust the number of taps of the matching filter 330 by comparing the ratios of main path power and side path power.

여기서, 상기 정합 필터(330)는 채널 추정기(320)에서 구한 채널응답특성(channel impulse response) 값을 계수로 이용하여 입력되는 신호 값의 다중 경로에 대한 보상 및 위상 보상을 수행하는 역할을 하는 것으로, 본 발명의 실시예의 경우 상기 정합 필터(330)에 구비되는 탭이 고정적으로 모두 동작하는 것이 아니라, 상기 탭수 결정기(360)에 의해 조절된 탭 수에 의해 소정의 탭이 작동됨을 특징으로 하는 적응 방식 정합 필터 임을 그 특징으로 한다. Here, the matched filter 330 serves to perform compensation and phase compensation for multiple paths of an input signal value using a channel impulse response value obtained by the channel estimator 320 as a coefficient. In the exemplary embodiment of the present invention, the taps provided in the matching filter 330 are not fixedly operated, but predetermined taps are operated by the number of taps adjusted by the tap number determiner 360. It is characterized by the type matching filter.

일 예로 본 발명의 실시예에 의한 정합 필터(330)에는 6개의 탭이 구비될 수 있으며, 이는 상기 탭수 결정기(360)에 의해 조절된 탭 수에 의해 3개 또는 6개의 탭이 작동되는 것이다. 단, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the matching filter 330 according to the embodiment of the present invention may be provided with six taps, which is operated by three or six taps by the number of taps adjusted by the tap number determiner 360. However, this is only one embodiment, and the present invention is not limited thereto.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 GMSK 수신기의 일부 구성에 대한 신호 입출력을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 탭수 결정기의 내부 구성을 개략적으로 나태는 블록도이다. 4 is a diagram schematically illustrating signal input and output of a partial configuration of a GMSK receiver according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a tap number determiner according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 적응 방식 정합 필터(330)로 GMSK 수신 데이터가 입력되면 채널 추정기(320)에서 구한 채널응답계수 및 탭수 결정기(360)를 통해 입력받은 데이터를 통해 상기 정합 필터(330)에 구비된 탭 중 소정의 탭이 동작하여 상기 GMSK 수신 데이터를 필터링하게 된다.As shown in FIG. 4, when GMSK received data is input to the adaptive type matching filter 330 according to an exemplary embodiment of the present invention, the data received through the channel response coefficient and the tap number determiner 360 obtained from the channel estimator 320 is used. A predetermined tap among the taps provided in the matching filter 330 is operated to filter the GMSK received data.

즉, 상기 정합 필터(330)는 상기 정합 필터에 구비되는 탭이 고정적으로 모두 동작하는 것이 아니라, 상기 탭수 결정기(360)에 의해 조절된 탭 수에 의해 소정의 탭이 작동됨을 특징으로 하는 적응 방식 정합 필터 임을 그 특징으로 한다. That is, in the matching filter 330, the taps provided in the matching filter are not fixedly operated, but predetermined taps are operated by the number of taps adjusted by the tap number determiner 360. It is characterized by a matching filter.

앞서 설명한 바와 같이 상기 정합 필터(330)에 구비된 탭 수가 6개라고 가정할 때, 6개의 탭이 모두 동작하게 되면, 다중 채널 경로가 넓게 분포하는 EQ(Equalizer Channel) 및 HT(Hilly terrain)에서는 양호한 BER(Bit Error Rate) 특성을 보이지만, AWGN(Additive White Gaussian Noise)과 다중 채널 경로가 시간상 협소하게 분포하는 RA(Rural Area) 채널 및 TI(Typical case for small case) 등에서는 BER(Bit Error Rate) 특성이 현저하게 떨어지게 되는 단점이 있다.As described above, assuming that the number of taps provided in the matched filter 330 is six, when all six taps operate, the EQ (Equalizer Channel) and HT (Hilly terrain) in which a multi-channel path is widely distributed are assumed. Bit Error Rate (BER) characteristics are good, but Bit Error Rate (BER) in RA (Rational Area) channels and TI (Typical case for small case) where AWGN (Additive White Gaussian Noise) and multi-channel paths are narrowly distributed in time ) Has a disadvantage in that the characteristics are significantly reduced.

이에 반해 6개의 탭 중 3개의 탭만을 동작시키게 되면, 상기 AWGN(Additive White Gaussian Noise)과 다중 채널 경로가 시간상 협소하게 분포하는 RA(Rural Area) 채널 및 TI(Typical case for small case) 등에서는 양호한 BER(Bit Error Rate) 특성을 나타낼 수 있게 되는 것이다. 다만, 이 경우 다중 채널 경로가 넓게 분포하는 EQ(Equalizer Channel) 및 HT(Hilly terrain)에서는 BER(Bit Error Rate) 특성이 현저하게 떨어지게 된다.On the other hand, if only three taps of the six taps are operated, the AWGN (Additive White Gaussian Noise) and the multi-channel paths are distributed in a timely distributed RA (Rural Area) channel and TI (Typical case for small case). It is possible to exhibit the bit error rate (BER) characteristic. However, in this case, the BER (Bit Error Rate) characteristic is remarkably inferior in EQ (Equalizer Channel) and HT (Hilly terrain) in which a multi-channel path is widely distributed.

즉, 본 발명은 채널 추정기(320)를 통해 구해진 채널응답계수를 이용하여 채널의 특성을 파악하여 정합필터(330)가 6개의 탭을 사용할 지, 3개의 탭을 사용할 지를 상기 탭수 결정기(360)를 통해 미리 결정토록 함으로써, 채널의 특성에 따라 정합 필터(330)의 탭 수를 조절하여 노이즈 성분에 의한 응답 특성의 오류를 줄일 수 있으며, 그에 따라 수신기의 전체적인 성능 향상을 이룰 수 있게 된다.That is, the present invention determines the characteristics of the channel using the channel response coefficient obtained through the channel estimator 320 to determine whether the matching filter 330 uses 6 taps or 3 taps. By predetermining through, the number of taps of the matching filter 330 may be adjusted according to the characteristics of the channel, thereby reducing errors in response characteristics due to noise components, thereby improving overall performance of the receiver.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 구비되는 탭수 결정기(360)는, 상기 채널 추정기(320)로부터 구해진 채널응답계수 중 메인 경로(main path) 및 상기 메인 경로 전, 후의 경로에 대한 채널응답계수를 각각 제곱하는 제 1 제곱기부(362)와; 상기 제 1제곱기부(362)를 통해 구해진 파워를 각각 더하여 메인 경로 파워(main path power)를 구하는 제 1합산기(366)와; 상기 채널 추정기(320)로부터 구해진 채널응답계수 중 상기 메인 경로에서 3, 4, 5 심볼 지연된 경로(path)에 대한 채널응답계수를 각각 제곱하는 제 2제곱기부(364)와; 상기 제 2제곱기부(364)를 통해 구해진 파워를 각각 더하여 사이드 경로 파워(side path power)를 구하는 제 2합산기(368)와; 상기 제 1합산기(366) 및 제 2합산기(368)로부터 출력된 메인 경로 파워 및 사이드 경로 파워를 소정의 조건으로 비교하여 상기 정합 필터(330)의 동작 탭 수를 결정하는 비교기(369)가 포함되어 구성된다.Referring to FIG. 5, the tap number determiner 360 provided in an embodiment of the present invention includes a main path and a channel for a path before and after the main path among channel response coefficients obtained from the channel estimator 320. A first squarer section 362 that squares the response coefficients; A first summer 366 for obtaining a main path power by adding the powers obtained through the first squared part 362; A second squarer (364) for squaring the channel response coefficients for the 3, 4, and 5 symbol delayed paths in the main path among the channel response coefficients obtained from the channel estimator (320); A second summer 368 for obtaining side path power by adding the powers obtained through the second squared part 364; Comparator 369 for determining the number of operation taps of the matching filter 330 by comparing the main path power and the side path power output from the first summer 366 and the second summer 368 under predetermined conditions. It is configured to include.

즉, 채널 추정기(320)로부터 구해진 채널응답계수 즉, 채널 응답 특성 중 메인 경로(main path) 및 상기 메인 경로 전, 후의 경로에 대한 채널응답계수를 각 채널응답계수에 대응되는 제 1제곱기부(362)를 통해 각각 제곱하고 이를 제 1합산기(366)를 통해 더하여 메인 경로 파워(main path power)를 구하고, 상기 메인 경로에서 3, 4, 5 심볼 지연된 경로(path)에 대한 채널응답계수를 각각 제 2제곱기부(364)를 통해 제곱하고 제 2합산기(368)를 통해 더하여 사이드 경로 파워(side path power)를 구한다. That is, the channel response coefficients obtained from the channel estimator 320, that is, the channel response coefficients for the main path and the paths before and after the main paths among the channel response characteristics, are first squared units corresponding to the respective channel response coefficients ( 362 to obtain the main path power, and add the channel response coefficients for the 3, 4, and 5 symbol delayed paths in the main path. Each side is squared through the second squared portion 364 and added through the second summer 368 to obtain a side path power.

이와 같이 구한 메인 경로 파워 및 사이드 경로 파워는 탭수 결정기의 비교기(369)로 입력되며, 상기 비교기(369)에서는 시뮬레이션을 통해 구한 최적의 판단 조건으로서 일례로 "사이드 경로 파워 < 0.3*메인 경로 파워" 여부를 비교하여 상기 사이드 경로 파워가 작은 경우는 상기 정합 필터(330)에 구비된 탭 수를 3으로 하여 즉, 구비된 탭 중 3개만 동작토록 조절하는 신호를 출력하고, 그 반대로 사이드 경로 파워가 큰 경우는 상기 정합 필터에 구비된 탭 수를 6으로 하여 즉, 구비된 6개의 탭이 모두 동작토록 조절하는 신호를 출력한다. The main path power and the side path power thus obtained are input to the comparator 369 of the tap number determiner, and the comparator 369 is, for example, "side path power <0.3 * main path power" as an optimum determination condition obtained through simulation. If the side path power is small by comparing whether the number of taps provided in the matching filter 330 is 3, that is, outputs a signal for controlling only three of the provided taps, and vice versa. In a large case, the number of taps provided in the matching filter is set to 6, that is, a signal for adjusting all six taps to be operated is output.

이와 같이 본 발명의 실시예에 의해 탭수 결정기 및 적응방식 정합필터가 구비된 GMSK 수신기를 통해 도 6과 같은 결과를 얻을 수 있다.As described above, the result shown in FIG. 6 may be obtained through the GMSK receiver including the tap number determiner and the adaptive matching filter.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예에 의한 GMSK 수신기의 성능을 나타내는 그래프이다.6A to 6D are graphs showing the performance of a GMSK receiver according to an embodiment of the present invention.

즉, 도 6a는 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 환경에서의 적응방식 정 합필터가 구비된 GMSK 수신기 및 고정된 6탭, 3탭 정합필터가 구비된 GMSK 수신기의 BER을 비교한 그래프이고, 도 6b 내지 도 6d는 특정 채널환경 즉, RA50(Rural Area Channel with 50KHz velocity), HT100(Hilly terrain with 100KHz velocity), EQ(Equalizer Channel)에서의 적응방식 정합필터가 구비된 GMSK 수신기 및 고정된 6탭, 3탭 정합필터가 구비된 GMSK 수신기의 BER를 비교한 그래프이다. That is, FIG. 6A is a graph comparing BER of a GMSK receiver with an adaptive matching filter in an AWGN environment and a GMSK receiver with a fixed 6-tap and 3-tap matching filter, and FIG. 6B. 6D illustrates a GMSK receiver equipped with an adaptive matching filter in a specific channel environment, that is, a RA50 (Rural Area Channel with 50KHz velocity), HT100 (Hilly terrain with 100KHz velocity), EQ (Equalizer Channel), and fixed 6-tap, This is a graph comparing BER of GMSK receiver with 3 tap matching filter.

도시된 바와 같이, 고정된 정합필터의 경우 짧은 다중경로 채널 형상(도 6a, 6b)에서 특성이 좋은 3탭 구조과, 넓게 분포된 다중경로 채널 형상(도 6c, 6d)에서 특성이 좋은 6탭 구조 사이에서 본 발명의 실시예에 의한 적응방식 필터인 경우 가각각 BER 특성이 좋은 경우와 유사한 결과가 도출됨을 확인할 수 있다.As shown, the fixed matched filter has a good three-tap structure in a short multipath channel shape (FIGS. 6A and 6B) and a six-tap structure with good characteristics in a widely distributed multipath channel shape (FIGS. 6C and 6D). In the case of the adaptive filter according to an embodiment of the present invention, it can be seen that similar results are obtained with good BER characteristics.

즉, 탭 수 고정 정합필터인 경우 나타나던 BER 특성 열화 없이 단순히 탭수 결정기에서의 추가 연산으로 전반적으로 양호한 BER 특성을 얻을 수 있는 것이다. In other words, it is possible to obtain good overall BER characteristics by simply performing additional calculations in the tap number determiner without deterioration of the BER characteristics in the case of the fixed tap number matching filter.

이와 같은 본 발명에 의하면, 추정되는 채널의 특성에 따라 GMSK 수신기에 구비된 정합 필터의 탭 수를 조절토록 하는 탭수 결정기가 구비됨으로써, 채널의 특성에 따라 정합 필터의 탭 수를 조절하여 노이즈 성분에 의한 응답 특성의 오류를 줄일 수 있으며, 그에 따라 수신기의 전체적인 성능이 향상된다는 장점이 있다.According to the present invention, a tap number determiner is provided to adjust the number of taps of a matched filter provided in the GMSK receiver according to the estimated channel characteristics, thereby adjusting the number of taps of the matched filter according to the characteristics of the channel to reduce noise. The error of the response characteristic can be reduced, thereby improving the overall performance of the receiver.

Claims (6)

수신되는 신호의 채널을 추정하여 채널응답계수를 산출하는 채널 추정기와;A channel estimator for estimating a channel of the received signal and calculating a channel response coefficient; 상기 채널 추정기에서 구한 채널응답계수를 이용해서 신호대잡음비(SNR)를 최대로 하는 필터링(Filtering)을 수행하는 정합 필터와;A matching filter for maximizing signal-to-noise ratio (SNR) using the channel response coefficient obtained by the channel estimator; 상기 채널 추정기로부터 추정된 채널의 채널응답계수를 입력 받고, 다중 경로 채널들의 특성을 통해 메인 경로 파워(main path power) 및 사이드 경로 파워(side path power)의 특성 비를 비교하여 상기 정합 필터의 탭 수를 조절하는 탭수 결정기가 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 GMSK 수신기.The channel response coefficient of the estimated channel is input from the channel estimator, and the characteristics ratios of the main path power and the side path power are compared through the characteristics of the multipath channels, and the taps of the matched filter are compared. GMSK receiver characterized in that it comprises a tap number determiner for adjusting the number. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정합 필터는 내부에 구비된 다수의 탭 중 상기 탭수 결정기에 의해 조절된 탭 수에 의해 소정의 탭이 작동되는 적응 방식 정합 필터 임을 특징으로 하는 GMSK 수신기.The matching filter is a GMSK receiver characterized in that the adaptive tap matching filter is operated by the number of taps adjusted by the tap number determiner of the plurality of taps provided therein. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 정합 필터에는 6개의 탭이 구비되고, 상기 탭수 결정기에 의해 조절된 탭 수에 의해 3개 또는 6개의 탭이 작동됨을 특징으로 하는 GMSK 수신기.The matching filter is provided with six taps, GMSK receiver characterized in that three or six taps are operated by the number of taps adjusted by the tap number determiner. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탭수 결정기는,The tap number determiner, 상기 채널 추정기로부터 구해진 채널응답계수 중 메인 경로(main path) 및 상기 메인 경로 전, 후의 경로에 대한 채널응답계수를 각각 제곱하는 제 1 제곱기부와;A first squarer unit which squares a main path of the channel response coefficients obtained from the channel estimator and a channel response coefficient of the paths before and after the main paths; 상기 제 1제곱기부를 통해 구해진 파워를 각각 더하여 메인 경로 파워(main path power)를 구하는 제 1합산기와;A first adder configured to obtain a main path power by adding powers obtained through the first squared parts, respectively; 상기 채널 추정기로부터 구해진 채널응답계수 중 상기 메인 경로에서 3, 4, 5 심볼 지연된 경로(path)에 대한 채널응답계수를 각각 제곱하는 제 2제곱기부와;A second square part for squaring the channel response coefficients for the 3, 4, and 5 symbol delayed paths in the main path among the channel response coefficients obtained from the channel estimator; 상기 제 2제곱기부를 통해 구해진 파워를 각각 더하여 사이드 경로 파워(side path power)를 구하는 제 2합산기와;A second summer unit for obtaining side path power by adding powers obtained through the second square base unit; 상기 제 1합산기 및 제 2합산기로부터 출력된 메인 경로 파워 및 사이드 경로 파워를 소정의 조건으로 비교하여 상기 정합 필터의 동작 탭 수를 결정하는 비교기가 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 GMSK 수신기.And a comparator configured to compare the main path power and the side path power output from the first summer and the second summer with a predetermined condition to determine the number of operation taps of the matched filter. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 소정의 조건은 사이드 경로 파워 < 0.3*메인 경로 파워 이며, 비교 결과 상기 사이드 경로 파워가 작은 경우 상기 정합 필터 내부에 구비된 탭 중 일부만 동작됨을 특징으로 하는 GMSK 수신기.The predetermined condition is that the side path power <0.3 * main path power, and when the side path power is small as a result of the comparison, only a part of the taps provided in the matching filter are operated. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 비교 결과 상기 사이드 경로 파워가 큰 경우 상기 정합 필터 내부에 구비된 탭 전부가 동작됨을 특징으로 하는 GMSK 수신기.And, when the side path power is large as a result of the comparison, all of the taps provided in the matching filter are operated.
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WO2010054557A1 (en) * 2008-11-11 2010-05-20 中兴通讯股份有限公司 A channel estimation method and system on the data subcarriers

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