KR20110029880A - 의사잡음 부호 위상 획득 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20110029880A
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전경훈
이동훈
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포항공과대학교 산학협력단
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Abstract

PN 부호 위상 획득 장치를 제공한다. 상기 장치는 PN(Pseudo Noise) 부호 수열을 입력으로 하는 FIR(Finite Impulse Response) 필터, 상기 FIR 필터의 출력 신호와 기준 신호 사이의 오차를 입력으로 하여 탭 무게를 갱신하는 탭 무게 제어기, 상기 탭 무게 제어기로부터 출력된 탭 무게 값들에 대한 제곱 놈을 계산하는 제곱 놈 계산기, 상기 제곱 놈 계산기로부터 출력된 제곱 놈과 문턱 값의 비교 결과에 따라 상기 PN 부호 수열의 위상을 이동시키는 위상 이동기 및 상기 위상 이동기에 의하여 위상 이동된 PN 부호를 생성시키는 PN 부호 발생기를 포함한다.

Description

의사잡음 부호 위상 획득 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PN CODE PHASE ACQUISITION}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 의사잡음 부호 위상 획득 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선통신 시스템은 가용한 무선 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
주파수 선택적 다중 경로 채널 하에서 직접수열 대역확산(direct-sequence spread-spectrum)에 따르면, 송신기에서 의사잡음(Pseudo Noise, PN) 부호를 이용하여 반송 주파수를 변조하여 대역확산시킨 신호를 송신하면 수신기에서 상기 PN 부호와 동일한 PN 부호를 발생시켜 수신신호를 역확산(despreading)시킴으로써 원래의 신호를 얻는다.
직접수열 대역확산 수신기의 PN 부호 위상 획득 성능을 향상시키기 위하여 다양한 방법들이 제안되고 있다. R.R.Rick and L.B.Milstein, T.J.Richardson, W.Sweldens, R., "Optimal decision strategies for acquisition of spread-spectrum signals in frequency-selective fading channels," IEEE Transactions on Communications, vol.46,pp.686-694, May 1998에서 최대 우도(maximum-likelihood) 기법에 기반하여 병렬 획득(parallel acquisition) 시스템을 위한 검출 방식을 제안하고 있다. J.Iinatti and M.Latva-aho, "A modified CLPDI for code acquisition in multipath channel," in Proc.IEEE PIMRC, vol.2,pp.6-10, Sept.2001에서 다중 경로 채널 하에서 직렬 정합 필터 획득(serial matched filter acquisition) 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 칩 레벨 PDI(Post Detection Integration) 방식을 제안하고 있다. M.G.El-Tarhuni and A.U.H.Sheikh, "Code acquisition of DS/SS signals in fading channels using an LMS adaptive filter," IEEE Communications Letters, vol.2,pp.85-88,April 1998 및 T.Yu, G.Park, D.Hong, and C.Kang, "Improved adaptive code acquisition scheme for practical DS/SS system," IEEE 60th Vehicular Technology Conference, vol. 5, pp.3743-3747, Sept.2004에서 LMS(Least Mean Square) 적응 등화기(adaptive equalizer)를 기반으로 하는 하이브리드 위상 획득 장치를 제안하고 있다.
이와 같은 PN 위상 획득 장치는 구현 복잡도가 높은 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 구현 복잡도가 낮은 PN 부호 위상 획득 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따른 PN 부호 위상 획득 장치는 PN(Pseudo Noise) 부호 수열을 입력으로 하는 FIR(Finite Impulse Response) 필터, 상기 FIR 필터의 출력 신호와 기준 신호 사이의 오차를 입력으로 하여 탭 무게를 갱신하는 탭 무게 제어기, 상기 탭 무게 제어기로부터 출력된 탭 무게 값들에 대한 제곱 놈을 계산하는 제곱 놈 계산기, 상기 제곱 놈 계산기로부터 출력된 제곱 놈과 문턱 값의 비교 결과에 따라 상기 PN 부호 수열의 위상을 이동시키는 위상 이동기 및 상기 위상 이동기에 의하여 위상 이동된 PN 부호를 생성시키는 PN 부호 발생기를 포함한다.
상기 PN 부호 수열은 상기 PN 부호 발생기로부터 출력될 수 있다.
상기 FIR 필터의 출력 신호는 상기 PN 부호 수열과 탭 무게 벡터를 곱하여 구할 수 있다.
상기 기준 신호는 소정의 칩 레이트로 샘플링된 복소 기저대역 수신신호일 수 있다.
상기 탭 무게 제어기는 아래 식을 이용하여 탭 무게를 갱신할 수 있다.
Figure 112009057076109-PAT00001
여기서, u(k)는 시간 k에서 상기 PN 부호 수열이고, w(k)는 시간 k에서 탭 무게 벡터이며, r(k)는 상기 기준 신호이고, μ는 적응 스텝 사이즈이다.
상기 μ는 0보다 크고 1보다 작을 수 있다.
상기 제곱 놈은 상기 탭 무게 값들의 절대값을 취하고 제곱을 수행하여 모두 더하는 방법으로 계산될 수 있다.
상기 위상 이동기는 상기 제곱 놈이 상기 문턱 값보다 작으면 소정의 칩 만큼 위상 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 수신기는 상기 PN 부호 위상 획득 장치를 포함하는 직접수열 대역확산 방식의 수신기이다.
본 발명의 일 양태에 따른 PN 부호 위상 획득 방법은 PN(Pseudo Noise) 부호 수열을 입력으로 하여 FIR(Finite Impulse Response) 필터의 출력을 계산하는 단계, 상기 FIR 필터의 출력 신호와 기준 신호 사이의 오차를 입력으로 하여 탭 무게를 갱신하는 단계, 상기 탭 무게에 대한 제곱 놈을 계산하는 단계, 상기 제곱 놈과 문턱 값을 비교하는 단계 및 상기 제곱 놈이 상기 문턱 값보다 작으면 상기 PN 부호 수열의 위상을 이동시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 구현 복잡도가 낮은 PN 부호 위상 획득 장치 및 방법을 얻을 수 있다. 특히, 탭 무게 갱신 시 곱셈 연산이 필요하지 않고, 칩 당 하나의 수신 샘플만을 필요로 한다. 또한, 국지 발생된 PN 부호와 기준 신호의 역할이 바뀜으로 인하여, 상기 PN 부호 위상 획득 장치에 포함된 FIR 필터의 동작이 SNR에 강건하며 평균 획득 시간(mean acquisition time)을 줄일 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; base station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; mobile station, MS)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(user equipment), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말은 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 단말을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이하에서 하향링크(downlink, DL)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink, UL)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 전송기는 기지국의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 전송기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국의 일부분일 수 있다.
도 2는 대역확산의 원리를 설명하는 도면이다. CDMA(Code Division Multiple Access)는 대역확산에 기반한다.
도 2를 참조하면, 저속의 데이터는 주파수 대역폭이 좁고, 고속의 코드는 주파수 대역폭이 넓다. 저속의 데이터에 고속의 코드를 곱하면 넓은 대역으로 주파수 확산이 이루어진 후 전송된다. 수신 측에서는 확산된 수신 신호에 송신 측에서 사용한 동일한 확산 코드를 곱하면 다시 원래의 신호가 복원되고, 전송 경로 상에서 인입되는 협대역 잡음신호는 수신측 확산코드에 의하여 확산이 이루어져서 넓은 주파수 영역에서 낮은 밀도(spectral density)를 갖는 광대역 잡음신호로 변화하게 된다.
확산이 이루어진 광대역 잡음신호들이 합쳐진 후, 기지국을 구분하기 위하여 PN(Pseudo Noise) 부호가 곱해질 수 있다. 본 명세서에서 PN 부호는 의사잡음 부호, 유사잡음 부호와 혼용될 수 있다. PN 코드의 일 예로 m-시퀀스가 있다.
도 3은 PN 부호의 자기상관 특성과 상호상관 특성을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, PN 부호는 규칙성을 가지는 선형 부호이다. 기지국에서 신호에 곱해져 전송되는 PN 부호는 단말 입장에서 초기 동기가 빠르게 이루어질 수 있는 특성을 가져야 한다. 즉, 현재 수신된 PN 부호가 내가 원하는 부호인지 아닌지의 여부를 쉽게 알 수 있어야 한다.
자기 부호를 정확히 인식하기 위한 특성을 자기상관(auto-correlation) 특성이라 하고, 자기 부호와 다른 부호를 구분하기 위한 특성을 상호상관(cross-correlation) 특성이라 한다. 자기 부호와 칩 단위에서 서로 정확히 시간 동기가 맞는 경우에는 높은 상관값을 나타내고, 자기 부호라도 칩 단위에서 1/2 칩 이상 벗어나게 되면 거의 0에 가까운 상관값을 보이는 것을 우수한 자기상관 특성이라고 한다. 또한, 서로 다른 부호 사이에서는 어떤 경우에도 거의 0에 가까운 상관값을 보이는 것을 우수한 상호상관 특성이라고 한다.
수많은 기지국을 서로 구분하는 부호를 할당하기 위해서는 자기상관 특성과 상호상관 특성이 동시에 우수한 PN 부호가 많이 필요하다.
도 4는 각각의 PN 부호의 시퀀스에 대해 상이한 시작점을 나타내는 예시도이다.
도 4를 참조하면, 상이한 오프셋이 제공된다. 시퀀스 1은 1 지점에서 시작하고, 시퀀스 2는 시계 방향을 따라 좀더 진행한 뒤 다른 지점에서 시작하고, 나머지도 이와 같다. 이와 같은 방식을 이용하여, 각각의 시퀀스는 유일 및 구별가능하게 만들어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PN 부호 위상 획득 장치를 나타내는 블록도이다. 이는 추계학적 기울기(stochastic gradient) 알고리즘에 기반하여 탭무게 벡터를 갱신하는 LMS(Least Mean Square) 형태의 적응 필터를 기반으로 하는 하이브리드 PN 부호 위상 획득 장치이다.
도 5를 참조하면, PN 부호 위상 획득 장치(100)는 FIR(Finite Impulse Response) 필터(110), 탭 무게 제어기(120), 제곱 놈 계산기(130), M칩 위상 이동기(S140) 및 국지(local) PN 부호 발생기(150)를 포함한다.
FIR 필터(110)는 PN 부호 수열 u(k)과 탭 무게 벡터 w(k)를 곱하여 출력한다. 탭 무게 제어기(120)는 상기 FIR 필터(110)로부터 출력된 출력 신호 y(k)와 기준 신호 r(k) 사이의 차이인 오차 신호 e(k)를 입력으로 하여 탭 무게를 갱신한다. 제곱 놈 계산기(130)는 상기 탭 무게 제어기(120)로부터 출력된 탭 무게 값들에 대하여 절대값을 취하고 제곱을 수행하여 모두 더한다. M칩 위상 이동기(140)는 상기 제곱 놈 계산기(130)로부터 출력된 값이 문턱값(threshold)보다 작으면 국지 PN 부호의 위상을 M칩만큼 이동시킨다. 국지 PN 부호 발생기(150)는 M칩만큼 위상 이동된 PN 부호를 생성한다. 여기서, M은 적응 필터의 길이를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PN 부호 위상 획득 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, FIR 필터의 출력 값을 구한다(S100). FIR 필터의 출력 값은 PN 부호 수열 u(k)과 탭 무게 벡터 w(k)를 곱하여 구할 수 있다. 시간 k에서 FIR 필터의 출력 값은 아래 식에 의하여 구할 수 있다.
Figure 112009057076109-PAT00002
여기서,
Figure 112009057076109-PAT00003
는 시간 k에서의 탭 무게 벡터이고,
Figure 112009057076109-PAT00004
는 시간 k에서의 FIR 필터의 입력 값이 다. 여기서, {u(i)}는
Figure 112009057076109-PAT00005
의 값들 중에서 실수와 허수부를 가지는 복소 i.i.d.(independent and identically distributed) 랜덤 수열로 모델링되는 국지 발생된 PN 부호이다.
다음으로, 탭 무게를 제어한다(S110). 탭 무게는 단계 S100에서 구한 FIR 필터의 출력 값 y(k)와 기준 신호 r(k) 사이의 차이인 오차 신호 e(k)를 입력으로 하여 갱신한다. 여기서, 기준 신호 r(k)는 아래 식에 의하여 구할 수 있다.
Figure 112009057076109-PAT00006
기준 신호 r(k)는 1/Tc의 칩 레이트로 샘플링된 복소 기저대역 수신신호(complexed baseband received signal)이다. 여기서,
Figure 112009057076109-PAT00007
는 0의 평균 값을 가지는 i.i.d. 복소 가우시안(Gaussian) 랜덤 변수이고, NI(k)와 NQ(k)는 각각 0의 평균 값과 N0/2의 분산(variance)을 갖는 가우시안 랜덤 변수이다. u(k)는 국지 발생된 PN 부호이고, D는 칩 개수에 있어서 국지 발생된 PN 부호와 기준 신호 사이의 PN 부호 위상 차이이다. 채널 h(m)은 아래 식과 같이 모델링될 수 있다.
Figure 112009057076109-PAT00008
여기서, p(t)는 롤-오프 인자(roll-off factor) β를 가지는 상승 코사인 펄스(raised cosine pulse)이고, α l 은 독립적인 레일리(Rayleigh) 랜덤 변수이며,
Figure 112009057076109-PAT00009
는 칩당 평균 총 수신 에너지이고, θ l 은 [0 2π)상에 균일하게 분포하는 i.i.d. 랜덤 변수이다.
다음으로, 단계 S110에서 구한 탭 무게의 제곱 놈을 계산한다(S120). 탭 무게의 제곱 놈은 탭 무게 값들에 대하여 절대값을 취하고 제곱을 수행하여 모두 더하여 구한다.
다음으로, 단계 S120의 제곱 놈을 문턱 값과 비교한다(S130). 전체 PN 부호 위상 후보(candidate)들을 각각 M개의 부호 위상 가설(hypotheses)을 커버하는 q개의 서로 겹치지 않는 셀(cell)들로 나눈 후 각 셀을 차례로 테스트한다. 각 테스트에 대해서 드웰타임의 마지막에 탭 무게의 제곱 놈을 계산하고, 상기 제곱 놈을 문턱 값과 비교한다.
이때, 제곱 놈이 문턱 값보다 크다면, 테스트 하에 있는 셀은 위상이 같은(in phase) 셀(H1 가설)이 되고, 미세 부호 추적(fine code tracking) 또는 검증 모드(verification mode)가 시작된다(S140).
제곱 놈이 문턱 값보다 작거나 같다면, 테스트 하에 있는 셀은 위상이 다른(out of phase) 셀(H0 가설)이 되고, 다음 후보 셀이 테스트될 수 있도록 PN 부호를 M칩 만큼 이동시킨다(S150).
여기서, 단계 S130 내지 단계 S150의 과정은 H1 가설이 선언되거나, 시간이 만료(time-out)될 때까지 계속된다.
이하, 단계 S110의 탭 무게 제어 방법에 대하여 구체적으로 살펴본다. LMS(Least Mean Square) 탭 무게 갱신은 아래 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009057076109-PAT00010
칩 개수에 있어서 국지 발생된 PN 부호와 기준 신호 사이의 PN 부호 위상 차이인 D=0이면 H1 가설에 해당하고, D=iM, i=1,2,...,q-1이면 H0 가설에 해당하는 것으로 설정한다. μ는 적응 스텝 사이즈(adaptation step size)로, 0<μ<1이다. u (k)는 복소 바이너리 값을 가진다. 따라서, μ가 2의 네거티브 파워(negative power)가 되도록 제한함으로써, 탭 무게 갱신은 비트 쉬프트와 덧셈 연산만으로 구현될 수 있다. 한편, 상기 수학식 4에서 적응 스텝 사이즈 μ는 기울기 잡음(gradient noise)이 평균(average out)되기에 충분할 정도로 작은 값이 되도록 설정한다. 이때, 시스템 행렬(system matrix)
Figure 112009057076109-PAT00011
는
Figure 112009057076109-PAT00012
와 같은 전체 평균(ensemble average)으로 대체될 수 있다. 여기서, R=I M이므로, LMS 탭 무게 갱신 식은 아래 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009057076109-PAT00013
본 발명에 따른 PN 부호 획득 장치 및 방법은 각 셀에서 주어진 드웰 타임(적응 기간(adaptation period) 동안 상기 수학식 5에 따라 갱신을 수행한다. 드웰 타임을 Nd라고 할 때, 탭 무게는 아래 식과 같이 갱신될 수 있다.
Figure 112009057076109-PAT00014
여기서, Z는 아래 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009057076109-PAT00015
Zi는 AWGN 및 다중 경로 간섭 성분을 나타낸다.
다음으로, 주어진 채널 응답(channel response)에 대하여, 상기 수학식 6의 양변을 평균하면 아래 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009057076109-PAT00016
이에 따라, 수학식 8은 신호 대 잡음 비(Signal to Noise Ratio, SNR)에 영향을 받지 않으므로, 평균 탭 무게 갱신 관점에서 시스템은 동작 신호 대 잡음비에 강건하다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 PN 부호 위상 획득 장치는 칩 당 한 샘플만 필요하고 탭 무게 갱신 시 곱셈 연산을 필요로 하지 않으므로 구현 복잡도를 크 게 줄일 수 있다.
도 7은 본 발명에 일 실시예에 따른 송신기 및 수신기의 블록도를 예시한다. 하향링크에서, 송신기(1810)는 기지국의 일부이고 수신기(1850)는 단말의 일부이다. 상향링크에서, 송신기(1810)는 단말의 일부이고 수신기(1850)는 기지국의 일부이다.
도 7을 참조하면, 송신기(1810)에서 시퀀스 프로세서(1820)는 시퀀스 생성, 시퀀스 선택, 시퀀스 확장 등과 관련된 다양한 동작을 직접 수행하거나, 상기 동작을 수행하도록 다른 모듈을 제어할 수 있다. 시퀀스 프로세서(1820)는 메모리로부터 모 시퀀스를 선택하거나 시퀀스 생성기를 이용하여 모 시퀀스를 생성할 수 있다. 또한, 시퀀스 프로세서(1820)는 복소 공액 연산 및/또는 역 연산을 통해 모 시퀀스로부터 새로운 시퀀스를 생성할 수 있다. 시퀀스 프로세서(1820)는 선택/생성/확장된 시퀀스를 변조기(1830)로 전달할 수 있다. 변조기(1830)는 시퀀스 프로세서(1820)로부터 전달받은 시퀀스를 BPSK, QPSK, 8-PSK 등과 같은 시퀀스 타입에 따라 변조시킨다. 변조기(1830)는 시퀀스 프로세서(1820)의 제어 하에 변조 시퀀스에 대해 복소 공액 연산 및/또는 역 연산을 수행할 수 있다. 복소 공액 연산 및/또는 역 연산을 수행하는 기능은 별도의 모듈로 구성될 수도 있다. 변조 시퀀스는 변조기(1830) 또는 별도의 모듈을 통해 부반송파에 매핑되며, 전송하고자 하는 채널에 따라 부반송파에 연속적 또는 불연속적으로 매핑될 수 있다. 무선 주파수(Radio Frequency; RF) 모듈(1832)은 부반송파에 매핑된 시퀀스를 무선 인터페이스에 적합하도록 처리(예, 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환)하여 RF 신호 를 생성한다. RF 신호는 안테나(1834)를 통해 수신기(1850)로 전송된다. 수신기(1850)는 안테나(1852)를 통해 송신기(1810)로부터 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호는 RF 모듈(1854)로 제공된다. RF 모듈(1854)은 수신된 신호를 처리(예, 필터링, 증폭, 주파수 하향 변환, 디지털화)하여 입력 샘플들을 제공한다. 복조기(1860)는 입력 샘플들을 복조하여 시퀀스를 제공한다. 채널 추정기(1880)는 수신된 파일럿 값들에 기초하여 채널 추정치를 유도한다. 복조기(1860)는 채널 추정치를 사용하여 수신된 시퀀스에 대해 등화를 수행하고, 송신기(1810)를 위한 시퀀스 추정치들을 제공한다. 시퀀스 검출기(1870)는 송신기(1810)가 전송한 시퀀스를 검출 또는 추정한다. 시퀀스 검출기(1870)는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 PN 부호 위상 획득 장치를 포함할 수 있다. 상기 하이브리드 PN 위상 획득 장치는 PN(Pseudo Noise) 부호 수열을 입력으로 하는 FIR(Finite Impulse Response) 필터, 상기 FIR 필터의 출력 신호와 기준 신호 사이의 오차를 입력으로 하여 탭 무게를 갱신하는 탭 무게 제어기, 상기 탭 무게 제어기로부터 출력된 탭 무게 값들에 대한 제곱 놈을 계산하는 제곱 놈 계산기, 상기 제곱 놈 계산기로부터 출력된 제곱 놈과 문턱 값의 비교 결과에 따라 상기 PN 부호 수열의 위상을 이동시키는 위상 이동기 및 상기 위상 이동기에 의하여 위상 이동된 PN 부호를 생성시키는 PN 부호 발생기를 포함할 수 있다.
제어기/프로세서(1840 및 1890)는 각각 송신기(1810) 및 수신기(1850)에 존재하는 다양한 처리 모듈의 동작을 감독 및 제어한다. 메모리(1842 및 1892)는 각각 송신기(1810) 및 수신기(1850)를 위한 프로그램 코드들 및 데이터를 저장한다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 대역확산의 원리를 설명하는 도면이다.
도 3은 PN 부호의 자기상관 특성과 상호상관 특성을 나타내는 도면이다.
도 4는 각각의 PN 부호의 시퀀스에 대해 상이한 시작점을 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PN 부호 위상 획득 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PN 부호 위상 획득 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 일 실시예에 따른 송신기 및 수신기의 블록도를 예시한다.

Claims (10)

  1. PN(Pseudo Noise) 부호 수열을 입력으로 하는 FIR(Finite Impulse Response) 필터;
    상기 FIR 필터의 출력 신호와 기준 신호 사이의 오차를 입력으로 하여 탭 무게를 갱신하는 탭 무게 제어기;
    상기 탭 무게 제어기로부터 출력된 탭 무게 값들에 대한 제곱 놈을 계산하는 제곱 놈 계산기;
    상기 제곱 놈 계산기로부터 출력된 제곱 놈과 문턱 값의 비교 결과에 따라 상기 PN 부호 수열의 위상을 이동시키는 위상 이동기; 및
    상기 위상 이동기에 의하여 위상 이동된 PN 부호를 생성시키는 PN 부호 발생기를 포함하는 PN 부호 위상 획득 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PN 부호 수열은 상기 PN 부호 발생기로부터 출력되는 것을 특징으로 하는 PN 부호 위상 획득 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 FIR 필터의 출력 신호는 상기 PN 부호 수열과 탭 무게 벡터를 곱하여 구하는 것을 특징으로 하는 PN 부호 위상 획득 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 신호는 소정의 칩 레이트로 샘플링된 복소 기저대역 수신신호인 것을 특징으로 하는 PN 부호 위상 획득 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탭 무게 제어기는 아래 식을 이용하여 탭 무게를 갱신하는 것을 특징으로 하는 PN 부호 위상 획득 장치:
    Figure 112009057076109-PAT00017
    여기서, u(k)는 시간 k에서 상기 PN 부호 수열이고, w(k)는 시간 k에서 탭 무게 벡터이며, r(k)는 상기 기준 신호이고, μ는 적응 스텝 사이즈이다.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 μ는 0보다 크고 1보다 작은 것을 특징으로 하는 PN 부호 위상 획득 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제곱 놈은 상기 탭 무게 값들의 절대값을 취하고 제곱을 수행하여 모두 더하는 방법으로 계산되는 것을 특징으로 하는 PN 부호 위상 획득 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상 이동기는 상기 제곱 놈이 상기 문턱 값보다 작으면 소정의 칩 만큼 위상 이동시키는 것을 특징으로 하는 PN 부호 위상 획득 장치.
  9. 제 1 항의 PN 부호 위상 획득 장치를 포함하는 직접수열 대역확산 방식의 수신기.
  10. PN(Pseudo Noise) 부호 수열을 입력으로 하여 FIR(Finite Impulse Response) 필터의 출력을 계산하는 단계;
    상기 FIR 필터의 출력 신호와 기준 신호 사이의 오차를 입력으로 하여 탭 무게를 갱신하는 단계;
    상기 탭 무게에 대한 제곱 놈을 계산하는 단계;
    상기 제곱 놈과 문턱 값을 비교하는 단계; 및
    상기 제곱 놈이 상기 문턱 값보다 작으면 상기 PN 부호 수열의 위상을 이동시키는 단계를 포함하는 PN 부호 위상 획득 방법.
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