KR20140076844A - ＯＯＫ（Ｏｎ－Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）수신기에서 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치 및 방법 - Google Patents

ＯＯＫ（Ｏｎ－Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）수신기에서 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140076844A
KR20140076844A KR1020120145338A KR20120145338A KR20140076844A KR 20140076844 A KR20140076844 A KR 20140076844A KR 1020120145338 A KR1020120145338 A KR 1020120145338A KR 20120145338 A KR20120145338 A KR 20120145338A KR 20140076844 A KR20140076844 A KR 20140076844A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
symbol
detection
transmission symbol
probability distribution
parameters
Prior art date
Application number
KR1020120145338A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101987284B1 (ko
Inventor
박창순
홍영준
강준성
김종한
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020120145338A priority Critical patent/KR101987284B1/ko
Priority to US14/011,470 priority patent/US9712351B2/en
Publication of KR20140076844A publication Critical patent/KR20140076844A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101987284B1 publication Critical patent/KR101987284B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/02—Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/06—Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/061—Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing hard decisions only; arrangements for tracking or suppressing unwanted low frequency components, e.g. removal of dc offset
    • H04L25/065—Binary decisions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/06—Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/061—Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing hard decisions only; arrangements for tracking or suppressing unwanted low frequency components, e.g. removal of dc offset
    • H04L25/063—Setting decision thresholds using feedback techniques only
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/06—Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/067—Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing soft decisions, i.e. decisions together with an estimate of reliability
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/02—Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • H04L27/06—Demodulator circuits; Receiver circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들을 기초로 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 결정하는 데에 이용되는 복수의 검출 파라미터들을 산출하고, 이전(previous)에 검출된 송신 심볼 및 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 현재(present) 송신 심볼을 적응적으로 검출하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

Description

ＯＯＫ（Ｏｎ－Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）수신기에서 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SETTING THRESHOLD FOR DETECTING RECEIVED SYMBOL ADAPTIVELY IN A OOK RECEIVER}
아래의 실시예들은 OOK(On-Off Keying) 수신기에서 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
센서 네트워크(sensor network)는 무선 네트워크 기술의 급속한 발전과 상용화 진전에 힘입어 빠르게 확산되고 있다. 그리고, IEEE를 중심으로 활발한 활동이 이루어져 블루투스(Bluetooth), IEEE 802.15.4, ZigBee 등의 기술 표준화가 이루어지고 있다.
무선 센서 디바이스의 적용 가능 분야로는 기본적으로 홈 시큐리티, 의료 분야, 이동 건강 관리(mobile healthcare), 화학적/생물학적 이상 감시, 기계의 이상/고장 진단, 환경 감시, 재난 관련 정보 센싱, 지능형 물류 관리, 실시간 보안, 원격 감시 등 다양한 응용 분야들을 예로 들 수 있다.
이러한 다양한 무선 센서 네트워크 및 근거리 통신망에서 센서들의 크기는 소형이고, 많은 수의 센서들이 오랜 시간 동작하기 위해서는 기본적으로 저전력, 저복잡도의 조건을 만족시켜야 한다.
특히, 인체에 설치되어 주위의 모바일 디바이스(mobile device) 혹은 또 다른 인체의 센서와 무선으로 통신이 이루어지는 무선 인체 영역 통신(Wireless Body Area Network; WBAN)에서는 보다 엄격한 저복잡도, 저전력의 조건이 요구될 수 있다.
이러한 저복잡도 및 저전력을 달성하기 위해서는 기존의 고전력 RF(Radio Frequency) 구조가 아닌 초저전력 RF 구조의 도입이 필요하지만, 초저전력 아날로그 회로의 사용으로 인한 성능 저하를 동반할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치는 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들을 추정하는 추정 모듈; 상기 파라미터들을 기초로 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 결정하는 데에 이용되는 복수의 검출 파라미터들을 산출하는 산출 모듈; 및 이전(previous)에 검출된 송신 심볼 및 상기 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 현재(present) 송신 심볼을 적응적으로 검출하는 검출 모듈을 포함할 수 있다.
상기 추정 모듈은 상기 입력 신호에서 특정 송신 심볼이 연속되어 나타나는 연속 정도를 기초로 상기 통계적 확률 분포에 따른 파라미터들을 추정할 수 있다.
상기 추정 모듈은 미리 설정된 데이터 패턴에 따른 프리앰블(preamble)을 이용하여 상기 통계적 확률 분포에 따른 파라미터들을 추정할 수 있다.
상기 검출 모듈은 상기 이전(previous)에 검출된 송신 심볼에서 동일한 비트가 연속되는 정도를 기초로 상기 복수의 검출 파라미터들을 선택적으로 적용하여 상기 현재 송신 심볼을 검출할 수 있다.
상기 검출 모듈은 상기 이전에 검출된 송신 심볼에서 동일한 비트가 연속되는 정도를 기초로 상기 복수의 검출 파라미터들을 결정하는 검출 파라미터 결정부; 및 상기 결정된 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 적응적으로 상기 현재 송신 심볼을 검출하는 현재 심볼 검출부를 포함할 수 있다.
상기 검출 모듈은 미리 정해진 시간 구간 혹은 프리앰블 구간에서 추정된 심볼값을 이용하여 상기 이전에 검출된 송신 심볼의 초기 값을 설정하는 초기 심볼 설정부를 더 포함할 수 있다.
상기 검출 파라미터 결정부는 상기 이전에 검출된 송신 심볼을 이용하여 심볼 혹은 심볼 시퀀스를 구성하고, 상기 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스를 이용하여 상기 복수의 검출 파라미터들을 결정할 수 있다.
상기 검출 파라미터 결정부는 상기 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스와 상기 현재 송신 심볼이 동일하다고 가정한 경우의 제1 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터 및 상기 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스와 상기 현재 송신 심볼이 상이하다고 가정한 경우의 제2 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터를 기반으로 상기 검출 파라미터를 결정할 수 있다.
상기 현재 심볼 검출부는 상기 제1 확률 분포와 상기 제2 확률 분포로부터 결정되는 검출 파라미터 및 현재 수신 신호의 상태에 대한 정보를 기초로, 발생 확률이 보다 높은 심볼을 현재 송신 심볼을 검출할 수 있다.
상기 현재 송신 심볼에 대한 정보를 피드백하는 피드백 모듈를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법은 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들을 추정하는 단계; 상기 파라미터들을 기초로 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 결정하는 데에 이용되는 복수의 검출 파라미터들을 산출하는 단계; 및 이전(previous)에 검출된 송신 심볼 및 상기 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 현재(present) 송신 심볼을 적응적으로 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 추정하는 단계는 상기 입력 신호에서 특정 송신 심볼이 연속되어 나타나는 연속 정도를 기초로 상기 통계적 확률 분포에 따른 파라미터들을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 추정하는 단계는 미리 설정된 데이터 패턴에 따른 프리앰블(preamble)을 이용하여 상기 통계적 확률 분포에 따른 파라미터들을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 검출하는 단계는 상기 이전(previous)에 검출된 송신 심볼에서 동일한 비트가 연속되는 정도를 기초로 상기 복수의 검출 파라미터들을 선택적으로 적용하여 상기 현재 송신 심볼을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 검출하는 단계는 상기 이전에 검출된 송신 심볼에서 동일한 비트가 연속되는 정도를 기초로 상기 복수의 검출 파라미터들을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 적응적으로 상기 현재 송신 심볼을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 검출하는 단계는 미리 정해진 시간 구간 혹은 프리앰블 구간에서 추정된 심볼값을 이용하여 상기 이전에 검출된 송신 심볼의 초기 값을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 검출 파라미터들을 결정하는 단계는 상기 이전에 검출된 송신 심볼을 이용하여 심볼 혹은 심볼 시퀀스를 구성하는 단계; 및 상기 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스를 이용하여 상기 복수의 검출 파라미터들을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 검출 파라미터들을 결정하는 단계는 상황에 따라 임의로 구성될 수 있는 복수개의 이전 검출 심볼 혹은 심볼 시퀀스 후보들에 대해, 상기 현재 송신 심볼과 동일하다고 가정한 경우의 제1 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터 및 상기 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스와 상기 현재 송신 심볼이 상이하다고 가정한 경우의 제2 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터에 기반하여 검출 파라미터들을 복수개로 산출하는 단계; 및 산출된 복수개의 검출 파라미터들 중에서 실제로 이전에 검출되어 구성된 심볼 혹은 심볼 시퀀스에 기반하여 검출 파라미터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 현재 송신 심볼을 검출하는 단계는 상기 제1 확률 분포와 상기 제2 확률 분포로부터 결정되는 검출 파라미터 및 현재 수신 신호의 상태에 대한 정보를 기초로, 현재 송신 심볼을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 현재 송신 심볼에 대한 정보를 피드백하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 일반적인 저전력 수신기의 구조도이다.
도 2는 도 1의 저전력 수신기 각 블록의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치가 포함된 저전력 수신기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치의 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치에 포함된 검출 모듈의 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 9는 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법에서 이전에 검출된 송신 심볼들을 복수 개를 이용할 때, 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 적응적으로 현재(present) 송신 심볼을 검출하는 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 10은 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법에서 이전에 검출된 송신 심볼 한 개를 이용하는 경우에 적응적으로 현재(present) 송신 심볼을 검출하는 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 11은 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법에 따라 확률 분포에 해당하는 검출 파라미터를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법에 따라 확률 분포의 일 예인 확률 밀도 함수에서
Figure pat00001
=0 일 때 검출 파라미터를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법에 따라 확률 분포의 일 예인 확률 밀도 함수에서
Figure pat00002
=1 일 때 검출 파라미터를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
무선 센서 네트워크 및 근거리 통신망에서 설치되는 다양한 센서 디바이스들은 기본적으로 소형, 저전력, 저복잡도의 조건이 요구된다. 일반적인 고감도(super heterodyne) RF 구조는 고주파 대역에서 바로 기저대역으로 변환하지 않고 중간 주파수 대역을 활용하여 감도(sensitivity) 등과 같은 성능을 향상시킬 수 있다. 하지만, 이로 인해 복잡도(complexity), 비용(cost) 및 전력 소모 등을 증가시킬 수 있다.
특히, 고감도 RF 구조의 모뎀 기술은 RF 부분에서 디지털 베이스밴드(digital baseband) 부분에 비해 매우 높은 전력을 요구한다. 예를 들어 저전력 WPAN (IEEE 802.15.4)를 위한 모뎀 칩의 경우 디지털 신호를 처리하는 부분은 송신, 수신 모두 0.5 mW 정도이다. 반면에, 아날로그 신호를 처리하는 부분은 수신 모드에서 21mW, 송신 모드에서 30mW 정도로 디지털 신호를 처리하는 부분에 비해 상대적으로 높은 전력(약 40~60배)을 소모한다.
이러한 이유 때문에, 최근 적은 수의 능동 소자를 활용한 간단한 RF 구조를 가지는 초재생 수신기(super regenerative receiver)가 초저전력 수신기로 주목받고 있다.
초재생 수신기(super regenerative receiver)는 수신된 신호에 대한 포지티브 피드백(positive feedback) 구조를 활용하여 출력 신호를 증폭함으로써 신호를 검출할 수 있다.
저전력과 저복잡도를 위해서는 비동기식 변조(non-coherent modulation) 기술이 매우 유용할 수 있다. 예를 들어, 비동기식 OOK(non-coherent on-off keying) 이나 비동기식 FSK(frequency shift keying)과 같은 변조 방식은 포락선 검출기(envelope detector)를 활용하여 신호의 존재 유무를 판별할 수 있다.
이러한 비동기식 변복조 기술들은 동기식 변복조 기술에 비해 성능은 열화되지만, 반송파 위상(carrier phase) 값을 정확히 구해내는 고비용의 동기화(synchronization) 과정이 필요없다.
또한, 비동기식 변복조 기술들은 동 위상(in-phase)/직교 위상(quadrature-phase)(I/Q) 구조에서 요구되는 믹서(mixer) 나 선형 증폭기(linear amplifier)와 같은 고전력을 요구하는 컴포넌트(component)들을 사용하지 않을 수 있다. 따라서, 비동기식 변복조 기술들은 전력을 절감하고, 구조 복잡도를 낮출 수 있다.
특히, 초저전력 송수신을 위한 RF 수신기에서는 비동기식 OOK 와 같은 저전력 저복잡도 변조 기술을 도입하고 있다.
이러한 저전력 저복잡도 RF 구조 및 변조 방식을 활용한 근거리 송수신 시스템은 비록 획기적인 전력 감소를 가져올 수 있다. 하지만, 아날로그 신호를 처리하는 부분의 성능 저하 및 비이상적 특성 등으로 인해 전체적인 시스템의 성능 저하를 초래할 수 있다.
이하에서는 저전력 수신기의 일 예인 초재생 수신기(Super regenerative receiver)의 일반적인 구조에 대해 살펴본다.
도 1은 일반적인 초재생 수신기(Super regenerative receiver)의 구조도이다.
도 1을 참조하면, 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier; LNA)(110)를 통과한 RF 신호는 RF 발진기(RF Oscillator)(120)를 거치게 된다. 이때, RF 발진기(120)는 예를 들어, Super Regenerative Oscillator(SRO) 일 수 있다. RF 발진기(120)는 특정 주파수에 해당하는 RF 신호를 포지티브 피드백(positive feedback) 루프에 의해 증폭시킬 수 있다.
하지만, 계속 증폭을 시키면 발진하게 되므로 발진(oscillation)을 다시 멈추게 하는 동작이 필요하다. 따라서, 퀀치 발진기(Quench oscillator)(130)가 이러한 발진의 주기적인 생성과 소멸을 제어하게 된다.
예를 들어, 비동기식 OOK 변조 방식을 사용하는 경우, 송신단에서 송신 심볼 "1" 에 해당하는 신호를 보냈다면, RF 발진기(120)는 이에 반응하여 퀀치 발진기(130)에 의해 조절되는 상대적으로 큰 발진 신호를 발생시킬 수 있다.
반면에, 송신단에서 송신 심볼 "0" 에 해당하는 신호를 보냈다면 RF 발진기(120)는 이상적으로는 발진을 하지 않지만, 실제적으로는 노이즈(noise)에 의한 미약한 발진 신호를 발생시킬 수 있다.
이러한 발진 신호들은 포락선 검출기(envelope detector)(140)의 입력 신호로 제공되며, 포락선 검출기(140)를 통과하면 고주파로 발생한 발진 신호의 포락선이 출력으로 검출될 수 있다.
포락선 검출기(140)의 출력 신호는 매우 미약한 세기의 신호이므로 디지털 베이스밴드(digital baseband)에서 신호를 검출하기 위해서는 큰 증폭이 필요하다. 또한, 포락선 검출기(140)의 출력 신호는 송, 수신기 간의 거리에 따라 어느 정도 증폭의 세기를 조절해야 할 필요성이 있기 때문에 증폭의 세기를 조절하여 증폭하는 가변 이득 증폭기(Variable Gain Amplifier; VGA)(150)를 거치게 된다.
이때, 가변 이득 증폭기(150)는 크게는 40dB 이상의 세기로 신호를 증폭할 수도 있다. 그러므로, 포락선 검출기(140)의 출력 신호에 DC 오프셋(offset) 성분이 존재하면 이 성분에 의해 과도하게 증폭된 신호가 전체 회로를 포화(saturation)시킬 수 있다.
특히, 비동기식(non-coherent) OOK 변조 신호는 포락선 검출기(140)를 거치게 되면 동기식 변조(coherent modulation) 방식에서의 변조와 달리, 항상 양의 값을 갖는 출력 신호를 얻을 수 있다.
이후, 가변 이득 증폭기(150)를 통해 증폭된 신호는 ADC(analog-to-digital converter)(160)를 거쳐 수신 물리 계층(Rx PHY)(170)으로 제공될 수 있다.
초재생 수신기(Super regenerative receiver)를 구성하는 각 블록의 신호 파형은 도 2를 통해 살펴볼 수 있다.
도 2는 도 1의 초재생 수신기 각 블록의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, RF 발진기(RF Oscillator)가 입력 신호(210)인 비동기식 OOK로 변조된 특정 송신 심볼마다 3번 오버샘플링(oversampling)하는 경우에 대해 발진하는 출력 파형(220)을 살펴볼 수 있다. 또한, ADC(analog-to-digital converter)는 8-bit resolution bit를 사용하여 0~255까지의 디지털 출력값을 갖는 출력 파형(250)을 가질 수 있다.
도 2에서 볼 수 있듯이 포락선 검출기(envelope detector)의 출력 신호(230)는 항상 양의 값을 갖게 된다. 그러므로, 이로 인한 DC 오프셋 성분을 제거하고 저전력을 유지하기 위해 가변 이득 증폭기(Variable Gain Amplifier; VGA)(340)는 저주파 성분을 제거(혹은 억제)하는 주파수 응답 특성을 갖도록 설계될 수 있다.
따라서, 가변 이득 증폭기(VGA)의 출력 신호(240)는 평균적으로 '0'의 값을 갖게 되고, '0'을 중심으로 음의 값과 양의 값 양쪽으로 스윙(swing)하는 파형을 볼 수 있다.
이와 같이 DC 오프셋을 완화(mitigation)하려는 특성 때문에, 가변 이득 증폭기(VGA)의 출력 신호(240)는 송신 심볼 "0" 및 "1" 중에서 동일한 심볼을 연속하여 전송 시, 특정 송신 심볼에서의 진폭을 유지하지 못하고, 평균값 즉, 영 볼트(zero volt)에 접근하려는 경향을 보일 수 있다.
따라서, 매우 긴 시간 주기에서 보면 DC 오프셋 성분이 제거되지만, 특정 송신 심볼의 연속 발생 여부에 따라 심볼 단위의 시간 주기 동안에 DC 오프셋 값이 시간에 따라 변동(fluctuation)하는 현상이 발생할 수 있다.
비동기식(non-coherent) OOK 변복조 방식의 경우, 송신 심볼이 "0 (off)" 인지 "1 (on)" 인지를 판단하기 위해서는 신호의 존재 유무를 판단하기 위한 임계값(threshold) 설정이 비트 오류율 성능에 큰 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 위와 같은 가변 이득 증폭기(VGA)의 특성(즉, DC 오프셋을 완화(mitigation)하려는 특성)은 결국, ADC의 출력 신호(250) 즉, 디지털 베이스밴드의 입력 값을 왜곡시켜 비트 오류율 성능을 열화시킬 수 있다.
따라서, 이하에서 설명하는 일 실시예에서는 임계값을 적응적으로 설정함으로써 저전력 비동기식(non-coherent) OOK 수신기에서 시변 DC 오프셋 변동(time-varying DC offset fluctuation) 현상에 효과적으로 대처하여 비트 오류율 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 이하에서 설명하는 실시예들은 초재생 수신기(super regenerative receiver)에만 국한되어 적용되는 것은 아니며, 또한 비동기식(non-coherent) OOK 변복조 방식, 동기식(coherent) 변복조 방식을 비롯한 다른 변복조 방식에서도 위와 유사한 현상에 대처하기 위한 방법으로 적용될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치가 포함된 저전력 수신기의 구조를 나타낸 도면이다.
앞서 설명한 바와 같이 시변 DC 오프셋 변동(time-varying DC offset fluctuation) 현상은 수신 성능을 저하시키게 된다. 여기서, DC 오프셋 변동(time-varying DC offset fluctuation) 현상은 특정 송신 심볼의 연속 발생 여부에 따라 다른 확률 분포 형태로 나타날 수 있다.
이에 대해 간단한 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
예를 들어, 노이즈(noise)를 무시하고 DC 오프셋 변동 현상이 없는 이상적인 경우를 가정하자.
이때, 송신 심볼이 "1"인 경우 베이스밴드 입력(baseband input)에 해당하는 ADC 출력은 A라는 값을 갖고, 송신 심볼이 "0"인 경우 ADC 출력은 B라는 값을 가지며, A > B 일 수 있다. 이 경우, ADC 입력 신호의 DC 성분이 영(zero)이면, ADC 출력 값은 A, B의 중간 값이 될 수 있다.
이제 앞서 설명한 DC 오프셋 변동 현상이 존재하는 경우를 가정하자.
첫 번째 송신 심볼이 "1"이고 두 번째 송신 심볼이 이와 동일한 "1"이라면, 두 번째 송신 심볼에 대한 ADC 출력 값은 노이즈를 무시한 경우에 A보다 작은 값을 보일 수 있다.
이러한 현상은 전력 소모의 감소 및 전체 회로의 포화(saturation) 방지 등을 위해 ADC 앞 단에서 동작하게 되는 DC 오프셋을 완화시키는 신호 처리 블록, 즉 가변 이득 증폭기(VGA) 때문에 발생할 수 있다.
즉, 처음에는 A값을 보이지만, 연속해서 동일한 심볼이 나타나게 되면 DC 값을 상쇄하려는 동작 때문에 두 송신 심볼에 대한 평균 ADC 출력 값, 즉, A와 B의 중간값에 회귀하려는 현상이 발생할 수 있다.
이와 같은 이유로, 첫 번째 송신 심볼이 "0"이고 두번째 송신 심볼이 이와 동일한 "0"이라면, 두 번째 송신 심볼에 대한 ADC 출력 값은 노이즈를 무시한 경우에 B보다 큰 값을 보일 수 있다.
만약, 동일한 송신 심볼이 연속하여 발생하지 않고 서로 다른 송신 심볼이 서로 번갈아 가며 발생하는 경우라면, ADC 출력 값은 A, B 값을 그대로 유지하며 나타날 수 있다. 즉, A, B 값이 번갈아가며 나타나는 경우는 DC 오프셋 값이 존재하지 않는 경우이기 때문이다.
위와 같은 현상 때문에 이전에 발생한 비트와 현재 발생한 비트가 동일한 비트로 발생했는지 아니면, 서로 다른 비트로 발생했는지의 여부에 따라 다른 확률 분포가 나타날 수 있다.
따라서, 일 실시예에서는 이러한 동일한 송신 심볼의 연속적인 발생 정도에 따른 확률 분포를 비트 검출에 활용함으로써, DC 오프셋 변동으로 인한 성능 열화를 해결할 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치(이하, '설정 장치')(350)를 포함하는 수신기(300)의 동작은 다음과 같다.
도 3에서 안테나를 통해 수신된 신호는 RF 블록(310)을 거쳐 포락선 검출기(envelope detector)(320) 및 가변 이득 증폭기(Variable Gain Amplifier; VGA) (330)를 통과하게 된다. 가변 이득 증폭기(VGA)(330)를 통과한 신호는 아날로그/디지털 변환기(ADC)(340)를 거쳐 디지털 신호로 변환된 후, 일 실시예에 따른 설정 장치(350)를 거치게 된다.
상술한 바와 같이 DC 오프셋 발생을 방지하고 저전력을 유지하기 위해, 가변 이득 증폭기(VGA)(330)는 저주파 신호 성분을 억제하는 주파수 응답 특성을 갖도록 설계될 수 있다. 일 실시예에 따른 설정 장치(350)는 이러한 가변 이득 증폭기(VGA)(330)의 주파수 응답 특성으로 인해 발생하는 시변 DC 오프셋 변동(time-varying DC offset fluctuation) 현상으로 인한 수신 신호의 검출 성능 저하를 개선시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 설정 장치(350)의 구체적인 구성은 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치(이하, '설정 장치')(400)는 추정 모듈(410), 산출 모듈(430), 검출 모듈(450) 및 피드백 모듈(470)을 포함할 수 있다.
추정 모듈(410)은 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들을 추정할 수 있다. 여기서, 입력 신호는 도 3에서 ADC(340)를 통과한 베이스밴드(baseband) 입력 신호일 수 있다. 그리고, 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터(혹은 분포 파라미터)들은 이미 검출된 심볼이나 심볼 시퀀스가 주어졌을 때 현재 수신 신호의 확률 분포를 나타내는 파라미터일 수 있다.
예를 들어, 가우시안 분포의 경우에는 가우시안 분포를 결정하는 평균과 분산이 확률 분포 파라미터(혹은 분포 파라미터)가 될 수 있다. 또한, 현재 송신 비트를 추정하려면 우선 송신 비트의 값이 "0" 혹은 "1"인지를 추정할 수 있다.
설정 장치는 과거의 심볼을 기반으로 현재 송신 비트가 "0" 일 경우의 확률 분포 파라미터와, 현재 송신 비트가 "1"일 경우의 확률 분포 파라미터를 얻을 수 있으며, 확률 분포도 서로 다른 2개를 얻을 수 있다.
추정 모듈(410)은 입력 신호에서 특정 송신 심볼이 연속되어 나타나는 연속 정도를 기초로 통계적 확률 분포에 따른 파라미터들을 추정할 수 있다.
또한, 추정 모듈(410)은 예를 들어, 미리 설정된 데이터 패턴에 따른 프리앰블(preamble)을 이용하여 통계적 확률 분포에 따른 파라미터들을 추정할 수 있다.
산출 모듈(430)은 파라미터들을 기초로 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 결정하는 데에 이용되는 복수의 검출 파라미터들을 산출할 수 있다. 여기서, (데이터) 검출 파라미터는 위의 확률 분포 파라미터를 통해 확률 분포 추정이 완료되고 나면, 현재의 비트 추정에 필요한 두 개의 확률 분포를 통해 현재 데이터 검출을 결정하는 데에 필요한 파라미터로 정의할 수 있다.
예를 들어, 가우시안(Gaussian) 확률 분포가 2개가 얻어졌다고 하면 최적의 (데이터) 검출 파라미터는 두 확률 분포가 교차하는 지점의 신호의 세기가 될 수 있고, 이를 임계치(threshold)라고 부를 수 있다.
이때, 임계치를 현재 수신 신호의 세기와 비교하고, 현재 수신 신호의 세기가 임계치 보다 크면 데이터 검출을 "1"로 결정하고, 현재 수신 신호의 세기가 임계치 보다 작으면 데이터 검출을 "0"으로 결정할 수 있다.
또한, 예를 들어, 한 단계 이전까지의 심볼 검출 정보를 활용하는 경우라면 (현재 추정해야 할 비트, 이전에 이미 추정된 비트)=(0,0), (0,1), (1,0), (1,1)의 4가지 경우가 존재할 수 있다.
이 4가지 경우에 대한 모든 확률 분포 파라미터들(예를 들어, 가우시안 분포라면 4가지 경우마다의 평균과 분산들)을 구하는 과정을 확률 분포 파라미터 추정 과정이라 할 수 있다.
그리고, 이후에 데이터 검출이 이루어지는데, 만약 이전에 이미 검출된 비트 정보가 "0" 이라면 현재 비트 정보가 "0"인지 아니면 "1"인지를 검출하기 위해서는 (0,0), (1,0)의 두 가지 경우에 해당하는 확률 분포 2개에 대한 교차점을 구해야 하고, 이 교차점에 해당하는 임계값이 첫 번째 검출 파라미터가 될 수 있다.
만약 이전에 이미 검출된 비트 정보가 "1" 이라면 현재 비트 정보가 "0"인지 아니면 "1"인지를 검출하기 위해서는 (0,1), (1,1)의 두 가지 경우에 해당하는 확률 분포 2개에 대한 교차점을 구할 수 있다. 이때, 교차점에 해당하는 임계값이 또 다른 검출 파라미터가 될 수 있다.
이는 이전에 이미 검출된 비트 정보가 "0" 인지, "1"인지에 따라 임계값이 달라지고, 그때마다 해당하는 임계값, 즉, 검출 파라미터를 적절히 선택(결정)해 줄 수 있다는 의미로 이해할 수 있다. 일 실시예에서는 단순한 임계값과의 비교가 아닌 다른 비교가 가능하기 때문에 일반적인 용어로서 '(데이터) 검출 파라미터'란 표현을 이용한다.
즉, 확률 분포 파라미터는 복수 개의 확률 분포 모양을 결정하는 인자이고, (데이터) 검출 파라미터는 2개의 확률 분포 모양에서 구해내는 임계값 등을 나타내는 파라미터로 이해할 수 있다.
검출 모듈(450)은 이전(previous)에 검출된 송신 심볼 및 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 현재(present) 송신 심볼을 적응적으로 검출할 수 있다.
검출 모듈(450)은 이전(previous)에 검출된 송신 심볼에서 동일한 비트가 연속되는 정도를 기초로 복수의 검출 파라미터들을 선택적으로 적용하여 현재 송신 심볼을 검출할 수 있다.
예를 들어, 검출 모듈(450)에서는 적응적으로 송신 심볼을 검출하는 알고리즘이 수행될 수 있는데, 이는 이전(previous)에 검출된 심볼들에서 동일한 비트가 얼마나 연속되어 검출되었는지를 파악한 후, 그 연속된 정도에 따라 검출 파라미터를 선택적으로 적용하여, 현재 송신 심볼을 검출하는 알고리즘이다. 이때, 검출 모듈(450)에서 검출된 현재 송신 심볼은 다음에 수행될 송신 심볼의 검출을 위해 피드백 모듈(470)로 제공될 수 있다. 검출 모듈(450)의 구체적인 구성은 도 5를 참조하여 설명한다.
여기서, '송신 심볼'은 송신단에서 송신한 심볼이자, 수신단이 송신단으로부터 수신한 심볼로 이해될 수 있다. 송신 심볼은 예를 들어, "0" 혹은 "1" 과 같은 이진 비트(binary bit)에 해당하거나 "00" 혹은 "10" 등과 같은 심볼 시퀀스(sequence)를 포함하는 의미로 이해될 수 있다.
또한, '이전에 검출된 송신 심볼'은 피드백 모듈(470)로부터 피드백된 이전 타임에 검출된 송신 심볼로 이해될 수 있다.
피드백 모듈(470)은 검출 모듈(450)에서 검출된 현재 송신 심볼에 대한 정보를 검출 모듈(450)로 피드백할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치에 포함된 검출 모듈의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 검출 모듈(500)은 초기 심볼 설정부(510), 검출 파라미터 결정부(530) 및 현재 심볼 검출부(550)를 포함할 수 있다.
초기 심볼 설정부(510)는 미리 정해진 시간 구간 혹은 프리앰블 구간에서 추정된 심볼값을 이용하여 이전에 검출된 송신 심볼의 초기 값을 설정할 수 있다.
초기 심볼 설정부(510)는 예를 들어, 프리앰블 구간에서 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 이용하여 심볼값 추정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 다시 말해, 초기 심볼 설정부(510)는 CRC를 이용하여 추정된 심볼값이 맞는지 아닌지를 확인할 수 있다.
검출 파라미터 결정부(530)는 이전에 검출된 송신 심볼에서 동일한 비트가 연속되는 정도를 기초로 복수의 검출 파라미터들을 결정할 수 있다.
검출 파라미터 결정부(530)는 이전에 검출된 송신 심볼을 이용하여 심볼 혹은 심볼 시퀀스를 구성하고, 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스를 이용하여 복수의 검출 파라미터들을 결정할 수 있다.
검출 파라미터 결정부(530)는 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스와 현재 송신 심볼이 동일하다고 가정한 경우의 제1 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터 및 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스와 현재 송신 심볼이 상이하다고 가정한 경우의 제2 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터를 기반으로 검출 파라미터를 결정할 수 있다.
예를 들어, 이전 검출된 비트가 "0"이라면, (0,0)의 경우가 제1 확률 분포에 해당하고 (1,0)의 경우가 제2 확률 분포에 해당할 수 있다. 그리고, 이전 검출된 비트가 "1"이라면, (0,1)의 경우가 제1 확률 분포에 해당하고 (1,1)의 경우가 제2 확률 분포에 해당할 수 있다. 여기서, 검출 파라미터는 각각의 확률 분포 한 개만 가지고 결정되는 값이 아니라, 두 개의 확률 분포를 기반으로 결정되는 파라미터일 수 있다.
현재 심볼 검출부(550)는 결정된 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 적응적으로 현재 송신 심볼을 검출할 수 있다.
현재 심볼 검출부(550)는 제1 확률 분포와 제2 확률 분포로부터 결정되는 검출 파라미터 및 현재 수신 신호의 상태에 대한 정보를 기초로, 발생 확률이 보다 높은 심볼을 현재 송신 심볼로 검출할 수 있다.
예를 들어, 이전 검출된 비트가 "0"이라면, (0,0)에 해당하는 제1 확률 분포 및 (1,0)에 해당하는 제2 확률 분포를 기반으로 (데이터) 검출 파라미터에 해당하는 임계값을 구할 수 있다. 그리고, 현재 수신된 신호의 세기가 이 값(임계값)을 기준으로 크다면 현재 송신 비트는 "1"이 송신되었을 확률이 보다 크므로 "1"로 추정할 수 있다. 반면에, 현재 수신된 신호의 세기가 이 값을 기준으로 작으면 현재 송신 비트는 "0"이 송신되었을 확률이 보다 크므로 "0"로 추정할 수 있다.
현재 수신 신호의 상태에 대한 정보로는 수신 신호의 크기 등을 일 예로 들 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 설정 장치는 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들, 즉 분산 파라미터(distribution parameter)들을 추정할 수 있다(610).
설정 장치는 특정 송신 심볼이 이전에 얼마나 연속되어 송신되었는지 그 연속된 정도 등에 좌우되는 현재 수신 신호의 확률 분포를 결정하는 인자, 즉, 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들을 추정할 수 있다.
여기서, 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들은 예를 들어, 미리 설정된 데이터 패턴에 따른 프리앰블의 송신 등을 통해 추정할 수 있다.
설정 장치는 610에서 추정한 파라미터들을 기초로 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 결정하는 데에 이용되는 복수의 검출 파라미터들을 산출할 수 있다(630).
설정 장치는 이전(previous)에 검출된 송신 심볼 및 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 현재(present) 송신 심볼을 적응적으로 검출할 수 있다(650)
도 7은 다른 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 7을 참조하면, 다른 실시예에 따른 설정 장치는 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들, 즉 분산 파라미터(distribution parameter)들을 추정할 수 있다(710).
설정 장치는 특정 송신 심볼이 이전에 얼마나 연속되어 송신되었는지 그 연속된 정도 등에 좌우되는 현재 수신 신호의 확률 분포를 결정하는 인자, 즉, 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들을 추정할 수 있다.
여기서, 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들은 예를 들어, 미리 설정된 데이터 패턴에 따른 프리앰블의 송신 등을 통해 추정할 수 있다.
설정 장치는 710에서 추정한 파라미터들을 기초로 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 결정하는 데에 이용되는 복수의 검출 파라미터들을 산출할 수 있다(720). 설정 장치는 710에서 추정한 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들을 기반으로 특정 송신 심볼의 연속 정도 등에 따른 복수 개의 복수의 검출 파라미터들을 산출할 수 있다.
이후, 설정 장치는 초기 심볼 추정(initial symbol estimation) 과정을 수행할 수 있다. 즉, 설정 장치는 미리 정해진 시간 구간 혹은 프리앰블(preamble) 구간에서 추정된 심볼값을 이용하여 이전에 검출된 송신 심볼의 초기 값을 설정할 수 있다(730).
'이전에 검출된 송신 심볼의 초기 값'은 설정 장치가 처음 구동된 경우에는 이전 시간 구간에서 피드백된 값, 즉 이전에 검출된 송신 심볼이 없을 수 있다. 따라서, 이러한 경우에 미리 시간 정해진 시간 구간 혹은 프리앰블(preamble) 구간에서 추정된 심볼값을 이용하여 초기 심볼(initial symbol) 혹은 초기 심볼 시퀀스(initial symbol sequence)를 설정할 수 있다.
여기서, 미리 정해진 시간 구간 혹은 프리앰블 구간에서 심볼값을 추정할 때 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 활용하여 보다 신뢰성 있게 초기 심볼(initial symbol) 혹은 초기 심볼 시퀀스(initial symbol sequence)를 설정할 수 있다.
설정 장치는 이전에 검출된 송신 심볼 혹은 송신 심볼 시퀀스를 통해 현재 송신 심볼의 검출에 필요한 검출 파라미터를 결정할 수 있다.
설정 장치는 이전에 검출된 송신 심볼에서 동일한 비트가 연속되는 정도를 기초로 복수의 검출 파라미터들을 결정할 수 있다(740).
설정 장치는 740에서 결정된 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 적응적으로 현재 송신 심볼을 검출할 수 있다(750). 이는 앞서 740에서 결정된 검출 파라미터에 기반하여 현재 송신 심볼을 적응적으로 추정하는 과정이다. 여기서 추정된 현재 송신 심볼에 대한 정보는 이후 다음 심볼 심볼의 검출 과정에 활용되기 위해 지속적으로 피드백될 수 있다.
이후, 설정 장치는 시간 구간을 나타나는 현재의 타임 인덱스가 마지막(final)인지 판단할 수 있다(760). 만약, 현재의 타임 인덱스가 마지막이라면, 설정 장치는 동작을 종료할 수 있다. 반면에, 현재의 타임 인덱스가 마지막이 아니라면, 설정 장치는 750에서 검출된 현재 송신 심볼에 대한 정보를 피드백(770)한 후, 740의 동작을 수행할 수 있다.
위에서 설명한 검출 파라미터를 결정(740)한 후, 적응적으로 현재 송신 심볼을 검출(750)하는 구체적인 수행 방법은 후술하는 도 9 내지 도 11를 통해 설명한다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 8을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 설정 장치는 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들, 즉 분산 파라미터(distribution parameter)들을 추정할 수 있다(810). 설정 장치는 특정 송신 심볼이 이전에 얼마나 연속되어 송신되었는지 그 연속된 정도 등에 좌우되는 현재 수신 신호의 확률 분포를 결정하는 인자, 즉, 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들을 추정할 수 있다.
설정 장치는 810에서 추정한 파라미터들을 기초로 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 결정하는 데에 이용되는 복수의 검출 파라미터들을 산출할 수 있다(820).
이후, 설정 장치는 이전(previous)에 검출된 송신 심볼 및 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 현재(present) 송신 심볼을 적응적으로 검출할 수 있다.
이를 위해, 설정 장치는 이전에 검출된 송신 심볼을 이용하여 심볼 혹은 심볼 시퀀스를 구성할 수 있다(830).
설정 장치는 830에서 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스와 현재 송신 심볼이 동일하다고 가정한 경우의 제1 확률 분포에 해당하는 검출 파라미터를 결정할 수 있다(840). 또한, 설정 장치는 830에서 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스와 현재 송신 심볼이 상이하다고 가정한 경우의 제2 확률 분포에 해당하는 검출 파라미터를 결정할 수 있다(850).
설정 장치는 제1 확률 분포와 제2 확률 분포로부터 결정되는 검출 파라미터 및 현재 수신 신호의 상태에 대한 정보를 기초로, 발생할 확률이 보다 높은 심볼을 현재 송신 심볼로 검출할 수 있다(860).
여기서, 현재 수신 신호의 상태에 대한 정보는 예를 들어, 수신 신호의 크기 등이 포함될 수 있다.
이 밖에도, 설정 장치는 상황에 따라 임의로 다르게 구성될 수 있는 복수개의 이전 검출 심볼 혹은 심볼 시퀀스 후보들에 대해, 제1 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터 및 제2 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터에 기반하여 검출 파라미터들을 복수 개로 산출한 후, 산출된 복수개의 검출 파라미터들 중에서 실제로 이전에 검출되어 구성된 심볼 혹은 심볼 시퀀스에 기반하여 검출 파라미터를 결정할 수 있다.
여기서, 제1 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터는 830에서 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스와 현재 송신 심볼과 동일하다고 가정한 경우의 확률 분포 파라미터일 수 있다. 또한, 제2 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터는 830에서 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스와 현재 송신 심볼이 상이하다고 가정한 경우의 확률 분포 파라미터일 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법에서 이전에 검출된 송신 심볼들을 복수 개를 이용할 때, 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 적응적으로 현재(present) 송신 심볼을 검출하는 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 설정 장치는 이전에 검출된 N개의 송신 심볼들을 모두 피드백 받은 후, 이들을 이용하여 심볼 시퀀스 m p , seq를 구성할 수 있다(910). 심볼 시퀀스 m p , seq는 이전부터 직전까지 검출된 N개의 심볼들 모두에 대한 정보들을 포함할 수 있다.
이때, 설정 장치는 이전에 검출된 송신 심볼 값들을 피드백 받아서 심볼 혹은 심볼 시퀀스를 구성할 수 있다.
설정 장치는 먼저, 이전(예를 들어, 바로 직전)에 추정된 심볼 값들을 피드백 받아서 심볼 시퀀스(symbol sequence)를 구성할 수 있다.
과거에 검출된 심볼 값들을 모아서 N개의 심볼들로 구성된 심볼 시퀀스인 m p,seq를 구성할 수 있다. 주어진 심볼 시퀀스인 m p , seq에 대해, 검출 파라미터를 결정하는 방법은 다음과 같다.
예를 들어, 이전까지 송신된 심볼 시퀀스가 m p , seq이고, 현재 전송 심볼은 "0"이라고 가정한 경우의 확률 분포(제1 확률 분포)와, 이전까지 송신된 심볼 시퀀스가 m p , seq이고, 현재 전송 심볼은 "1"이라고 가정한 경우의 확률 분포(제2 확률 분포)에 해당하는 검출 파라미터를 결정할 수 있다(930).
이러한 검출 파라미터의 결정 과정이 완료되고 나면, 설정 장치는 결정된 검출 파라미터와 현재 수신 신호의 상태 정보에 기반하여, 발생할 확률이 더 높은 쪽으로 현재 전송 심볼을 추정할 수 있다(950).
여기서, 수신 신호의 상태 정보는 예를 들어 수신 신호의 크기 등이 포함될 수 있다. 또한, 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들은 서로 다른 값을 가질 수 있는 모든 복수 개의 과거의 송신 심볼 시퀀스와 현재의 송신 심볼 값에 대해 현재 수신 신호의 확률 분포를 추정하여 구할 수 있다.
또한, 실시예에 따라서, 바로 직전에 검출된 송신 심볼 m p 가 '0' 혹은 '1'의 값을 갖는 경우라면, 검출 파라미터들을 결정하는 방법은 다음과 같을 수 있다.
설정 장치는 바로 직전에 검출된 송신 심볼 m p 가 '0'의 값을 가지는지 판단할 수 있다. 그리고, 송신 심볼 m p 가 '0'의 값을 가지는지에 대한 판단 결과 바로 직전에 검출된 송신 심볼 m p 가 '0' 의 값을 가진다면, 설정 장치는 이전까지 n개의 동일한 송신 심볼 "0"이 송신되고, 현재 송신 심볼 또한 "0"이라고 가정한 경우의 확률 분포(제1 확률 분포)와, 바로 이전에 송신 심볼 "0"가 송신되고 현재 송신 심볼은 이와 상이한 "1"이라고 가정한 경우의 확률 분포(제2 확률 분포)에 해당하는 검출 파라미터를 결정할 수 있다.
예를 들어, 제1 확률 분포는 총 n+1개의 "0" 심볼이 연속적으로 발생하는 경우의 확률 분포에 해당하고, 제2 확률 분포는 현재 발생한 송신 심볼은 바로 이전의 송신 심볼과는 불연속적으로 발생하는 경우의 확률 분포에 해당할 수 있다.
반면에, 송신 심볼 m p 가 '0'의 값을 가지는지에 대한 판단 결과 바로 직전에 검출된 송신 심볼 m p 가 '1'의 값을 가진다면, 설정 장치는 이전까지 n개의 동일한 송신 심볼 "1"이 송신되고, 현재 송신 심볼 또한 "1"이라고 가정한 경우의 확률 분포(제3 확률 분포)와, 바로 이전에 송신 심볼 "1"이 송신되고 현재 송신 심볼은 이와 상이한 "0"이라고 가정한 경우의 확률 분포(제4 확률 분포)에 해당하는 검출 파라미터를 결정할 수 있다.
이상의 과정들을 통해 검출 파라미터의 결정 과정이 완료되고 나면, 설정 장치는 현재 수신 신호의 상태에 대한 정보에 기반하여 발생할 확률이 보다 높은 심볼을 현재 송신 심볼로 검출할 수 있다.
전술한 바와 같이 검출 파라미터를 결정하는 과정은 앞서 설명한 바와 같이 확률 분포에 해당하는 검출 파라미터(값)들을 필요로 한다. 따라서, 다음과 같은 방법을 통해 확률 분포에 해당하는 검출 파라미터들을 추정할 수 있다.
먼저, 이전(예를 들어, 바로 직전)에 검출된 송신 심볼 m p 에 대해 그때까지 이와 동일한 값으로 연속적으로 송신된 송신 심볼의 개수가 임의의 n이고, n의 최대 고려 가능한 개수를 N이라고 하자.
이 때, m p 값이 "0"인 경우, 수신된 송신 심볼의 확률 분포들은 최대 N+1 개가 고려될 수 있다. 즉, 만약 현재 송신 시간을 i 번째 라고 한다면, i-1번째 시간에 "0", i 번째는 "1"이 송신된 경우의 확률 분포 1 개와, 이전까지 임의의 n개의 연속적인 "0"이 발생하고 i 번째 또한 "0"이 송신된 경우의 확률 분포 N개를 고려할 수 있다.
여기서, N개의 확률 분포들이란, i-2번째, i-1번째 및 i 번째 시간에 각각 "1", "0", "0"이 송신되는 경우의 수신 신호의 확률 분포, i-3번째, i-2번째, i-1번째 및 i 번째 시간에 각각 "1", "0", "0", "0"이 송신되는 경우의 수신 신호의 확률 분포, 그리고 마지막으로, i-N 번째부터 i-1번째 시간까지 연속적으로 모두 "0"이 송신되고 i 번째에도 "0"이 송신되는 경우의 수신 신호의 확률 분포를 의미할 수 있다.
m p 값이 "1"인 경우, 수신된 송신 송신 심볼의 확률 분포들 또한 N+1 개가 고려될 수 있으며, 따라서 전체적으로 추정되어야 할 확률 분포에 해당하는 검출 파라미터들은 2N+2개가 될 수 있다.
확률 분포의 추정 시에, N을 가장 간단한 1로 설정한 경우는 바로 이전 심볼 추정 값까지만을 고려하는 경우이다. 즉, 각 송신 심볼이 바로 이전의 한 개까지 동일한 값으로 연속된 경우와 바로 이전과는 연속되지 않은 경우를 고려할 수 있다.
이와 같이 이전에 검출된 송신 심볼의 개수가 한 개인 경우에 검출 파라미터를 결정하고, 이를 이용하여 현재 송신 심볼을 적응적으로 검출하는 방법은 도 10과 같이 나타낼 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법에서 이전에 검출된 송신 심볼의 개수가 한 개인 경우에 적응적으로 현재(present) 송신 심볼을 검출하는 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 10을 참조하면, 이전(예를 들어, 바로 직전)에 검출된 송신 심볼의 개수가 한 개인 경우 설정 장치는 이전에 검출된 송신 심볼을 피드백 받아서 저장할 수 있다(1010).
이후, 설정 장치는 이전에 검출된 송신 심볼의 값이 '0'인지 여부를 판단할 수 있다(1020).
1020에서 이전에 검출된 송신 심볼의 값이 '0'이라면, 설정 장치는 바로 이전 송신 심볼 및 현재 송신 심볼이 각각 "0", "0"이라고 가정한 경우의 확률 분포와, "0", "1"이라고 가정한 경우의 확률 분포에 해당하는 검출 파라미터를 결정할 수 있다(1030).
또한, 1020에서 이전에 검출된 송신 심볼의 값이 '1'이라면, 설정 장치는 바로 이전 송신 심볼 및 현재 송신 심볼이 각각 "1", "0"이라고 가정한 경우의 확률 분포와, "1", "1"이라고 가정한 경우의 확률 분포에 해당하는 검출 파라미터를 결정할 수 있다(1040).
이후, 설정 장치는 1030 또는 1040에서 선택된 검출 파라미터 및 현재 수신 신호의 상태에 대한 정보에 기반하여 발생 확률이 보다 높은 심볼을 현재 송신 심볼로 검출할 수 있다(1050).
도 11은 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법에 따라 확률 분포에 해당하는 검출 파라미터를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 현재 i 번째 시간 (구간)에서의 송신 심볼 m(i)에 대한 수신 신호 y(i)의 확률 밀도 함수(probability density function(pdf))를 살펴볼 수 있다.
이때, 확률 밀도 함수는 총 4개가 고려될 수 있고, 각 확률 밀도 함수는 f(01)(y(i)), f(00)(y(i)), f(11)(y(i)), f(10)(y(i)) 로 표현될 수 있다. 여기서, f(01)(y(i)), f(00)(y(i)), f(11)(y(i)), f(10)(y(i)) 는 각각 i 번째 송신 심볼 m(i) 및 i-1번째 송신 심볼 m(i-1)의 집합 (m(i), m(i-1))값이 (0,1), (0,0), (1,1), (1,0) 인 경우의 확률 분포에 해당할 수 있다.
예를 들어, f(10)(y(i))는 이전에 검출된 송신 심볼이 "0"이지만, 현재 송신 심볼은 "1"인 경우에 수신 신호 y(i)의 확률 밀도 함수가 될 수 있다.
이때, i 번째 순간의 송신 심볼 m(i)를 추정하려고 한다면, 이전에 추정된 송신 심볼은
Figure pat00003
로 표현할 수 있다.
먼저,
Figure pat00004
= 0일 경우, 비교해야 할 확률 밀도 함수는 f(00)(y(i))와 f(10)(y(i))가 되고, 이 두 확률 밀도 함수 및 수신 신호 y(i)값을 기반으로 에러 발생 확률이 더 낮은 방향으로 현재 송신 심볼을 추정할 수 있다.
예를 들어, 수신 신호 y(i)값을 두 확률 밀도 함수에 대입하여 두 값을 비교해 보고, 더 큰 경우의 m(i)값으로 현재 송신 심볼의 값을 추정할 수 있다. 즉, f(00)(y(i)) > f(10)(y(i)) 이면 m(i)값을 "0"으로, 그 반대의 경우는 m(i)값을 "1"로 추정할 수 있다.
이 밖에도, 두 확률 밀도 함수의 교차점에 해당하는 정보를 활용할 수도 있다. 즉, 두 확률 밀도 함수의 교차점에 해당하는 y(i)값을 구하고, 이 값을 임계값(threshold) Y라고 하자. 이때, 수신 신호 y(i)값이 임계값 Y보다 작으면 m(i)값을 "0"으로, 그 반대의 경우는 m(i)값을 "1"로 추정할 수 있다. 이에 해당하는 과정은 아래의 도 13을 통해 살펴볼 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법에 따라 확률 분포의 일 예인 확률 밀도 함수에서
Figure pat00005
= 0 일 때 검출 파라미터를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면,
Figure pat00006
= 0일 경우에 서로 비교해야 할 확률 밀도 함수는 도 13에서 실선에 해당하는 f(00)(y(i))와 f(10)(y(i)) 임을 파악할 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법에 따라 확률 분포의 일 예인 확률 밀도 함수에서
Figure pat00007
=1 일 때 검출 파라미터를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면,
Figure pat00008
=1일 경우에 서로 비교해야 할 확률 밀도 함수는 도 14에서 실선에 해당하는 f(01)(y(i))와 f(11)(y(i))이며, 위와 유사한 방식으로, 두 확률 밀도 함수에 대한 비교를 통해 현재 송신 심볼 m(i)를 추정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이전에 검출된 송신 심볼에 대한 추정치가 무엇이냐에 따라, 현재 송신 심볼을 추정하기 위한 임계치가 적응적으로 변화할 수 있음을 알 수 있다. 여기서, 최초의 이전 심볼을 설정하는 과정이 필요한데, 이는 앞서 설명한 바와 같이 미리 정해진 시간 구간 혹은 프리앰블 구간에서 추정된 심볼값을 이용하여 이전에 검출된 송신 심볼의 초기 값, 즉 초기 심볼 값을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법은 동일한 송신 심볼의 연속 발생 정도에 따라 DC 오프셋 값이 시간에 따라 변동(fluctuation)하는 현상이 발생하는 수신기에서 이용될 수 있다.
또한, 일 실시예에서는 이전에 검출된 송신 심볼 혹은 송신 심볼 시퀀스(에 대한 정보)를 피드백 받고, 이를 통해 동일한 송신 심볼의 연속적인 발생 정도 등에 따라 다르게 분포하는 통계적 확률 분포의 특성을 활용하여 현재 송신 심볼을 검출하는 알고리즘의 파라미터를 적절히 변화시킬 수 있다. 따라서, 과거 송신 심볼들이 왜곡시킨 현재 수신 신호의 통계적 특성을 복원할 수 있게 되고, 이는 비트 오류율의 성능 개선을 통해 송신기에서 송신 전력의 감소나 수신기에서 수신 민감도 (sensitivity)의 향상을 가져올 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
400: 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치
410: 추정 모듈
430: 산출 모듈
450: 검출 모듈
470: 피드백 모듈

Claims (21)

  1. 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들을 추정하는 추정 모듈;
    상기 파라미터들을 기초로 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 결정하는 데에 이용되는 복수의 검출 파라미터들을 산출하는 산출 모듈; 및
    이전(previous)에 검출된 송신 심볼 및 상기 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 현재(present) 송신 심볼을 적응적으로 검출하는 검출 모듈
    을 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추정 모듈은
    상기 입력 신호에서 특정 송신 심볼이 연속되어 나타나는 연속 정도를 기초로 상기 통계적 확률 분포에 따른 파라미터들을 추정하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 추정 모듈은
    미리 설정된 데이터 패턴에 따른 프리앰블(preamble)을 이용하여 상기 통계적 확률 분포에 따른 파라미터들을 추정하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검출 모듈은
    상기 이전(previous)에 검출된 송신 심볼에서 동일한 비트가 연속되는 정도를 기초로 상기 복수의 검출 파라미터들을 선택적으로 적용하여 상기 현재 송신 심볼을 검출하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 검출 모듈은
    상기 이전에 검출된 송신 심볼에서 동일한 비트가 연속되는 정도를 기초로 상기 복수의 검출 파라미터들을 결정하는 검출 파라미터 결정부; 및
    상기 결정된 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 적응적으로 상기 현재 송신 심볼을 검출하는 현재 심볼 검출부
    를 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 검출 모듈은
    미리 정해진 시간 구간 혹은 프리앰블 구간에서 추정된 심볼값을 이용하여 상기 이전에 검출된 송신 심볼의 초기 값을 설정하는 초기 심볼 설정부
    를 더 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 검출 파라미터 결정부는
    상기 이전에 검출된 송신 심볼을 이용하여 심볼 혹은 심볼 시퀀스를 구성하고, 상기 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스를 이용하여 상기 복수의 검출 파라미터들을 결정하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 검출 파라미터 결정부는
    상기 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스와 상기 현재 송신 심볼이 동일하다고 가정한 경우의 제1 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터 및 상기 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스와 상기 현재 송신 심볼이 상이하다고 가정한 경우의 제2 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터를 기반으로 상기 검출 파라미터를 결정하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 현재 심볼 검출부는
    상기 제1 확률 분포와 상기 제2 확률 분포로부터 결정되는 검출 파라미터 및 현재 수신 신호의 상태에 대한 정보를 기초로, 현재 송신 심볼을 검출하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 현재 송신 심볼에 대한 정보를 피드백하는 피드백 모듈
    을 더 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치.
  11. 입력 신호의 통계적 확률 분포를 결정하는 확률 분포 파라미터들을 추정하는 단계;
    상기 파라미터들을 기초로 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 결정하는 데에 이용되는 복수의 검출 파라미터들을 산출하는 단계; 및
    이전(previous)에 검출된 송신 심볼 및 상기 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 현재(present) 송신 심볼을 적응적으로 검출하는 단계
    를 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 추정하는 단계는
    상기 입력 신호에서 특정 송신 심볼이 연속되어 나타나는 연속 정도를 기초로 상기 통계적 확률 분포에 따른 파라미터들을 추정하는 단계
    를 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 추정하는 단계는
    미리 설정된 데이터 패턴에 따른 프리앰블(preamble)을 이용하여 상기 통계적 확률 분포에 따른 파라미터들을 추정하는 단계
    를 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는
    상기 이전(previous)에 검출된 송신 심볼에서 동일한 비트가 연속되는 정도를 기초로 상기 복수의 검출 파라미터들을 선택적으로 적용하여 상기 현재 송신 심볼을 검출하는 단계
    를 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는
    상기 이전에 검출된 송신 심볼에서 동일한 비트가 연속되는 정도를 기초로 상기 복수의 검출 파라미터들을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 복수의 검출 파라미터들을 이용하여 적응적으로 상기 현재 송신 심볼을 검출하는 단계
    를 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는
    미리 정해진 시간 구간 혹은 프리앰블 구간에서 추정된 심볼값을 이용하여 상기 이전에 검출된 송신 심볼의 초기 값을 설정하는 단계
    를 더 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 검출 파라미터들을 결정하는 단계는
    상기 이전에 검출된 송신 심볼을 이용하여 심볼 혹은 심볼 시퀀스를 구성하는 단계; 및
    상기 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스를 이용하여 상기 복수의 검출 파라미터들을 결정하는 단계
    를 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 검출 파라미터들을 결정하는 단계는
    상황에 따라 임의로 구성될 수 있는 복수개의 이전 검출 심볼 혹은 심볼 시퀀스 후보들에 대해, 상기 현재 송신 심볼과 동일하다고 가정한 경우의 제1 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터 및 상기 구성한 심볼 혹은 심볼 시퀀스와 상기 현재 송신 심볼이 상이하다고 가정한 경우의 제2 확률 분포에 해당하는 확률 분포 파라미터에 기반하여 검출 파라미터들을 복수개로 산출하는 단계; 및
    산출된 복수개의 검출 파라미터들 중에서 실제로 이전에 검출되어 구성된 심볼 혹은 심볼 시퀀스에 기반하여 검출 파라미터를 결정하는 단계
    를 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 현재 송신 심볼을 검출하는 단계는
    상기 제1 확률 분포와 제2 확률 분포로부터 결정되는 검출 파라미터 및 현재 수신 신호의 상태에 대한 정보를 기초로, 현재 송신 심볼을 검출하는 단계
    를 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 현재 송신 심볼에 대한 정보를 피드백하는 단계
    를 더 포함하는 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 방법.
  21. 제11항 내지 제20항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
KR1020120145338A 2012-12-13 2012-12-13 ＯＯＫ（Ｏｎ－Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）수신기에서 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치 및 방법 KR101987284B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120145338A KR101987284B1 (ko) 2012-12-13 2012-12-13 ＯＯＫ（Ｏｎ－Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）수신기에서 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치 및 방법
US14/011,470 US9712351B2 (en) 2012-12-13 2013-08-27 Apparatus and method to adaptively set threshold to detect transmission symbol in OOK receiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120145338A KR101987284B1 (ko) 2012-12-13 2012-12-13 ＯＯＫ（Ｏｎ－Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）수신기에서 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140076844A true KR20140076844A (ko) 2014-06-23
KR101987284B1 KR101987284B1 (ko) 2019-06-10

Family

ID=50931464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120145338A KR101987284B1 (ko) 2012-12-13 2012-12-13 ＯＯＫ（Ｏｎ－Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）수신기에서 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9712351B2 (ko)
KR (1) KR101987284B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102543692B1 (ko) * 2021-12-28 2023-06-13 연세대학교 산학협력단 Pam 신호 기반 무선 광 수신 장치 및 방법

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2941797B1 (en) 2012-12-03 2019-11-20 Dockon AG Low noise detection system using log detector amplifier
WO2014144958A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Forrest James Brown Frequency selective logarithmic amplifier with intrinsic frequency demodulation capability
EP2973994B1 (en) 2013-03-15 2021-07-21 Dockon AG Logarithmic amplifier with universal demodulation capabilities
US11183974B2 (en) 2013-09-12 2021-11-23 Dockon Ag Logarithmic detector amplifier system in open-loop configuration for use as high sensitivity selective receiver without frequency conversion
US11082014B2 (en) 2013-09-12 2021-08-03 Dockon Ag Advanced amplifier system for ultra-wide band RF communication
EP3044723A4 (en) 2013-09-12 2017-05-03 Dockon AG Logarithmic detector amplifier system for use as high sensitivity selective receiver without frequency conversion
JP6164101B2 (ja) * 2014-01-23 2017-07-19 富士通株式会社 復調器、受信機およびインパルス無線通信システム
CN105634548B (zh) * 2015-12-23 2018-05-08 天津光电通信技术有限公司 一种基于微处理器控制信号调理芯片的方法
CN111226423A (zh) * 2017-10-19 2020-06-02 瑞典爱立信有限公司 用于发送二进制信息的发射机、网络节点、方法及计算机程序
KR20210057416A (ko) * 2019-11-12 2021-05-21 삼성전자주식회사 무선 통신 장치 및 방법
US11563606B2 (en) * 2021-04-30 2023-01-24 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Method for detecting on-off keying symbols for wireless body area networks with supervised learning and system therefor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110018786A (ko) * 2009-08-18 2011-02-24 한국전자통신연구원 광신호 검파 장치 및 광신호 검파 방법
KR20120050066A (ko) * 2010-11-10 2012-05-18 삼성전자주식회사 잡음원의 유형을 파악하는 통신 시스템

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2301247A (en) 1995-05-22 1996-11-27 Univ Bristol A cartesian loop transmitter amplifier
US6154158A (en) 1998-06-30 2000-11-28 Qualcomm Incorporated Digital-to-analog converter D.C. offset correction comparing converter input and output signals
GB0104280D0 (en) 2001-02-21 2001-11-21 Cambridge Silicon Radio Ltd Estimating frequency offset
US6560447B2 (en) 2001-03-05 2003-05-06 Motorola, Inc. DC offset correction scheme for wireless receivers
US7149938B1 (en) * 2001-12-07 2006-12-12 Applied Micro Circuits Corporation Non-causal channel equalization
US7130366B2 (en) * 2002-04-05 2006-10-31 Scintera Networks, Inc. Compensation circuit and method for reducing intersymbol interference products caused by signal transmission via dispersive media
US7272176B2 (en) 2003-02-18 2007-09-18 Qualcomm Incorporated Communication receiver with an adaptive equalizer
US20060200710A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-07 Azea Networks, Ltd. Bit error rate performance estimation and control
US7711033B2 (en) 2005-04-14 2010-05-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) SIR prediction method and apparatus
US8036622B2 (en) 2005-09-28 2011-10-11 Qualcomm, Incorporated DC offset cancellation circuit for a receiver
EP1966890A2 (fr) * 2005-12-28 2008-09-10 France Telecom Procede et dispositif d'ajustement de seuil de detection d'impulsions, et de detection d'impulsions et recepteur correspondant
US8229381B2 (en) 2007-10-03 2012-07-24 Maxlinear, Inc. Method and apparatus for efficient DC calibration in a direct-conversion system with variable DC gain
US8666343B2 (en) 2008-09-15 2014-03-04 Analog Devices, Inc. DC-offset-correction system and method for communication receivers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110018786A (ko) * 2009-08-18 2011-02-24 한국전자통신연구원 광신호 검파 장치 및 광신호 검파 방법
KR20120050066A (ko) * 2010-11-10 2012-05-18 삼성전자주식회사 잡음원의 유형을 파악하는 통신 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102543692B1 (ko) * 2021-12-28 2023-06-13 연세대학교 산학협력단 Pam 신호 기반 무선 광 수신 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US9712351B2 (en) 2017-07-18
US20140171002A1 (en) 2014-06-19
KR101987284B1 (ko) 2019-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101987284B1 (ko) ＯＯＫ（Ｏｎ－Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）수신기에서 송신 심볼의 검출을 위한 임계값을 적응적으로 설정하는 장치 및 방법
KR102012686B1 (ko) ＯＯＫ（Ｏｎ－Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ） 수신기에서 디씨 오프셋（ＤＣ Ｏｆｆｓｅｔ） 변화에 강인하게 비트 시퀀스를 검출하는 방법 및 장치
KR102162491B1 (ko) 저전력 엔벨로프 검출 수신기에서 간섭 신호를 검출하는 방법 및 장치
US20180376370A1 (en) Wakeup packet preamble
EP2590332B1 (en) Ultra-low power super-regenerative receiver and method thereof
CN109428617A (zh) 用于在接收机中执行自动增益控制的系统、装置和方法
US9231629B2 (en) Ultra low power super-regenerative receiver and method thereof
US9806830B2 (en) Semiconductor device, radio communication device, and control method for radio communication device
US8787440B2 (en) Determination of receive data values
KR102110841B1 (ko) 신호 복조를 위하여 임계값을 적응적으로 설정하는 방법 및 장치
US9634804B2 (en) Method and apparatus for stable signal demodulation in communication system
US9240816B2 (en) Timing synchronization system and method of super regenerative receiver based on ultra low power communication
US20150245293A1 (en) Wireless communication apparatus and wireless communication method
KR101652861B1 (ko) 다중 안테나 수신 방법 및 장치
Zhang et al. A New Multiple‐Symbol Differential Detection Strategy for Error‐Floor Elimination of IEEE 802.15. 4 BPSK Receivers Impaired by Carrier Frequency Offset
US9094084B2 (en) Detector and method for detecting an oscillatory signal among noise
Goudeli et al. Detection schemes for integrated SWIPT receivers with non-linear energy harvesting
CN115333557B (zh) 一种uwb设备的唤醒收发机系统
KR102181132B1 (ko) 패킷의 적응적 전송 반복 및 결합 기반 백스캐터 통신 방법 및 시스템
JP5666592B2 (ja) 移動を検出する方法および無線装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant