KR20070000274A - Apparatus and method of bpsk/qpsk blind modulation classification in wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선통신 시스템에서 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주파수 오차, 위상 오차, 및 타이밍 오차 등이 존재하는 비이상적인 무선통신 환경에서 비정상적인 특성 관찰 구간을 짧게하여 대략적 정상 구간을 만들고 상기 대략적 정상 구간을 여러 구간동안 관찰함으로써, 별도의 복원기와 신호대 잡음비(SNR)의 추정 없이 정합 필터링된 수신 기저 대역 신호만을 이용하여 매우 적은 계산 복잡도로 변조 분류를 수행할 수 있는, 무선통신 시스템에서 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus and a method thereof in a wireless communication system. By making the approximate normal interval and observing the approximate normal interval for several intervals, modulation classification can be performed with very little computational complexity using only matched filtered receive baseband signals without extra reconstruction and estimation of signal-to-noise ratio (SNR). The present invention relates to a BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus and a method thereof in a wireless communication system.
본 발명에서 무선통신 시스템이란 전자기파 (Electromagnetic Wave)라고 부르는 전자기적 파동에 의해, 선(Wire) 없이 정보(데이터)를 주고받을 수 있는 시스템을 의미한다.In the present invention, the wireless communication system refers to a system capable of transmitting and receiving information (data) without a wire by an electromagnetic wave called electromagnetic wave.
최근 무선통신 시스템에서 송신기와 수신기 사이의 채널 환경(예: 날씨 조건 등)에 따라 그에 적합하도록 송신기에서 다양한 변조 방식을 사용하는 것이 고려되고 있다. 이렇게 송신기에서 다양한 변조 방식을 사용하면서 이를 분류해내는 변조 분류 방식 또한 그 중요성이 커지고 있다.Recently, in a wireless communication system, it is considered to use various modulation schemes in a transmitter so as to be suitable for a channel environment (eg, weather conditions) between a transmitter and a receiver. In this way, the modulation classification scheme that uses various modulation schemes in the transmitter and classifies them is also increasing in importance.
지금까지 고려된 다양한 변조 분류 방식 중 몇 가지만 살펴보면 다음과 같다. 우선, ML 방법(“A New Maximum-Likelihood Method for Modulation Classification”, 저자: Wen Wei and Jerry M. Mendel, 출처: Signals, Systems and Computers, 1995. 1995 Conference Record of the Twenty-Ninth Asilomar Conference on, Volume: 2, 30 Oct.-2 Nov. 1995. Pages:1132 - 1136 vol.2)을 들 수 있는데, 이는 변조 분류 성능은 좋으나 변조 분류시 계산 복잡도가 심한 단점이 있었다.Some of the various modulation classification schemes considered so far are as follows. First, the ML method (“A New Maximum-Likelihood Method for Modulation Classification”, author: Wen Wei and Jerry M. Mendel, Source: Signals, Systems and Computers, 1995. 1995 Conference Record of the Twenty-Ninth Asilomar Conference on, Volume : 2, 30 Oct.-2 Nov. 1995. Pages: 1132-1136 vol.2), which has good modulation classification performance, but has the disadvantage of severe computational complexity in modulation classification.
따라서, 이를 보완하기 위하여 qLLR(quasi Log-Likelihood Ratio) 방식(“Likelihood Method for MPSK Modulation Classification”, 저자: C. Y. Huang and A. Polydoros, 출처: IEEE Transactions On Communications, vol. 43, pp. 1493-1504, Feb./Mar./Apr. 1995.)이 제안되었으나 이 또한 오차에 열악한 성능을 가지는 문제점이 있었다.Therefore, to compensate for this, the quasi Log-Likelihood Ratio (qLLR) method (“Likelihood Method for MPSK Modulation Classification”, Author: CY Huang and A. Polydoros, Source: IEEE Transactions On Communications, vol. 43, pp. 1493-1504 , Feb./Mar./Apr. 1995.), but this also had a problem of poor performance in error.
전술한 두 가지의 변조 분류 방식은 심한 주파수 오차, 위상 오차, 타이밍 오차에 열악한 성능을 가지고 있어 실제 별도의 복원 회로 없이는 구현되기 어렵다는 단점이 있었다. 이러한 오차들은 실제 무선통신 시스템에서 빈번하게 일어날 수 있는 오차들이며, 무선통신 시스템에 별도의 복조 블록이 없을 때에는 원하는 만큼의 변조 분류 성능을 얻을 수 없는 문제점이 있었다.The two modulation classification methods described above have a poor performance in severe frequency error, phase error, and timing error, and thus are difficult to be implemented without a separate reconstruction circuit. These errors are frequent errors in the actual wireless communication system, and there is a problem in that modulation classification performance as desired can not be obtained when there is no separate demodulation block in the wireless communication system.
한편, 이를 극복하기 위하여 주파수 오차나 위상 오차에 대하여 덜 민감한 변조 분류 방식이 제안되기도 하였으나, 그 또한 극심한 주파수 오차나 위상 오차가 있을 때에는 그 성능이 급격하게 떨어지는 문제점이 있었다.On the other hand, in order to overcome this, a modulation classification scheme that is less sensitive to frequency error or phase error has been proposed, but also, when there is an extreme frequency error or phase error, its performance is sharply degraded.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 주파수 오차, 위상 오차, 및 타이밍 오차 등이 존재하는 비이상적인 무선통신 환경에서 비정상적인 특성 관찰 구간을 짧게하여 대략적 정상 구간을 만들고 상기 대략적 정상 구간을 여러 구간동안 관찰함으로써, 별도의 복원기와 신호대 잡음비(SNR)의 추정 없이 정합 필터링된 수신 기저 대역 신호만을 이용하여 매우 적은 계산 복잡도로 변조 분류를 수행할 수 있는, 무선통신 시스템에서 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and in the non-ideal wireless communication environment in which frequency error, phase error, and timing error exist, the abnormal characteristic observation section is shortened to make an approximate normal section, and the approximate normal section is various. By observing during the interval, BPSK / QPSK blind modulation classification in a wireless communication system can perform modulation classification with very low computational complexity using only matched filtered received baseband signals without extra reconstruction and estimation of signal-to-noise ratio (SNR). It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method thereof.
또한, 본 발명은 자동 이득 제어(AGC)의 동작이 완벽하지 않은 무선통신 환경에서도 BPSK/QPSK 변조 분류 성능이 우수하고, 원하는 CCP(Correct Classification Probability)를 만족시키기 위하여 필요한 최소한의 심볼수를 결정하는 알고리즘을 제공할 수 있는, 무선통신 시스템에서 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치 및 그 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention provides excellent BPSK / QPSK modulation classification performance even in a wireless communication environment in which automatic gain control (AGC) operation is not perfect, and determines the minimum number of symbols required to satisfy a desired CCP (Correct Classification Probability). Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for BPSK / QPSK blind modulation classification in a wireless communication system capable of providing an algorithm.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 무선통신 시스템에서 변조 분류 장치에 있어서, 변조 분류되어야 하는 변조 방식의 집합에서 각 변조 방식(BPSK/QPSK)에 대한 수신 기저 대역 신호 각각의 거리를 계산하기 위한 거리 계산수단; 상기 거리 계산수단을 통해 계산된 거리값 중 최소값을 선택하고, 그에 상응하도록 플래그를 세팅하기 위한 플래그 세팅수단; 상기 플래그 세팅수단을 통해 구해진 각 변조 방식(BPSK/QPSK)에 상응하는 플래그들을 합산하기 위한 플래그 합산수단; 상기 플래그 합산수단을 통해 합산된 플래그 중에서 최대값을 선택하고, 선택된 값에 상응하는 변조 방식 플래그를 설정하기 위한 변조 방식 플래그 설정수단; 및 상기 플래그 설정수단으로부터 설정된 플래그를 전달받아 각 분류 방식(BPSK/QPSK)에 상응하는 플래그의 합을 구하고, 상기 플래그의 합 중 그 값이 더 큰 변조 방식을 실제 변조 방식으로 분류하기 위한 변조 방식 결정수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus of the present invention for achieving the above object, in the modulation classification apparatus in a wireless communication system, calculates the distance of each received baseband signal for each modulation scheme (BPSK / QPSK) in the set of modulation schemes to be modulated and classified Distance calculation means for performing; Flag setting means for selecting a minimum value of the distance values calculated by the distance calculating means and setting a flag accordingly; Flag summing means for summing flags corresponding to each modulation scheme (BPSK / QPSK) obtained through the flag setting means; Modulation scheme flag setting means for selecting a maximum value from the flags added up through the flag summing means and setting a modulation scheme flag corresponding to the selected value; A modulation scheme for obtaining a sum of flags corresponding to each classification scheme (BPSK / QPSK) by receiving a flag set by the flag setting means, and classifying a modulation scheme having a larger value among the sums of flags as an actual modulation scheme; Characterized in that it comprises a determining means.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 무선 통신시스템에서 변조 분류 방법에 있어서, 각 변조 방식(BPSK/QPSK)에 대한 수신 기저 대역 신호 각각의 거리를 계산하는 거리값 계산 단계; 상기 계산된 거리값 중 최소값을 선택하고, 그에 상응하도록 플래그를 세팅하는 플래그 세팅 단계; 상기 각 변조 방식(BPSK/QPSK)에 상응하는 플래그들을 합산하는 플래그 합산단계; 상기 합산된 플래그 중에서 최대값을 선택하고, 선택된 최대값에 상응하는 변조 방식 플래그를 설정하는 플래그 설정 단계; 및 상기 설정된 플래그를 전달받아 각 분류 방식(BPSK/QPSK)에 상응하는 플래그의 합을 구하고, 상기 플래그의 합 중 그 값이 더 큰 변조 방식을 실제 변조 방식으로 분류하는 변조 방식 분류 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a modulation classification method in a wireless communication system, comprising: a distance value calculating step of calculating a distance of each received baseband signal for each modulation scheme (BPSK / QPSK); A flag setting step of selecting a minimum value of the calculated distance values and setting a flag accordingly; A flag summing step of summing flags corresponding to each of the modulation schemes BPSK / QPSK; A flag setting step of selecting a maximum value from the summed flags and setting a modulation scheme flag corresponding to the selected maximum value; And a modulation scheme classification step of receiving a set flag and obtaining a sum of flags corresponding to each classification scheme (BPSK / QPSK), and classifying a modulation scheme having a larger value among the sum of the flags as an actual modulation scheme. It is characterized by.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치에 대한 일실시예 구성도이다.1 is a block diagram of an embodiment of a BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus in a wireless communication system according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 무선통신 시스템에서 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치는 거리 계산부(11), 플래그 세팅부(12), 플래그 합산부(13), 변조 방식 플래그 설정부(14), 및 변조 방식 결정부(15)를 포함한다.As shown in FIG. 1, in the present invention, a BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus includes a distance calculator 11, a flag setting unit 12, a flag adding unit 13, and a modulation method flag setting unit ( 14), and a modulation scheme determination section 15.
상기 거리 계산부(11)는 변조 분류 되어야 하는 변조 방식의 집합에서 각 변조 방식에 대한 수신 기저 대역 신호 각각의 거리를 계산하는 역할을 한다. 여기서, 상기 거리 계산부(11)는 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식에 대한 거리를 계산하기 위한 제 1 거리 계산부(111), 및 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식에 대한 거리를 계산하기 위한 제 2 거리 계산부(112)를 포함한다.The distance calculator 11 calculates a distance of each received baseband signal for each modulation scheme in a set of modulation schemes to be modulated and classified. Here, the distance calculator 11 is a first distance calculator 111 for calculating a distance for a binary phase shift keying (BPSK) method, and a distance for a quadrature phase shift keying (QPSK) method. The second distance calculator 112 is included.
그리고, 상기 플래그 세팅부(12)는 상기 거리 계산부(11)를 통해 계산된 거리값 중 최소값을 선택하고, 그에 상응하도록 플래그를 세팅하는 역할을 한다. 이때, 상기 플래그 세팅부(12)는 상기 거리 계산부(11)를 통해 계산된 거리값 중 최소값에 해당하는 플래그는 "1"로 나머지는 "0"으로 세팅한다.The flag setting unit 12 selects a minimum value among the distance values calculated by the distance calculating unit 11 and sets a flag accordingly. At this time, the flag setting unit 12 sets a flag corresponding to the minimum value among the distance values calculated by the distance calculator 11 to "1" and the rest to "0".
상기 플래그 합산부(13)는 상기 플래그 세팅부(12)를 통해 구해진 각 변조 방식에 상응하는 플래그들을 합산하는 역할을 한다. 여기서, 상기 플래그 합산부(13)는 BPSK 방식에 상응하는 플래그들을 합산하기 위한 제 1 플래그 합산부(131), 및 QPSK 방식에 상응하는 플래그들을 합산하기 위한 제 1 플래그 합산부(132)를 포함한다.The flag summing unit 13 sums up flags corresponding to each modulation scheme obtained through the flag setting unit 12. Here, the flag adder 13 includes a first flag adder 131 for summing flags corresponding to the BPSK scheme, and a first flag adder 132 for summing flags corresponding to the QPSK scheme. do.
한편, 상기 변조 방식 플래그 설정부(14)는 상기 합산부(13)를 통해 합산된 플래그 중에서 최대값을 선택하고, 선택된 값에 상응하는 변조 방식 플래그를 설정하는 역할을 한다.Meanwhile, the modulation method flag setting unit 14 selects a maximum value from the flags added through the adding unit 13 and sets a modulation method flag corresponding to the selected value.
그리고, 상기 변조 방식 결정부(15)는 상기 플래그 설정부(14)로부터 설정된 플래그를 전달받아 각 분류 방식에 상응하는 플래그의 합을 구하고, 상기 플래그의 합( 및 ) 중 그 값이 더 큰 변조 방식을 실제 변조 방식으로 분류하는 역할을 한다.In addition, the modulation method determination unit 15 receives a flag set from the flag setting unit 14 to obtain a sum of flags corresponding to each classification method, and adds the sum of the flags ( And ) And classifies the modulation scheme having the larger value as the actual modulation scheme.
이때, 상기 변조 방식 결정부(15)는 상기 변조 분류 과정을 L 번 반복하여 출력된 결과값을 바탕으로, 원하는 CCP(Correct Classification Probability)를 만족시키기 위하여 최소로 필요한 심볼수를 결정한다.In this case, the modulation method determination unit 15 determines the minimum number of symbols required to satisfy the desired CCP (Correct Classification Probability) based on the result of repeating the modulation classification process L times.
도 2는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a BPSK / QPSK blind modulation classification method in a wireless communication system according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 방법은 변조 분류되어야 하는 변조 방식의 집합에서 각 변조 방식(BPSK/QPSK)에 대한 수신 기저 대역 신호 각각의 거리를 계산하는 과정에서부터 시작된다(210). 이때, 상기 BPSK에 대한 i 번째 시간의 거리와 상기 QPSK 대한 i 번째 시간의 거리를 각각 구한다.As shown in FIG. 2, in the wireless communication system according to the present invention, the BPSK / QPSK blind modulation classification method includes a distance of each received baseband signal for each modulation scheme (BPSK / QPSK) in a set of modulation schemes to be modulated. The process starts with calculating 210. At this time, it obtains an i-th distance and the QPSK for the distance of the i-th time of the time for the BPSK, respectively.
상기 수신 기저 대역 신호는 하기의 [수학식 1]과 같이 나타낸다.The received baseband signal is represented by Equation 1 below.
여기서, 는 심볼당 1 샘플로 동작하는 심볼 및 샘플 단위, Q 는 변조를 분류하기 위해서 관찰되어야 하는 샘플 수, s i 는 송신단에서 송신된 임의의 변조된 신호, h i 는 부정확한 자동 이득 제어(AGC : Auto Gain Controll)의 동작으로 인한 이득에러이다. 또한, n i 는 파워 스펙트럴 밀도가 N 0 /2 인 가우시안 잡음 신호, △f 0 ,θ i 는 각각 주파수 오차, 위상 오차를 각각 나타낸다.here, Is the symbol and sample unit operating at 1 sample per symbol, Q is the number of samples that must be observed to classify the modulation, s i is any modulated signal transmitted from the transmitter, and h i is incorrect automatic gain control (AGC). This is a gain error due to the operation of Auto Gain Control. Also, n i is the power spectral density N 0/2 of a Gaussian noise signal, △ f 0, θ i represents each of the respective frequency error, phase error.
그리고, 변조 분류되어야 하는 변조 방식 j (BPSK/QPSK)에 대한 i 번째 시간 신호의 거리는 하기의 [수학식 2]와 같이 계산된다.In addition, the distance of the i th time signal with respect to modulation scheme j (BPSK / QPSK) to be modulated is calculated as shown in Equation 2 below.
여기서, 는 변조방식 j의 가능한 변조된 신호의 개수(변조방식 j의 성상도의 포인트 수)이고 는 변조 방식 j 의 변조된 신호를 나타낸다.here, Is the number of a modulation signal of a modulation scheme j (number of constellation points of the modulation scheme of Fig. J) and Denotes a modulated signal of modulation scheme j .
이후, 상기 계산된 거리값 중 최소값을 선택하고, 그에 상응하도록 플래그를 세팅한다(220).Thereafter, a minimum value of the calculated distance values is selected, and a flag is set accordingly (220).
이때, 상기 BPSK에 와 QPSK 대한 i 번째 시간의 거리 중에서 최소값을 선택하고, 최소값에 해당하는 플래그는 "1"로 나머지 플래그는 "0"으로 세팅한다. 이를 수식으로 나타내면 하기의 [수학식 3]과 같다.At this time, the minimum value is selected from the distance between the i- th time for the BPSK and the QPSK, and the flag corresponding to the minimum value is set to "1" and the remaining flags are set to "0". When this is expressed as an equation, Equation 3 below.
여기서, X ji 는 변조 방식 j 의 i 번째 시간의 플래그이다. i 는 1부터 N 까지 [수학식 2]와 [수학식 3] 작업을 수행하고 각 X ji 값들을 버퍼에 저장한다. X ji is a flag of the i th time of modulation scheme j . i performs the operations of [Equation 2] and [Equation 3] from 1 to N and stores each X ji value in a buffer.
이후, 각 변조 방식(BPSK/QPSK)에 상응하는 플래그들을 합산한다(230).Thereafter, the flags corresponding to each modulation scheme (BPSK / QPSK) are summed (230).
이후, 상기 합산된 플래그 중에서 최대값을 선택하고, 선택된 최대값에 상응하는 변조 방식 플래그를 설정한다(240).Thereafter, a maximum value is selected from the summed flags, and a modulation scheme flag corresponding to the selected maximum value is set (240).
이때, 상기 최대값에 상응하는 변조 방식 플래그를 임시 변조 방식으로 결정하고 상기 임시 변조 방식이 BPSK와 같다면 BPSK 플래그 Zk1 을 "1"로 설정하고 QPSK 플래그 Zk2 를 "0"으로 설정한다. 반면, 상기 임시 변조 방식이 QPSK와 같은 경우에는 BPSK 플래그 Zk1 을 "0"으로 설정하고 QPSK 플래그 Zk2 를 "1"로 설정한다.At this time, the modulation scheme flag corresponding to the maximum value is determined as the temporary modulation scheme, and if the temporary modulation scheme is equal to BPSK, the BPSK flag Z k1 is set to "1" and the QPSK flag Z k2 is set to "0". On the other hand, when the temporary modulation scheme is the same as QPSK, the BPSK flag Z k1 is set to "0" and the QPSK flag Z k2 is set to "1".
이러한 변조 방식 플래그를 설정하는 과정을 L 번 반복한다.The process of setting the modulation method flag is repeated L times.
이후, 상기 설정된 플래그를 전달받아 각 분류 방식(BPSK/QPSK)에 상응하는 플래그의 합을 구하고, 상기 플래그의 합 중 그 값이 더 큰 변조 방식을 실제 변조 방식으로 분류한다(250).Subsequently, the set flag is received to obtain a sum of flags corresponding to each classification scheme (BPSK / QPSK), and a modulation scheme having a larger value among the sum of the flags is classified as an actual modulation scheme (250).
이때, 상기 각 분류 방식(BPSK/QPSK)에 상응하는 플래그의 합은 과 로 나타낼 수 있으며, 상기 과 중에서 그 값이 더 큰 변조 방식을 최종 변조 방식으로 결정한다.At this time, the sum of the flags corresponding to each of the classification scheme (BPSK / QPSK) is and Can be represented as above and The modulation method having a larger value among them is determined as the final modulation method.
전술한 바와 같이, 본 발명에서 임을 알 수가 있다. 즉, 넓은 범위의 주파수 오차, 위상 오차, 및 타이밍 오차에서의 성능을 개선하기 위해 본 발명에서는 다음과 같은 변조 분류 방식을 제안한다.As mentioned above, in the present invention You can see that. That is, in order to improve performance in a wide range of frequency error, phase error, and timing error, the present invention proposes the following modulation classification scheme.
전체 관찰할 수 있는 심볼의 개수를 Q 라고 할 때, 변조 분류할 신호의 개수 N 을 고정하고 변조 분류의 결과값을 구하여 L=Q/N 개의 독립적인 변조 분류 결과값(변조 방식)이 결정되면 L 개의 변조 분류 결과값 중 더 많이 나온 변조 방식을 실제 보내진 변조 방식으로 결정하는 것이다.When the total number of observable symbols is Q, the number of signals to be classified and modulated is fixed, and the result of the modulation classification is determined. Then, L = Q / N independent modulation classification results (modulation method) are determined. It is to determine which modulation scheme, which is the larger of the L modulation classification results, is actually sent modulation scheme.
이런 가정하에 제안된 변조 분류 방식에서 CCP(Correct Classification Probability)는 하기의 [수학식 4]와 같이 구할 수 있다.Under this assumption, the CCP (Correct Classification Probability) in the proposed modulation classification scheme can be obtained as shown in Equation 4 below.
여기서, p 0 는 짧은 N 심볼 블록을 관찰함으로써 얻어진 특정한 환경에서의 CCP이며, L 이 충분히 크면 전체 CCP인 P c 는 하기의 [수학식 5]와 같이 나타낼 수 있다.Where p 0 is the CCP in a particular environment obtained by observing a short N symbol block, and if L is large enough, P c is the total CCP May be represented as in Equation 5 below.
여기서, 이다.here, to be.
이때, 원하는 CCP를 P C0 이상으로 맞추기 위해 필요한 샘플수는 하기의 [수학식 6]과 같이 주어진다.At this time, select the desired CCP P C0 The number of samples necessary to make the above is given by Equation 6 below.
이와 같이, 본 발명은 원하는 CCP를 만족시키기 위해서 최소로 필요한 심볼 수를 결정할 수 있는 알고리즘을 제공할 수 있는 장점이 있다.As such, the present invention has an advantage in that it is possible to provide an algorithm capable of determining the minimum number of symbols required to satisfy a desired CCP.
도 3a 및 도 3b는 완전한 자동 이득 제어 환경을 갖춘 무선통신 시스템에서 주파수 오차 및 위상 오차가 있는 경우에 본 발명에 따른 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치의 성능을 나타낸 일실시예 도면으로서, 위상 오차는 π/2, SNR = 6dB 인 경우를 나타낸 것이다.3A and 3B are diagrams illustrating the performance of the BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus according to the present invention when there is a frequency error and a phase error in a wireless communication system having a fully automatic gain control environment. π / 2, SNR = 6dB is shown.
한편, 도 4a 및 도 4b는 불완전한 자동 이득 제어 환경을 갖춘 무선통신 시스템에서 주파수 오차 및 위상 오차가 있는 경우에 본 발명에 따른 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치의 성능을 나타낸 일실시예 도면으로서, 위상 오차는 π/2, SNR = 6dB 인 경우를 나타낸 것이다.4A and 4B are diagrams illustrating the performance of the BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus according to the present invention when there is a frequency error and a phase error in a wireless communication system having an incomplete automatic gain control environment. Error is shown when π / 2, SNR = 6dB.
그리고, 도 5a 및 도 5b는 완전한 자동 이득 제어 환경을 갖춘 무선통신 시스템에서 주파수 오차, 위상 오차, 및 타이밍 오차가 있는 경우에 본 발명에 따른 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치의 성능을 나타낸 일실시예 도면으로서, 정규화된 주파수 오차가 0.05, 위상 오차가 π/2, SNR = 6dB 인 경우를 나타낸 것이다.5A and 5B illustrate the performance of the BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus according to the present invention when there is a frequency error, a phase error, and a timing error in a wireless communication system having a fully automatic gain control environment. The figure shows the case where the normalized frequency error is 0.05, the phase error is? / 2, and SNR = 6 dB.
한편, 도 6a 및 도 6b는 불완전한 자동 이득 제어 환경을 갖춘 무선통신 시스템에서 주파수 오차, 위상 오차, 및 타이밍 오차가 있는 경우에 본 발명에 따른 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치의 성능을 나타낸 일실시예 도면으로서, 정규화된 주파수 오차가 0.05, 위상 오차가 π/2, SNR = 6dB 인 경우를 나타낸 것이다.6A and 6B illustrate the performance of the BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus according to the present invention when there is a frequency error, a phase error, and a timing error in a wireless communication system having an incomplete automatic gain control environment. The figure shows the case where the normalized frequency error is 0.05, the phase error is? / 2, and SNR = 6 dB.
이와 같이, 도 3a에서 도 6b까지를 살펴보면 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치는 주파수 오차, 위상 오차, 타이밍 오차, 및 이득 오차가 있는 일반적으로 고려되는 무선통신 환경에서 매우 강력한 성능을 가지고 있음을 알 수 있다.As described above, referring to FIGS. 3A to 6B, the BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus in the wireless communication system according to the present invention is very useful in a generally considered wireless communication environment having a frequency error, a phase error, a timing error, and a gain error. You can see that it has a strong performance.
또한, 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치는 별도의 복원기 없이 정합 필터링된 수신 기저 대역 신호만으로 SNR 추정 없이 낮은 복잡도로 정확한 BPSK/QPSK 변조 분류를 수행할 수 있으며, 자동 이득 제어(AGC) 오차에 대해서도 강인한 성능을 나타냄을 알 수 있다.In addition, in the wireless communication system according to the present invention, the BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus can perform accurate BPSK / QPSK modulation classification with low complexity without SNR estimation using only matched filtered baseband signals without a separate reconstructor. It can be seen that the robust performance is also shown for the gain control (AGC) error.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.As described above, the method of the present invention may be implemented as a program and stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) in a computer-readable form. Since this process can be easily implemented by those skilled in the art will not be described in more detail.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
상기와 같은 본 발명은, 주파수 오차, 위상 오차, 및 타이밍 오차 등이 존재하는 비이상적인 무선통신 환경에서 비정상적인 특성 관찰 구간을 짧게하여 대략적 정상 구간을 만들고 상기 대략적 정상 구간을 여러 구간동안 관찰함으로써, 별도의 복원기와 신호대 잡음비(SNR) 추정 없이 정합 필터링된 수신 기저 대역 신호만으로 매우 적은 계산 복잡도로 변조 분류를 수행할 수 있는 효과가 있다.In the present invention as described above, in the non-ideal wireless communication environment in which frequency error, phase error, and timing error, etc., the abnormal characteristic observation section is shortened to make an approximate normal section, and the approximate normal section is observed for several sections. Modulation classification can be performed with very low computational complexity with only the filtered filtered baseband signal without reconstruction and signal-to-noise ratio (SNR) estimation.
또한, 본 발명은 자동 이득 제어(AGC)의 동작이 완벽하지 않은 무선통신 환경에서도 BPSK/QPSK 변조 분류 성능이 우수하고, 원하는 CCP(Correct Classification Probability)를 만족시키기 위하여 필요한 최소한의 심볼수를 결정하는 알고리즘을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention provides excellent BPSK / QPSK modulation classification performance even in a wireless communication environment in which automatic gain control (AGC) operation is not perfect, and determines the minimum number of symbols required to satisfy a desired CCP (Correct Classification Probability). There is an effect that can provide an algorithm.
도 1은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치에 대한 일실시예 구성도,1 is a configuration diagram of a BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus in a wireless communication system according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 방법에 대한 일실시예 흐름도,2 is a flowchart illustrating a BPSK / QPSK blind modulation classification method in a wireless communication system according to the present invention;
도 3a 및 도 3b는 완전한 자동 이득 제어 환경을 갖춘 무선통신 시스템에서 주파수 오차 및 위상 오차가 있는 경우에 본 발명에 따른 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치의 성능을 나타낸 일실시예 도면,3A and 3B are diagrams illustrating the performance of the BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus according to the present invention when there is a frequency error and a phase error in a wireless communication system having a fully automatic gain control environment.
도 4a 및 도 4b는 불완전한 자동 이득 제어 환경을 갖춘 무선통신 시스템에서 주파수 오차 및 위상 오차가 있는 경우에 본 발명에 따른 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치의 성능을 나타낸 일실시예 도면,4A and 4B are diagrams illustrating the performance of the BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus according to the present invention when there is a frequency error and a phase error in a wireless communication system having an incomplete automatic gain control environment.
도 5a 및 도 5b는 완전한 자동 이득 제어 환경을 갖춘 무선통신 시스템에서 주파수 오차, 위상 오차, 및 타이밍 오차가 있는 경우에 본 발명에 따른 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치의 성능을 나타낸 일실시예 도면,5a and 5b is an embodiment showing the performance of the BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus according to the present invention when there is a frequency error, phase error, and timing error in a wireless communication system with a fully automatic gain control environment,
도 6a 및 도 6b는 불완전한 자동 이득 제어 환경을 갖춘 무선통신 시스템에서 주파수 오차, 위상 오차, 및 타이밍 오차가 있는 경우에 본 발명에 따른 BPSK/QPSK 블라인드 변조 분류 장치의 성능을 나타낸 일실시예 도면이다.6A and 6B are diagrams illustrating the performance of the BPSK / QPSK blind modulation classification apparatus according to the present invention when there is a frequency error, a phase error, and a timing error in a wireless communication system having an incomplete automatic gain control environment. .
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
11 : 거리 계산부 12 : 플래그 세팅부11: distance calculation unit 12: flag setting unit
13 : 플래그 합산부 14 : 변조 방식 플래그 설정부13: Flag adding unit 14: Modulation method flag setting unit
15 : 변조 방식 결정부 111 : 제 1 거리 계산부15: modulation method determination unit 111: first distance calculation unit
112 : 제 2 거리 계산부 131 : 제 1 플래그 합산부112: second distance calculator 131: first flag adder
132 : 제 2 플래그 합산부132: second flag adder
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