KR20120090735A - 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치와 방법, 및 데이터 분리 복원 장치와 방법 - Google Patents

데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치와 방법, 및 데이터 분리 복원 장치와 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120090735A
KR20120090735A KR1020110046741A KR20110046741A KR20120090735A KR 20120090735 A KR20120090735 A KR 20120090735A KR 1020110046741 A KR1020110046741 A KR 1020110046741A KR 20110046741 A KR20110046741 A KR 20110046741A KR 20120090735 A KR20120090735 A KR 20120090735A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
modulation
mapping
demodulation
combined
Prior art date
Application number
KR1020110046741A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101470592B1 (ko
Inventor
임종수
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to US13/356,226 priority Critical patent/US8565336B2/en
Publication of KR20120090735A publication Critical patent/KR20120090735A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101470592B1 publication Critical patent/KR101470592B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

본 발명은 다중 경로 페이딩에 강인한 OFDM 성질을 만족함과 동시에 진폭이 일정한 특징을 가지는 CE-OFDM 변조 방식에 추가로 데이터를 보내고자 하는 경우 이에 대한 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다. 추가로 확보된 정보 채널을 이용하여 서비스 채널 정보, 물리 계층의 변조 파라미터 정보 등을 보낼 수 있고, 이를 활용하면 서비스 탐색 시간 절약 및 수신기의 전력도 절감할 수 있다.

Description

데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치와 방법, 및 데이터 분리 복원 장치와 방법 {Data transmission apparatus and data transmission method for inserting of additional data at data modulation, and data reconstitution apparatus and data reconstitution method for separately processing data}
본 발명은 데이터 변조 기능이 있는 데이터 송신 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 추가된 데이터를 데이터 변조시에 삽입할 수 있는 데이터 송신 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 데이터 복조 기능이 있는 데이터 복원 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 데이터를 분리하여 복원하는 데이터 복원 장치 및 방법에 관한 것이다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 간단한 등화기를 가지면서도 다중 경로 페이딩에 강한 특성을 지니고 있어 근래 무선 통신에서 널리 사용되고 있는 전송 방식이다. OFDM 방식은 무선 근거리 통신망(WLAN), 무선 도시권 통신망(WMAN), 디지털 오디오 방송(DAB), 디지털 비디오 방송(DVB) 등 여러 무선 통신 시스템에서 채택되어 사용되고 있다.
그런데, OFDM 신호는 통상 전송단에서 매우 높은 평균전력 대 첨두전력비(PAPR; Peak-to-Average Power Ratio)를 가진다. 이처럼 PAPR이 높아지면 송신기의 전력증폭기(PA; Power Amplifier)에 의해 비선형 왜곡이 발생하며, OFDM 신호는 이 왜곡에 매우 민감하게 동작한다. 이때, 전력에 대해 충분히 백오프(backoff: 정점으로부터의 후퇴)를 주지 않는다면 통신 시스템의 주파수 스펙트럼이 넓어지고, 상호 주파수 간 변조에 의한 왜곡이 발생하며, 결과적으로 통신 시스템의 성능이 저하된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, CE-OFDM 신호 스펙트럼 성분 중에서 DC 성분에 가장 많은 에너지를 가지고 있는 특징을 이용하여 데이터를 추가 삽입하는 데이터 송신 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 추가 삽입된 데이터를 분리하여 각각의 데이터를 복조시키는 데이터 복원 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 제1 입력 데이터를 심볼 매핑시키는 제1 심볼 매핑부를 포함하며, 상기 제1 입력 데이터를 다반송파 변조 방식에 따라 디지털 변조시켜 제1 변조 데이터를 생성하는 제1 데이터 변조부; 상기 제1 입력 데이터가 입력된 뒤 추가된 제2 입력 데이터를 심볼 매핑시켜 제2 매핑 데이터를 생성하는 제2 심볼 매핑부; 상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합하여 미리 정해진 변조 방식에 따라 다시 디지털 변조시켜 제2 변조 데이터를 생성하는 제2 데이터 변조부; 및 상기 제2 변조 데이터를 외부로 전송하는 데이터 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치를 제안한다.
바람직하게는, 상기 제2 데이터 변조부는 상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합할 때에 상기 제1 변조 데이터를 담은 신호의 DC 성분에 상기 제2 매핑 데이터와 관련된 심볼들의 위상 정보를 추가한다.
바람직하게는, 상기 제2 데이터 변조부는 상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합할 때에 상기 제1 변조 데이터의 위상값과 상기 제2 매핑 데이터의 위상값을 더하는 제1 결합, 상기 제1 변조 데이터의 위상값에서 상기 제2 매핑 데이터의 위상값을 빼는 제2 결합, 및 상기 제2 매핑 데이터의 위상값에서 상기 제1 변조 데이터의 위상값을 빼는 제3 결합 중 어느 하나의 결합을 이용한다.
바람직하게는, 상기 제2 데이터 변조부는 상기 미리 정해진 변조 방식으로 상기 다반송파 변조 방식과 다른 변조 방식을 이용한다.
바람직하게는, 상기 제2 심볼 매핑부는 상기 제2 입력 데이터를 위상 변조시켜 상기 제2 입력 데이터의 심볼 매핑을 수행한다.
바람직하게는, 상기 데이터 송신 장치는 CE(Constant Envelope)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 송신기로 구현된다.
바람직하게는, 상기 제1 데이터 변조부는, 시리얼(serial)로 입력된 상기 제1 입력 데이터를 패럴렐 데이터(parallel data)로 변환시키는 패럴렐 데이터 변환부; 상기 패럴렐 데이터를 심볼 매핑시켜 제1 매핑 데이터를 생성하는 상기 제1 심볼 매핑부; 및 상기 제1 매핑 데이터를 역퓨리에 변환시켜 상기 제1 변조 데이터를 생성하는 역퓨리에 변환부를 포함한다.
또한, 본 발명은 제1 입력 데이터를 심볼 매핑시키는 제1 심볼 매핑 단계를 포함하며, 상기 제1 입력 데이터를 다반송파 변조 방식에 따라 디지털 변조시켜 제1 변조 데이터를 생성하는 제1 데이터 변조 단계; 상기 제1 입력 데이터가 입력된 뒤 추가된 제2 입력 데이터를 심볼 매핑시켜 제2 매핑 데이터를 생성하는 제2 심볼 매핑 단계; 상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합하여 미리 정해진 변조 방식에 따라 다시 디지털 변조시켜 제2 변조 데이터를 생성하는 제2 데이터 변조 단계; 및 상기 제2 변조 데이터를 외부로 전송하는 데이터 송신 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 방법을 제안한다.
바람직하게는, 상기 제2 데이터 변조 단계는 상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합할 때에 상기 제1 변조 데이터를 담은 신호의 DC 성분에 상기 제2 매핑 데이터와 관련된 심볼들의 위상 정보를 추가한다.
바람직하게는, 상기 제2 데이터 변조 단계는 상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합할 때에 상기 제1 변조 데이터의 위상값과 상기 제2 매핑 데이터의 위상값을 더하는 제1 결합, 상기 제1 변조 데이터의 위상값에서 상기 제2 매핑 데이터의 위상값을 빼는 제2 결합, 및 상기 제2 매핑 데이터의 위상값에서 상기 제1 변조 데이터의 위상값을 빼는 제3 결합 중 어느 하나의 결합을 이용한다.
바람직하게는, 상기 제2 데이터 변조 단계는 상기 미리 정해진 변조 방식으로 상기 다반송파 변조 방식과 다른 변조 방식을 이용한다.
바람직하게는, 상기 제2 심볼 매핑 단계는 상기 제2 입력 데이터를 위상 변조시켜 상기 제2 입력 데이터의 심볼 매핑을 수행한다.
바람직하게는, 상기 제1 데이터 변조 단계는, 시리얼(serial)로 입력된 상기 제1 입력 데이터를 패럴렐 데이터(parallel data)로 변환시키는 패럴렐 데이터 변환 단계; 상기 패럴렐 데이터를 심볼 매핑시켜 제1 매핑 데이터를 생성하는 상기 제1 심볼 매핑 단계; 및 상기 제1 매핑 데이터를 역퓨리에 변환시켜 상기 제1 변조 데이터를 생성하는 역퓨리에 변환 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 제1 데이터에 제2 데이터를 결합시킨 결합 데이터로부터 상기 제2 데이터를 추출하여 미리 정해진 제1 복조 방식에 따라 먼저 디지털 복조시키며, 상기 제2 데이터가 추출된 상기 결합 데이터를 미리 정해진 제2 복조 방식에 따라 나중 디지털 복조시키는 데이터 복조부; 디지털 복조된 상기 제2 데이터를 심볼 디매핑시켜 상기 제2 데이터를 복원하는 제2 데이터 복원부; 및 디지털 복조된 상기 결합 데이터를 다반송파 복조 방식에 따라 다시 디지털 복조시켜 상기 제1 데이터를 복원하는 제1 데이터 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 분리 복원 장치를 제안한다.
바람직하게는, 상기 데이터 복조부는 상기 결합 데이터를 담은 신호의 DC 성분에 추가된 심볼들의 위상 정보를 기초로 상기 제1 복조 방식에 따른 디지털 복조를 수행한다.
바람직하게는, 상기 데이터 복조부는 상기 제2 복조 방식에 따른 디지털 복조 수행시 상기 제2 데이터가 추출된 상기 결합 데이터로 상기 제2 데이터의 위상값을 뺀 뒤 얻은 제1 결합 데이터, 또는 상기 제2 데이터의 위상값을 더한 뒤 얻은 제2 결합 데이터를 이용한다.
바람직하게는, 상기 데이터 복조부는 상기 제1 복조 방식 또는 상기 제2 복조 방식으로 상기 다반송파 복조 방식과 다른 복조 방식을 이용한다.
바람직하게는, 상기 데이터 분리 복원 장치는 CE(Constant Envelope)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 수신기로 구현된다.
바람직하게는, 상기 데이터 분리 복원 장치는 2차 데이터 변조시 상기 제1 데이터에 상기 제2 데이터를 결합시키는 데이터 송신 장치와 연동되며, 상기 데이터 송신 장치로부터 상기 결합 데이터를 수신하는 데이터 수신부를 더욱 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 데이터 송신 장치는, 상기 제1 데이터를 심볼 매핑시키는 제1 심볼 매핑부를 포함하며, 상기 제1 데이터를 다반송파 변조 방식에 따라 디지털 변조시켜 제1 변조 데이터를 생성하는 제1 데이터 변조부; 상기 제1 데이터가 입력된 뒤 추가된 상기 제2 데이터를 심볼 매핑시켜 제2 매핑 데이터를 생성하는 제2 심볼 매핑부; 상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합하여 상기 다반송파 변조 방식과 다른 변조 방식에 따라 다시 디지털 변조시켜 상기 결합 데이터를 생성하는 제2 데이터 변조부; 및 상기 결합 데이터를 상기 데이터 분리 복원 장치로 전송하는 데이터 송신부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 데이터 분리 복원 장치는 디지털 복조된 상기 결합 데이터가 시리얼로 입력되면 패럴렐 데이터로 변환시키는 패럴렐 데이터 변환부를 더욱 포함하며, 상기 제1 데이터 복원부는, 상기 패럴렐 데이터를 퓨리에 변환시켜 퓨리에 변환 데이터를 생성하는 퓨리에 변환부; 상기 퓨리에 변환 데이터를 심볼 디매핑시켜 심볼 디매핑 데이터를 생성하는 심볼 디매핑부; 및 상기 심볼 디매핑 데이터를 시리얼 데이터로 변환시켜 상기 제1 데이터를 복원하는 시리얼 데이터 변환부를 포함한다.
또한, 본 발명은 제1 데이터에 제2 데이터를 결합시킨 결합 데이터로부터 상기 제2 데이터를 추출하여 미리 정해진 제1 복조 방식에 따라 먼저 디지털 복조시키며, 상기 제2 데이터가 추출된 상기 결합 데이터를 미리 정해진 제2 복조 방식에 따라 나중 디지털 복조시키는 데이터 복조 단계; 디지털 복조된 상기 제2 데이터를 심볼 디매핑시켜 상기 제2 데이터를 복원하는 제2 데이터 복원 단계; 및 디지털 복조된 상기 결합 데이터를 다반송파 복조 방식에 따라 다시 디지털 복조시켜 상기 제1 데이터를 복원하는 제1 데이터 복원 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 분리 복원 방법을 제안한다.
바람직하게는, 상기 데이터 복조 단계는 상기 결합 데이터를 담은 신호의 DC 성분에 추가된 심볼들의 위상 정보를 기초로 상기 제1 복조 방식에 따른 디지털 복조를 수행하거나, 상기 데이터 복조 단계는 상기 제2 복조 방식에 따른 디지털 복조 수행시 상기 제2 데이터가 추출된 상기 결합 데이터로 상기 제2 데이터의 위상값을 뺀 뒤 얻은 제1 결합 데이터, 또는 상기 제2 데이터의 위상값을 더한 뒤 얻은 제2 결합 데이터를 이용한다.
바람직하게는, 상기 데이터 복조 단계는 상기 제1 복조 방식 또는 상기 제2 복조 방식으로 상기 다반송파 복조 방식과 다른 복조 방식을 이용한다.
바람직하게는, 상기 데이터 분리 복원 방법은 2차 데이터 변조시 상기 제1 데이터에 상기 제2 데이터를 결합시키는 데이터 송신 장치와 연동되며, 상기 데이터 송신 장치로부터 상기 결합 데이터를 수신하는 데이터 수신 단계를 더욱 포함한다.
바람직하게는, 상기 데이터 분리 복원 방법은 디지털 복조된 상기 결합 데이터가 시리얼로 입력되면 패럴렐 데이터로 변환시키는 패럴렐 데이터 변환 단계를 더욱 포함하며, 상기 제1 데이터 복원 단계는, 상기 패럴렐 데이터를 퓨리에 변환시켜 퓨리에 변환 데이터를 생성하는 퓨리에 변환 단계; 상기 퓨리에 변환 데이터를 심볼 디매핑시켜 심볼 디매핑 데이터를 생성하는 심볼 디매핑 단계; 및 상기 심볼 디매핑 데이터를 시리얼 데이터로 변환시켜 상기 제1 데이터를 복원하는 시리얼 데이터 변환 단계를 포함한다.
본 발명에서는 다중 경로 페이딩에 강인한 OFDM 성질을 만족하면서 동시에 진폭이 일정한 특징을 가지는 CE-OFDM 변?복조 방식에 추가로 데이터를 보내고자 하는 경우의 데이터 송?수신 장치를 제안한다. 본 발명에 따르면, 다음 효과를 얻을 수 있다. 첫째, 추가로 확보된 정보 채널을 이용하여 서비스 채널 정보, 물리 계층의 변조 파라미터 정보 등을 함께 전송할 수 있다. 둘째, 서비스 탐색 시간을 절약할 수 있으며, 송?수신기의 전력도 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 송신 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 데이터 송신 장치의 일실시 예시도이다.
도 3은 일실시예에 따른 데이터 송신 장치의 구동을 설명하기 위한 참고도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 송신 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 복원 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 데이터 송신 장치와 데이터 복원 장치의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 7은 본 실시예에 따른 데이터 복원 장치의 일실시 예시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 복원 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 송신 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 6의 (a)는 본 실시예에 따른 데이터 송신 장치의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 1에 따르면, 데이터 송신 장치(100)는 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 것으로서, 제1 데이터 변조부(110), 제2 심볼 매핑부(120), 제2 데이터 변조부(130), 데이터 송신부(140), 제1 전원부(150) 및 제1 주제어부(160)를 포함한다.
본 실시예에서 데이터 송신 장치(100)는 CE(Constant Envelope)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 송신기로 구현될 수 있다. 이 점을 고려할 때, 데이터 송신 장치(100)는 CE-OFDM 신호 스펙트럼 성분 중에서 DC 성분에 가장 많은 에너지를 가지고 있는 특징을 이용하여 DC 성분의 위상을 변화시켜 변화된 위상에 정보를 보내는 송신 장치로 정의할 수 있다. 이러한 데이터 송신 장치(100)는 CE-OFDM 변조 방식을 이용하여 PAPR을 0dB까지 낮출 수 있다. 그 이유는 CE-OFDM이 다중 경로 페이딩에 강인한 OFDM 성질을 만족함과 동시에 진폭이 일정한 특징을 가지기 때문이다.
제1 데이터 변조부(110)는 제1 입력 데이터를 다반송파 변조 방식에 따라 디지털 변조시켜 제1 변조 데이터를 생성하는 기능을 수행한다. 제1 데이터 변조부(110)는 다반송파 변조 방식으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조를 이용한다.
제1 데이터 변조부(110)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 패럴렐 데이터 변환부(111), 제1 심볼 매핑부(112) 및 역퓨리에 변환부(113)를 포함할 수 있다. 패럴렐 데이터 변환부(111)는 시리얼(serial)로 입력된 제1 입력 데이터를 패럴렐 데이터(parallel data)로 변환시키는 기능을 수행한다. 제1 심볼 매핑부(112)는 제1 입력 데이터를 심볼 매핑시키는 것으로서, 보다 자세하게는 패럴렐 데이터를 심볼 매핑시켜 제1 매핑 데이터를 생성하는 기능을 수행한다. 역퓨리에 변환부(113)는 제1 매핑 데이터를 역퓨리에 변환시켜 제1 변조 데이터를 생성하는 기능을 수행한다.
제2 심볼 매핑부(120)는 제1 입력 데이터가 입력된 뒤 추가된 제2 입력 데이터를 심볼 매핑시켜 제2 매핑 데이터를 생성하는 기능을 수행한다. 제2 입력 데이터는 제1 입력 데이터가 데이터 송신 장치(100)에 입력된 뒤 추가 입력된 것이다. 이러한 제2 입력 데이터에는 서비스 채널 정보, 물리 계층의 변조 파라미터 정보 등이 있다.
제2 심볼 매핑부(120)는 제2 입력 데이터를 위상 변조시켜 제2 입력 데이터의 심볼 매핑을 수행한다. 제1 심볼 매핑부(112)는 제1 입력 데이터를 심볼 매핑시킬 때에 QPSK 방식, 16QAM 방식, 64QAM 방식 등을 이용할 수 있다. 이때, 제1 심볼 매핑부(112)는 진폭 변조 방식을 주로 이용하여 제1 입력 데이터를 심볼 매핑시킬 수 있다. 반면, 제2 심볼 매핑부(120)는 제2 입력 데이터를 심볼 매핑시킬 때에 BPSK 방식, DBPSK 방식, QPSK 방식, DQPSK 방식, 8PSK 방식 등을 이용할 수 있다. 제2 심볼 매핑부는 위상 변조 방식만을 이용하여 제2 입력 데이터를 심볼 매핑시킬 수 있다. 그러나, 본 실시예에서 반드시 이에 한정될 필요는 없다.
제2 데이터 변조부(130)는 제1 변조 데이터에 제2 매핑 데이터를 결합하여 미리 정해진 변조 방식에 따라 다시 디지털 변조시켜 제2 변조 데이터를 생성하는 기능을 수행한다. 본 실시예에서 제2 데이터 변조부(130)는 미리 정해진 변조 방식으로 다반송파 변조 방식과 다른 변조 방식을 이용한다. 바람직하게는, 제2 데이터 변조부(130)는 다반송파 변조 방식과 다른 변조 방식으로 각 변조(angle modulation)을 이용하며, 위상 변조, 진폭 변조, 위상과 진폭을 조합한 변조 등을 이용하는 것도 가능하다.
디지털 변조(digital modulation)는 다치 변조, 협대역 변조, 다반송파 변조, 스펙트럼 확산 변조 등 크게 4종류로 분류된다. 다치 변조에는 위상 변조인 위상 편이 방식(PSK), 진폭 변조인 펄스 진폭 변조(PAM), 위상과 진폭을 조합한 변조인 직교 진폭 변조(QAM), 잔류 측파대(VSB) 변조 등이 있다. 협대역 변조에는 PSK의 대역을 제한한 π/4 직교 위상 편이 변조(QPSK), 최소 편이 변조(MSK)의 대역을 제한한 가우스 필터 최소 편이 변조(GMSK) 등이 있다. 다반송파 변조 방식은 데이터를 수백 이상의 반송파로 분할하여 다중화하는 방법으로, 직교 주파수 분할 다중(OFDM)이 대표적인 예이다. 스펙트럼 확산 변조 방식은 직접 확산 방식(SS-DS)과 주파수 도약 방식(SS-FH) 등으로 분류된다. 디지털 변조의 종류를 고려할 때, 다반송파 변조 방식과 다른 변조 방식은 다치 변조, 협대역 변조, 스펙트럼 확산 변조 등으로도 정의할 수 있다.
제2 데이터 변조부(130)는 제1 변조 데이터에 제2 매핑 데이터를 결합할 때에 제1 변조 데이터를 담은 신호의 DC 성분에 제2 매핑 데이터와 관련된 심볼들의 위상 정보를 추가한다.
제2 데이터 변조부(130)는 제1 변조 데이터에 제2 매핑 데이터를 결합할 때에 제1 변조 데이터의 위상값과 제2 매핑 데이터의 위상값을 더하는 제1 결합, 제1 변조 데이터의 위상값에서 제2 매핑 데이터의 위상값을 빼는 제2 결합, 및 제2 매핑 데이터의 위상값에서 제1 변조 데이터의 위상값을 빼는 제3 결합 중 어느 하나의 결합을 이용한다.
데이터 송신부(140)는 제2 변조 데이터를 외부로 전송하는 기능을 수행한다. 바람직하게는, 데이터 송신부(140)는 제2 변조 데이터를 목적물 방향으로 송출한다. 데이터 송신 장치(100)가 CE-OFDM 송신기일 경우, 목적물은 CE-OFDM 수신기가 될 수 있다.
제1 전원부(150)는 데이터 송신 장치(100)를 구성하는 각 부에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.
제1 주제어부(160)는 데이터 송신 장치(100)를 구성하는 각 부의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.
데이터 송신 장치(100)는 OFDM 변조와 각 변조가 결합된 전송 방식에서 데이터를 추가로 삽입할 수 있는 송신 장치이다. 이하, 데이터 송신 장치(100)에 대해 일실시예를 들어 설명한다. 도 2는 본 실시예에 따른 데이터 송신 장치의 일실시 예시도이다. 도 3은 일실시예에 따른 데이터 송신 장치의 구동을 설명하기 위한 참고도이다.
도 2의 CE-OFDM 송신기(200)는 도 1의 데이터 송신 장치(100)의 일실시예로서, OFDM 변조 방식과 각 변조 방식 간 결합을 통해 PAPR을 0dB까지 낮출 수 있는 송신 장치이다. 본 실시예에서는 OFDM 변조 방식과 각 변조 방식이 결합된 변조 방식을 CE-OFDM(Constant Envelope Orthogonal Frequency Division Multiplexing)으로 정의한다. CE-OFDM은 다중 경로 페이딩에 강인한 OFDM 성질을 만족하면서 동시에 진폭이 일정한 특징을 가진다. 또한, CE-OFDM은 신호 스펙트럼 성분 중에서 DC 성분이 가장 많은 에너지를 가지고 있는 특징이 있다. 이러한 DC 성분에 에너지가 집중된 점을 이용하여 DC 성분의 위상에 추가 정보를 보내고자 하는 것이 본 발명의 목적이다. 따라서, 이하 설명될 CE-OFDM 송신기(200)는 CE-OFDM 방식에서 DC 성분의 위상을 변화시켜 변화된 위상에 정보를 보내는 송신 장치로 정의할 수 있다.
입력 데이터(input data)는 CE-OFDM을 위한 입력 신호에 실린 것으로서, 입력 비트(input bit) 형태의 데이터이다. 입력 데이터가 시리얼(serial)로 입력되면, S/P 블록(230)은 시리얼 데이터를 패럴렐 데이터(parallel data)로 변환한다. S/P 블록(230)은 S/P(Serial-to-Parallel) 변환을 위한 것으로서, 도 6 (a)의 패럴렐 데이터 변환부(111) 기능을 하는 구성이다. 제1 심볼 매퍼(First Symbol Mapper)(240)는 QPSK 방식, 16QAM 방식, 64QAM 방식 등을 이용하여 패럴렐 데이터로부터 심볼 데이터를 생성한다. 제1 심볼 매퍼(240)는 도 6 (a)의 제1 심볼 매핑부(112) 기능을 하는 구성이다. IFFT 블록(250)은 OFDM의 신호를 시간축으로 전송하기 위해 IFFT 변환을 수행한다. IFFT 블록(250)은 도 6 (a)의 역퓨리에 변환부(113) 기능을 하는 구성이다. 도 2에서 S/P 블록(230), 제1 심볼 매퍼(240) 및 IFFT 블록(250)은 OFDM 변조부(210)를 구성하는 것들이다. 이때의 OFDM 변조부(210)는 도 1의 제1 데이터 변조부(110) 기능을 하는 구성이다. 각 변조 & 위상 변조(Angle Modulation & Phase Modulation) 블록(260)은 IFFT 변환된 신호를 각 변조하는 기능을 한다. 각 변조 & 위상 변조 블록(260)은 도 1의 제2 데이터 변조부(130) 기능을 하는 구성이다.
새로 추가될 입력 데이터(New input data)는 제2 심볼 매퍼(220)에서 BPSK, DBPSK, QPSK, DQPSK, 8PSK 등으로 심볼 맵핑된다. 제2 심볼 매퍼(220)는 도 1의 제2 심볼 매핑부(120) 기능을 하는 구성이다. 추가로 데이터를 보내고자 하는 제2 심볼 매퍼(220)는 BPSK, DBPSK, QPSK, DQPSK, 8PSK 등 다양한 형태의 위상 변조를 이용한다. 예컨대, 제2 심볼 매퍼(220)가 8PSK 심볼 매퍼이면 도 3 (a)와 같이 나타낼 수 있다. 도 3 (a)에서 입력 정보 비트를 001로 가정할 때, 제2 심볼 매퍼(220)를 거친 신호는
Figure pat00001
이며, 45도 위상을 갖는다. 이후, 각 변조 & 위상 변조 블록(260)에서는 DC 성분에 맵핑된 심볼의 위상 정보를 추가하여 각 변조 신호(즉, IFFT 변환된 신호를 각 변조한 것)와 결합하여 전송한다.
각 변조 & 위상 변조 블록(260)은 OFDM의 IFFT 출력 신호를 각 변조한다. 즉, IFFT 출력 신호가 X1, X2, …, Xn이라고 가정하면 k번째 IFFT 신호의 각 변조된 신호 θ(k)는 아래 수학식 1과 같다. 이때, n은 IFFT 크기이다.
Figure pat00002
그리고, IFFT 신호의 각 변조된 신호의 스펙트럼은 도 3의 (b)에 도시된 바와 같으며, DC 성분이 높은 에너지를 갖는다. 이때, 각 변조된 신호(θ(1), θ(2), θ(3), …, θ(n))에 새로 생성된 심볼 매퍼의 위상 θ(new)와 더해지거나 뺀다. 즉, ① θ(new)+[θ(1), θ(2), θ(3), …, θ(n)], ② θ(new)-[θ(1), θ(2), θ(3), …, θ(n)], ③ [θ(1), θ(2), θ(3), …, θ(n)]+θ(new), ④ [θ(1), θ(2), θ(3), …, θ(n)]-θ(new)이 된다. 데이터 전송부는 이 4가지 경우 중 하나를 선택하여 전송한다. θ(new)는 OFDM 심볼에 하나씩 생성되며, OFDM 심볼마다 DC 성분의 위상이 θ(new)만큼 변하게 된다.
다음으로, 데이터 송신 장치(100)의 데이터 송신 방법에 대해서 설명한다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 송신 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
먼저, 제1 입력 데이터를 다반송파 변조 방식에 따라 디지털 변조시켜 제1 변조 데이터를 생성한다(제1 데이터 변조 단계, S400). 제1 데이터 변조 단계(S400)는 패럴렐 데이터 변환 단계, 제1 심볼 매핑 단계 및 역퓨리에 변환 단계로 구성될 수 있다. 패럴렐 데이터 변환 단계에서는 시리얼로 입력된 제1 입력 데이터를 패럴렐 데이터로 변환시킨다. 제1 심볼 매핑 단계에서는 제1 입력 데이터를 심볼 매핑시키며, 보다 자세하게는 패럴렐 데이터를 심볼 매핑시켜 제1 매핑 데이터를 생성한다. 역퓨리에 변환 단계에서는 제1 매핑 데이터를 역퓨리에 변환시켜 제1 변조 데이터를 생성한다.
제1 데이터 변조 단계(S400) 이후, 제1 입력 데이터가 입력된 뒤 추가된 제2 입력 데이터를 심볼 매핑시켜 제2 매핑 데이터를 생성한다(제2 심볼 매핑 단계, S410). 제2 심볼 매핑 단계(S410)는 제2 입력 데이터를 위상 변조시켜 제2 입력 데이터의 심볼 매핑을 수행한다.
제2 심볼 매핑 단계(S410) 이후, 제1 변조 데이터에 제2 매핑 데이터를 결합하여 미리 정해진 변조 방식에 따라 다시 디지털 변조시켜 제2 변조 데이터를 생성한다(제2 데이터 변조 단계, S420). 제2 데이터 변조 단계(S420)에서는 미리 정해진 변조 방식으로 다반송파 변조 방식과 다른 변조 방식, 바람직하게는 각 변조를 이용한다. 제2 데이터 변조 단계(S420)는 제1 변조 데이터에 제2 매핑 데이터를 결합할 때에 제1 변조 데이터를 담은 신호의 DC 성분에 제2 매핑 데이터와 관련된 심볼들의 위상 정보를 추가한다. 제2 데이터 변조 단계(S420)는 제1 변조 데이터에 제2 매핑 데이터를 결합할 때에 제1 변조 데이터의 위상값과 제2 매핑 데이터의 위상값을 더하는 제1 결합, 제1 변조 데이터의 위상값에서 제2 매핑 데이터의 위상값을 빼는 제2 결합, 및 제2 매핑 데이터의 위상값에서 제1 변조 데이터의 위상값을 빼는 제3 결합 중 어느 하나의 결합을 이용한다.
제2 데이터 변조 단계(S420) 이후, 제2 변조 데이터를 외부로 전송한다(데이터 송신 단계, S430).
다음으로, 데이터를 복원하는 장치에 대해서 설명한다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 복원 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 6의 (b)와 (c)는 본 실시예에 따른 데이터 복원 장치의 내부 구성을 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 5에 따르면, 데이터 복원 장치(500)는 데이터 복조부(510), 제2 데이터 복원부(520), 제1 데이터 복원부(530), 제2 전원부(540) 및 제2 주제어부(550)를 포함한다. 데이터 복원 장치(500)는 데이터를 분리하여 복원하는 장치이다. 데이터 복원 장치(500)는 도 1의 데이터 송신 장치(100)와 연동 구성될 수 있으며, 이 경우 데이터 복원 장치(500)는 CE-OFDM 수신기로 구현할 수 있다.
데이터 복조부(510)는 제1 데이터에 제2 데이터를 결합시킨 결합 데이터로부터 제2 데이터를 추출하여 미리 정해진 제1 복조 방식에 따라 먼저 디지털 복조시키며, 제2 데이터가 추출된 결합 데이터를 미리 정해진 제2 복조 방식에 따라 나중 디지털 복조시키는 기능을 수행한다. 데이터 복원 장치(500)가 도 1의 데이터 송신 장치(100)에 의해 전송된 신호를 수신한다고 가정할 경우, 제1 데이터는 도 1의 제1 입력 데이터가 변조된 것을 의미하며, 제2 데이터는 도 1의 제2 입력 데이터가 변조된 것을 의미한다.
데이터 복조부(510)는 제1 복조 방식 또는 제2 복조 방식으로 다반송파 복조 방식과 다른 복조 방식을 이용한다. 제1 복조 방식과 제2 복조 방식은 동일한 것이거나 서로 상이할 수도 있다. 본 실시예에서는 제1 복조 방식으로 위상 복조(phase demodulation)을 이용하며, 제2 복조 방식으로 각 복조(angle demodulation)을 이용한다. 본 실시예에서는 다반송파 복조 방식으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 복조가 이용된다. 다반송파 복조 방식과 다른 복조 방식으로는 위상 복조, 진폭 복조, 위상과 진폭을 조합한 복조 등이 이용되는 것도 가능하다.
데이터 복조부(510)는 결합 데이터를 담은 신호의 DC 성분에 추가된 심볼들의 위상 정보를 기초로 제1 복조 방식에 따른 디지털 복조를 수행한다.
데이터 복조부(510)는 제2 복조 방식에 따른 디지털 복조 수행시 제2 데이터가 추출된 결합 데이터로 제2 데이터의 위상값을 뺀 뒤 얻은 제1 결합 데이터, 또는 제2 데이터의 위상값을 더한 뒤 얻은 제2 결합 데이터를 이용한다. 결합 데이터가 제1 데이터의 위상값과 제2 데이터의 위상값이 더해진 경우의 결합 데이터이거나 제2 데이터의 위상값에서 제1 데이터의 위상값을 뺀 경우의 결합 데이터라면, 데이터 복조부(510)는 제2 복조 방식에 따른 디지털 복조 수행시 제1 결합 데이터를 이용한다. 반면, 결합 데이터가 제1 데이터의 위상값에서 제2 데이터의 위상값을 뺀 경우의 결합 데이터라면, 데이터 복조부(510)는 제2 복조 방식에 따른 디지털 복조 수행시 제2 결합 데이터를 이용한다.
제2 데이터 복원부(520)는 디지털 복조된 제2 데이터를 심볼 디매핑시켜 제2 데이터를 복원하는 기능을 수행한다. 제2 데이터 복원부(520)는 제2 데이터를 원형(original) 데이터로 복원한다. 즉, 제2 데이터 복원부(520)는 제2 데이터를 데이터 변조 이전의 것으로 복원한다.
제1 데이터 복원부(530)는 디지털 복조된 결합 데이터를 다반송파 복조 방식에 따라 다시 디지털 복조시켜 제1 데이터를 복원하는 기능을 수행한다. 제1 데이터 복원부(530)는 제1 데이터를 원형 데이터로 복원한다.
제2 전원부(540)는 데이터 복원 장치(500)를 구성하는 각 부에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.
제2 주제어부(550)는 데이터 복원 장치(500)를 구성하는 각 부의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.
데이터 복원 장치(500)는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 데이터 수신부(560)를 더욱 포함할 수 있다. 데이터 수신부(560)는 2차 데이터 변조시 제1 데이터에 제2 데이터를 결합시키는 데이터 송신 장치(ex. 도 1의 도면부호 100)와 연동될 수 있으며, 이때 이 데이터 송신 장치로부터 결합 데이터를 수신하는 기능을 수행한다. 데이터 송신 장치가 도 1의 도면부호 100과 같이 구현될 경우, 데이터 송신 장치는 제1 데이터 변조부, 제2 심볼 매핑부, 제2 데이터 변조부 및 데이터 송신부를 포함한다. 제1 데이터 변조부는 제1 데이터를 심볼 매핑시키는 제1 심볼 매핑부를 포함하며, 제1 데이터를 다반송파 변조 방식에 따라 디지털 변조시켜 제1 변조 데이터를 생성한다. 제2 심볼 매핑부는 제1 데이터가 입력된 뒤 추가된 제2 데이터를 심볼 매핑시켜 제2 매핑 데이터를 생성한다. 제2 데이터 변조부는 제1 변조 데이터에 제2 매핑 데이터를 결합하여 다반송파 변조 방식과 다른 변조 방식(ex. 각 변조)에 따라 다시 디지털 변조시켜 결합 데이터를 생성한다. 데이터 송신부는 결합 데이터를 데이터 복원 장치(500)로 전송한다.
데이터 복원 장치(500)는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 패럴렐 데이터 변환부(570)를 더욱 포함할 수 있다. 패럴렐 데이터 변환부(570)는 디지털 복조된 결합 데이터가 시리얼로 입력되면 패럴렐 데이터로 변환시키는 기능을 수행한다. 이때, 제1 데이터 복원부(530)는 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 퓨리에 변환부(531), 심볼 디매핑부(532) 및 시리얼 데이터 변환부(533)를 포함할 수 있다. 퓨리에 변환부(531)는 패럴렐 데이터를 퓨리에 변환시켜 퓨리에 변환 데이터를 생성한다. 심볼 디매핑부(532)는 퓨리에 변환 데이터를 심볼 디매핑시켜 심볼 디매핑 데이터를 생성한다. 시리얼 데이터 변환부(533)는 심볼 디매핑 데이터를 시리얼 데이터로 변환시켜 제1 데이터를 복원한다.
다음으로, 데이터 복원 장치(600)를 일실시예를 들어 설명한다. 도 7은 본 실시예에 따른 데이터 복원 장치의 일실시 예시도이다. 도 7은 데이터 복원 장치(600)를 CE-OFDM 수신기(700)로 구현할 때의 예시이다.
수신된 CE-OFDM 신호는 위상 복조 & 각 복조(Phase Demodulation & Angle Demodulation) 블록(710)에서 DC 성분의 위상 정보를 복조한다. 이후, 위상 복조 & 각 복조 블록(710)은 CE-OFDM 신호를 각 복조한다. 위상 복조 & 각 복조 블록(710)은 도 5의 데이터 복조부(510) 기능을 하는 구성이다.
위상 복조 & 각 복조 블록(710)은 입력된 수신 신호에서 DC 성분의 위상을 구한 후 위상 복조(phase demodulation)를 한다. 예컨대, 송신 측에서 001 정보 비트를 8PSK로 변조하였다고 가정하면, 수신 신호의 DC 성분 즉, 수신 신호의 평균값을 구하면
Figure pat00003
이 되고, DC 성분의 위상은 45도가 되며, 변화된 위상 45도의 값은 001로 복조를 하면 된다. 각 복조(Angle demodulation)을 위해 수신된 신호에 DC 성분의 변화된 위상을 빼거나 더하여 각 복조를 수행하면 된다. 예를 들어, 송신된 신호가 θ(new)+[θ(1), θ(2), θ(3), …, θ(n]이면 수신된 신호에서 DC 성분의 변화된 위상 즉, θ(new)를 뺀 후 각 복조를 수행한다. 위의 가정에서는 θ(new)는 45도이다.
위상 복조 & 각 복조(Phase Demodulation & Angle Demodulation) 블록(710)에서 DC 성분의 위상 정보를 복조하면, 제1 심볼 디매퍼(First Symbol Demapper)(770)에서는 이 신호를 심볼 디매핑(demapping)한 후 새로운 데이터 정보 비트를 복원한다. 제1 심볼 디매퍼(770)는 도 5의 제2 데이터 복원부(520) 기능을 하는 구성으로, 디매핑시 BPSK, QPSK, 8PSK 등을 이용한다.
한편, 위상 복조 & 각 복조 블록(710)에서 CE-OFDM 신호를 각 복조한 뒤, 이 신호는 S/P(Serial-to-Parallel) 블록(720)을 거쳐 FFT 변환기(740)를 통해 주파수 영역의 신호로 변환된다. 이후, FFT 출력 신호는 제2 심볼 디매퍼(750)와 P/S(Parallel-to-Serial) 블록(760)을 통해 CE-OFDM 정보 bit를 복원한다. 상기에서, S/P 블록(720)은 각 복조된 신호를 FFT하기 위해 입력 신호를 Serial-to-Parallel로 변환한다. S/P 블록(720)은 도 6 (b)의 패럴렐 데이터 변환부(570) 기능을 하는 구성이다. FFT 변환기(740)는 주파수 영역으로 변환하는 것으로서, 도 6 (c)의 퓨리에 변환부(531) 기능을 하는 구성이다. 제2 심볼 디매퍼(750)는 심볼 디매핑(Symbol Demapping)을 통해 송신 심볼을 복원하는 것으로서, 도 6 (c)의 심볼 디매핑부(532) 기능을 하는 구성이다. 제2 심볼 디매퍼(750)는 디매핑시 QPSK, 16QAM 등을 이용한다. P/S 블록(760)은 Parallel-to-Serial하여 정보 bit를 복원하는 것으로서, 도 6 (c)의 시리얼 데이터 변환부(533) 기능을 하는 구성이다. FFT 변환기(740), 제2 심볼 디매퍼(750) 및 P/S 블록(760)은 결합되어 OFDM 복조기(OFDM Demodulator)(730)를 구성할 수 있다. OFDM 복조기(730)는 도 5의 제1 데이터 복원부(530) 기능을 하는 구성이다.
다음으로, 데이터 복원 장치(500)의 데이터 복원 방법에 대해서 설명한다. 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 복원 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
먼저, 제1 데이터에 제2 데이터를 결합시킨 결합 데이터로부터 제2 데이터를 추출하여 미리 정해진 제1 복조 방식에 따라 먼저 디지털 복조시키며, 제2 데이터가 추출된 결합 데이터를 미리 정해진 제2 복조 방식에 따라 나중 디지털 복조시킨다(데이터 복조 단계, S800).
데이터 복조 단계(S800)는 제1 복조 방식 또는 제2 복조 방식으로 다반송파 복조 방식과 다른 복조 방식을 이용한다.
데이터 복조 단계(S800)는 결합 데이터를 담은 신호의 DC 성분에 추가된 심볼들의 위상 정보를 기초로 제1 복조 방식에 따른 디지털 복조를 수행한다. 또는, 데이터 복조 단계(S800)는 제2 복조 방식에 따른 디지털 복조 수행시 제2 데이터가 추출된 결합 데이터로 제2 데이터의 위상값을 뺀 뒤 얻은 제1 결합 데이터, 또는 제2 데이터의 위상값을 더한 뒤 얻은 제2 결합 데이터를 이용한다.
데이터 복조 단계(S800) 이후, 디지털 복조된 제2 데이터를 심볼 디매핑시켜 제2 데이터를 복원한다(제2 데이터 복원 단계, S810).
제2 데이터 복원 단계(S810) 이후, 디지털 복조된 결합 데이터를 다반송파 복조 방식에 따라 다시 디지털 복조시켜 제1 데이터를 복원한다(제1 데이터 복원 단계, S820). 본 실시예에서 제1 데이터 복원 단계(S820)는 제2 데이터 복원 단계(S810)와 동시에 수행되는 것도 가능하다.
본 실시예에서는 데이터 복조 단계(S800) 이전에 데이터 수신 단계를 더욱 수행할 수 있다. 데이터 수신 단계에서는 2차 데이터 변조시 제1 데이터에 제2 데이터를 결합시키는 데이터 송신 장치와 연동되며, 이 데이터 송신 장치로부터 결합 데이터를 수신한다.
한편, 본 실시예에서는 데이터 복조 단계(S800)와 제1 데이터 복원 단계(S820) 사이에 패럴렐 데이터 변환 단계를 더욱 수행할 수 있다. 패럴렐 데이터 변환 단계에서는 디지털 복조된 결합 데이터가 시리얼로 입력되면 패럴렐 데이터로 변환시킨다. 이때, 제1 데이터 복원 단계(S820)는 퓨리에 변환 단계, 심볼 디매핑 단계 및 시리얼 데이터 변환 단계로 구성될 수 있다. 퓨리에 변환 단계에서는 패럴렐 데이터를 퓨리에 변환시켜 퓨리에 변환 데이터를 생성한다. 심볼 디매핑 단계에서는 퓨리에 변환 데이터를 심볼 디매핑시켜 심볼 디매핑 데이터를 생성한다. 시리얼 데이터 변환 단계에서는 심볼 디매핑 데이터를 시리얼 데이터로 변환시켜 제1 데이터를 복원한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 OFDM 변조와 각 변조가 결합된 전송 방식에서 추가 데이터 삽입과 관련된 장치 및 방법에 대한 것으로서, CE(Constant Envelope)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 송신기와 CE-OFDM 수신기에 적용될 수 있다.
100 : 데이터 송신 장치 110 : 제1 데이터 변조부
120 : 제2 심볼 매핑부 130 : 제2 데이터 변조부
140 : 데이터 송신부 200 : CE-OFDM 송신기
210 : OFDM 변조기 220 : 제2 심볼 매퍼
230 : S/P 블록 240 : 제1 심볼 매퍼
250 : IFFT 블록 260 : 각 변조 & 위상 변조 블록
500 : 데이터 복원 장치 510 : 데이터 복조부
520 : 제2 데이터 복원부 530 : 제1 데이터 복원부
560 : 데이터 수신부 700 : CE-OFDM 수신기
710 : 위상 복조 & 각 복조 블록 720 : S/P 블록
730 : OFDM 복조기 740 : FFT 변환기
750 : 제2 신호 디매퍼 760 : P/S 블록
770 : 제1 신호 디매퍼

Claims (20)

  1. 제1 입력 데이터를 심볼 매핑시키는 제1 심볼 매핑부를 포함하며, 상기 제1 입력 데이터를 다반송파 변조 방식에 따라 디지털 변조시켜 제1 변조 데이터를 생성하는 제1 데이터 변조부;
    상기 제1 입력 데이터가 입력된 뒤 추가된 제2 입력 데이터를 심볼 매핑시켜 제2 매핑 데이터를 생성하는 제2 심볼 매핑부;
    상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합하여 미리 정해진 변조 방식에 따라 다시 디지털 변조시켜 제2 변조 데이터를 생성하는 제2 데이터 변조부; 및
    상기 제2 변조 데이터를 외부로 전송하는 데이터 송신부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 데이터 변조부는 상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합할 때에 상기 제1 변조 데이터를 담은 신호의 DC 성분에 상기 제2 매핑 데이터와 관련된 심볼들의 위상 정보를 추가하는 것을 특징으로 하는 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 데이터 변조부는 상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합할 때에 상기 제1 변조 데이터의 위상값과 상기 제2 매핑 데이터의 위상값을 더하는 제1 결합, 상기 제1 변조 데이터의 위상값에서 상기 제2 매핑 데이터의 위상값을 빼는 제2 결합, 및 상기 제2 매핑 데이터의 위상값에서 상기 제1 변조 데이터의 위상값을 빼는 제3 결합 중 어느 하나의 결합을 이용하는 것을 특징으로 하는 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 데이터 변조부는 상기 미리 정해진 변조 방식으로 상기 다반송파 변조 방식과 다른 변조 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 심볼 매핑부는 상기 제2 입력 데이터를 위상 변조시켜 상기 제2 입력 데이터의 심볼 매핑을 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 송신 장치는 CE(Constant Envelope)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 송신기로 구현되는 것을 특징으로 하는 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치.
  7. 제1 입력 데이터를 심볼 매핑시키는 제1 심볼 매핑 단계를 포함하며, 상기 제1 입력 데이터를 다반송파 변조 방식에 따라 디지털 변조시켜 제1 변조 데이터를 생성하는 제1 데이터 변조 단계;
    상기 제1 입력 데이터가 입력된 뒤 추가된 제2 입력 데이터를 심볼 매핑시켜 제2 매핑 데이터를 생성하는 제2 심볼 매핑 단계;
    상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합하여 미리 정해진 변조 방식에 따라 다시 디지털 변조시켜 제2 변조 데이터를 생성하는 제2 데이터 변조 단계; 및
    상기 제2 변조 데이터를 외부로 전송하는 데이터 송신 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 데이터 변조 단계는 상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합할 때에 상기 제1 변조 데이터를 담은 신호의 DC 성분에 상기 제2 매핑 데이터와 관련된 심볼들의 위상 정보를 추가하는 것을 특징으로 하는 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 데이터 변조 단계는 상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합할 때에 상기 제1 변조 데이터의 위상값과 상기 제2 매핑 데이터의 위상값을 더하는 제1 결합, 상기 제1 변조 데이터의 위상값에서 상기 제2 매핑 데이터의 위상값을 빼는 제2 결합, 및 상기 제2 매핑 데이터의 위상값에서 상기 제1 변조 데이터의 위상값을 빼는 제3 결합 중 어느 하나의 결합을 이용하는 것을 특징으로 하는 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 방법.
  10. 제1 데이터에 제2 데이터를 결합시킨 결합 데이터로부터 상기 제2 데이터를 추출하여 미리 정해진 제1 복조 방식에 따라 먼저 디지털 복조시키며, 상기 제2 데이터가 추출된 상기 결합 데이터를 미리 정해진 제2 복조 방식에 따라 나중 디지털 복조시키는 데이터 복조부;
    디지털 복조된 상기 제2 데이터를 심볼 디매핑시켜 상기 제2 데이터를 복원하는 제2 데이터 복원부; 및
    디지털 복조된 상기 결합 데이터를 다반송파 복조 방식에 따라 다시 디지털 복조시켜 상기 제1 데이터를 복원하는 제1 데이터 복원부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 분리 복원 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 복조부는 상기 결합 데이터를 담은 신호의 DC 성분에 추가된 심볼들의 위상 정보를 기초로 상기 제1 복조 방식에 따른 디지털 복조를 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 분리 복원 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 복조부는 상기 제2 복조 방식에 따른 디지털 복조 수행시 상기 제2 데이터가 추출된 상기 결합 데이터로 상기 제2 데이터의 위상값을 뺀 뒤 얻은 제1 결합 데이터, 또는 상기 제2 데이터의 위상값을 더한 뒤 얻은 제2 결합 데이터를 이용하는 것을 특징으로 하는 데이터 분리 복원 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 복조부는 상기 제1 복조 방식 또는 상기 제2 복조 방식으로 상기 다반송파 복조 방식과 다른 복조 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 데이터 분리 복원 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 분리 복원 장치는 CE(Constant Envelope)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 수신기로 구현되는 것을 특징으로 하는 데이터 분리 복원 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    2차 데이터 변조시 상기 제1 데이터에 상기 제2 데이터를 결합시키는 데이터 송신 장치와 연동되며, 상기 데이터 송신 장치로부터 상기 결합 데이터를 수신하는 데이터 수신부
    를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 분리 복원 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 데이터 송신 장치는,
    상기 제1 데이터를 심볼 매핑시키는 제1 심볼 매핑부를 포함하며, 상기 제1 데이터를 다반송파 변조 방식에 따라 디지털 변조시켜 제1 변조 데이터를 생성하는 제1 데이터 변조부;
    상기 제1 데이터가 입력된 뒤 추가된 상기 제2 데이터를 심볼 매핑시켜 제2 매핑 데이터를 생성하는 제2 심볼 매핑부;
    상기 제1 변조 데이터에 상기 제2 매핑 데이터를 결합하여 상기 다반송파 변조 방식과 다른 변조 방식에 따라 다시 디지털 변조시켜 상기 결합 데이터를 생성하는 제2 데이터 변조부; 및
    상기 결합 데이터를 상기 데이터 분리 복원 장치로 전송하는 데이터 송신부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 분리 복원 장치.
  17. 제1 데이터에 제2 데이터를 결합시킨 결합 데이터로부터 상기 제2 데이터를 추출하여 미리 정해진 제1 복조 방식에 따라 먼저 디지털 복조시키며, 상기 제2 데이터가 추출된 상기 결합 데이터를 미리 정해진 제2 복조 방식에 따라 나중 디지털 복조시키는 데이터 복조 단계;
    디지털 복조된 상기 제2 데이터를 심볼 디매핑시켜 상기 제2 데이터를 복원하는 제2 데이터 복원 단계; 및
    디지털 복조된 상기 결합 데이터를 다반송파 복조 방식에 따라 다시 디지털 복조시켜 상기 제1 데이터를 복원하는 제1 데이터 복원 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 분리 복원 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 데이터 복조 단계는 상기 결합 데이터를 담은 신호의 DC 성분에 추가된 심볼들의 위상 정보를 기초로 상기 제1 복조 방식에 따른 디지털 복조를 수행하거나,
    상기 데이터 복조 단계는 상기 제2 복조 방식에 따른 디지털 복조 수행시 상기 제2 데이터가 추출된 상기 결합 데이터로 상기 제2 데이터의 위상값을 뺀 뒤 얻은 제1 결합 데이터, 또는 상기 제2 데이터의 위상값을 더한 뒤 얻은 제2 결합 데이터를 이용하는 것을 특징으로 하는 데이터 분리 복원 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 데이터 복조 단계는 상기 제1 복조 방식 또는 상기 제2 복조 방식으로 상기 다반송파 복조 방식과 다른 복조 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 데이터 분리 복원 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    2차 데이터 변조시 상기 제1 데이터에 상기 제2 데이터를 결합시키는 데이터 송신 장치와 연동되며, 상기 데이터 송신 장치로부터 상기 결합 데이터를 수신하는 데이터 수신 단계
    를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 분리 복원 방법.
KR1020110046741A 2011-02-08 2011-05-18 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치와 방법, 및 데이터 분리 복원 장치와 방법 KR101470592B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/356,226 US8565336B2 (en) 2011-02-08 2012-01-23 Data transmission apparatus and method, and data reconstitution apparatus and method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110011267 2011-02-08
KR20110011267 2011-02-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120090735A true KR20120090735A (ko) 2012-08-17
KR101470592B1 KR101470592B1 (ko) 2014-12-10

Family

ID=46883750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110046741A KR101470592B1 (ko) 2011-02-08 2011-05-18 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치와 방법, 및 데이터 분리 복원 장치와 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101470592B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101479061B1 (ko) * 2013-10-02 2015-01-07 경북대학교 산학협력단 신호 송수신 장치 및 그 방법
US9281977B2 (en) 2014-01-17 2016-03-08 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for separating two phase-modulated signals having different amplitudes
CN112866838A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 海鹰企业集团有限责任公司 一种适用于通探一体化声纳的ce_ofdm信号设计方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7724835B2 (en) * 2004-05-17 2010-05-25 Qualcomm Incorporated Space-time block coding in orthogonal frequency division communication systems
US8068530B2 (en) * 2004-06-18 2011-11-29 Qualcomm Incorporated Signal acquisition in a wireless communication system
US20060274641A1 (en) * 2005-04-04 2006-12-07 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for constant envelope orthogonal frequency division multiplexing in a wireless system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101479061B1 (ko) * 2013-10-02 2015-01-07 경북대학교 산학협력단 신호 송수신 장치 및 그 방법
US9281977B2 (en) 2014-01-17 2016-03-08 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for separating two phase-modulated signals having different amplitudes
CN112866838A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 海鹰企业集团有限责任公司 一种适用于通探一体化声纳的ce_ofdm信号设计方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101470592B1 (ko) 2014-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10103921B2 (en) Method and apparatus for transmitting a signal
KR101394103B1 (ko) 높은 피크대 평균 전력비들로부터 유발되는 다중 반송파 변조된 신호들의 왜곡을 감소시키는 동적 선택 방법들
JP4284773B2 (ja) 送信装置、受信装置、通信システム、送信方法及び通信方法
US7860146B2 (en) Adaptative multi-carrier code division multiple access
US20090245399A1 (en) Method and apparatus for inserting guard interval in a mobile communication system
US8923429B2 (en) Overlay modulation of COFDM using phase and amplitude offset carriers
US8614961B1 (en) Efficient communication over a shared medium
US8565336B2 (en) Data transmission apparatus and method, and data reconstitution apparatus and method
CN104683277A (zh) 接收、发送装置及方法,前置电路、调制器和收发系统
CN102891824A (zh) 高速光dft-s ofdm调制系统中基于射频导频的噪声扩散抑制方法
US8520715B2 (en) Adaptative multi-carrier code division multiple access
JP2004328255A (ja) マルチキャリア通信装置
US8605822B2 (en) Apparatus and method for transmitting and receiving data
KR101470592B1 (ko) 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치와 방법, 및 데이터 분리 복원 장치와 방법
KR20130073528A (ko) 위상 회전 변복조 장치 및 방법
KR101254210B1 (ko) 오프셋 위상 로테이션 쉬프트 키잉 변조 장치 및 방법, 위상 사일런스 로테이션 쉬프트 키잉 변조 장치 및 방법, 및 위상 사일런스 로테이션 쉬프트 키잉 복조 장치 및 방법
KR20100004051A (ko) 순환 부캐리어 천이를 이용한 송신 안테나 다이버시티 전송 방법 및 장치
KR20150081993A (ko) Ofdm 시스템에서의 송수신 방법 및 그 장치
CN102948095B (zh) Ofdm信号的调制解调方法，调制解调装置以及通信装置
JP2002359606A (ja) Ｏｆｄｍ装置
US8982988B2 (en) Apparatus and method for transmitting and receiving signal of OFDM system
Latif et al. Error rate performance of hybrid QAM-FSK in OFDM systems exhibiting low PAPR
JP5388204B2 (ja) 通信装置及び通信方法
CN115801517A (zh) 基于空地联合干扰系统的载波处理方法及相关设备
JP4150284B2 (ja) 直交周波数分割多重送信装置、直交周波数分割多重送信方法、直交周波数分割多重送信プログラムおよび直交周波数分割多重受信装置、直交周波数分割多重受信方法、直交周波数分割多重受信プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee