KR20150018084A - 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

직전 부호의 검출 결과 및 직전 입력된 샘플값에 기반하여 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법 및 장치를 제안한다.
특히, 직전 입력된 샘플값 및 직전 부호의 검출 결과를 이용하여 현재 샘플값의 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법을 제공할 수 있다.

Description

부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF DETERMINING THRESHOLD FOR SYMBOL DETECTION}
아래의 실시예들은 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
휴대 기기의 소형화 및 장시간 사용에 대한 요구가 늘어남에 따라 회로 구조의 단순화, 소모 전력 절감에 대한 중요성이 높아지고 있다. 통신 시스템에서도 이와 같은 요구를 반영하여, 주파수/위상 기반의 변복조 통신 시스템보다 회로 구성이 단순하고 전력 소모가 낮은 진폭 기반의 변, 복조 통신 시스템을 활용하고 있다.
진폭 기반의 변, 복조 통신 시스템의 대표적인 예로는 Amplitude Shift Keying(이하, ASK)와 On-Off Keying(이하, OOK)을 들 수 있다. ASK의 경우, 서로 다른 진폭 수준(Amplitude Level)에 부호(Symbol)를 대입하여 정보를 전달하는 방식이며, OOK의 경우, 신호의 유/무 여부에 부호를 대입하여 정보를 전달하는 방식이다. 진폭 기반 신호를 복조하는 과정에서는 수신된 신호의 진폭으로부터 부호를 검출할 때 비교하게 되는 기준값인 임계값(Threshold)을 결정하는 것이 중요하다.
일 실시예에 따르면, 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법은 직전 입력된 샘플값 및 직전 부호의 검출 결과를 수신하는 단계; 및 상기 직전 입력된 샘플값 및 상기 직전 부호의 검출 결과를 이용하여 현재 수신 신호의 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 단계를 포함한다.
상기 임계값을 이용하여 현재 수신 신호의 부호를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 임계값을 결정하는 단계는 상기 직전 검출된 해당 부호의 대표값으로, 상기 직전 입력된 샘플값을 설정하여 상기 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 임계값을 결정하는 단계는 상기 직전 부호의 검출 결과가 제1 부호인 경우, 상기 제1 부호의 대표값으로, 상기 직전 입력된 샘플값을 설정하는 단계; 및 상기 직전 입력된 샘플값 및 패킷의 헤더 내에 포함된 제2 부호의 대표값을 이용하여 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 임계값을 결정하는 단계는 상기 직전 부호의 검출 결과가 제2 부호인 경우, 상기 제2 부호의 대표값으로, 상기 직전 입력된 샘플값을 설정하는 단계; 및 상기 직전 입력된 샘플값 및 패킷의 헤더 내에 포함된 제1 부호의 대표값을 이용하여 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 패킷의 헤더는 DC 성분의 변화가 최소화 되도록, 제1 부호에 해당하는 신호와 제2 부호에 해당하는 신호가 교대로 반복되는 밸런스드 데이터 패턴(Balanced Data Pattern)의 부호를 포함할 수 있다.
상기 패킷의 헤더의 정보를 이용하여 각 부호의 대표값을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 각 부호의 대표값을 설정하는 단계는 상기 제1 부호의 대표값으로, 상기 패킷의 헤더 내에 포함된 제1 부호에 대한 샘플값의 평균을 설정하는 단계; 및 상기 제2 부호의 대표값으로, 상기 패킷의 헤더 내에 포함된 제2 부호에 대한 샘플값의 평균을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 부호에 대한 샘플값의 평균 및 상기 제2 부호에 대한 샘플값의 평균을 이용하여 최초 부호를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 패킷의 헤더의 정보를 이용하여 상기 수신 신호의 신호 세기(RSSI), 상기 수신 신호의 신호 대 잡음비(SNR) 또는 상기 수신 신호의 부호 오류율(BER) 중 적어도 하나를 추정하는 단계; 및 상기 추정 결과가 미리 설정된 값에 해당하는지 여부에 따라, 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법의 적용 여부를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 임계값을 결정하는 단계는 상기 직전 입력된 샘플값을 이용하여 DC 성분의 변화를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치는 직전 입력된 샘플값 및 직전 부호의 검출 결과를 수신하는 수신부; 및 상기 직전 입력된 샘플값 및 상기 직전 부호의 검출 결과를 이용하여 현재 수신 신호의 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 임계값 결정부를 포함한다.
상기 임계값을 이용하여 상기 현재 수신 신호의 부호를 검출하는 부호 검출부를 더 포함할 수 있다.
상기 임계값 결정부는 상기 직전 검출된 해당 부호의 대표값으로, 상기 직전 입력된 샘플값을 설정하여 상기 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정할 수 있다.
상기 임계값 결정부는 상기 직전 부호의 검출 결과가 제1 부호인 경우, 상기 제1 부호의 대표값으로, 상기 직전 입력된 샘플값을 설정하고, 상기 직전 입력된 샘플값 및 패킷의 헤더 내에 포함된 제2 부호의 대표값을 이용하여 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정할 수 있다.
상기 임계값 결정부는 상기 직전 부호의 검출 결과가 제2 부호인 경우, 상기 제2 부호의 대표값으로, 상기 직전 입력된 샘플값을 설정하고, 상기 직전 입력된 샘플값 및 패킷의 헤더 내에 포함된 제1 부호의 대표값을 이용하여 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정할 수 있다.
각 부호의 대표값을 설정하기 위해 패킷의 헤더 내에 포함된 정보를 분석하는 헤더 분석부를 더 포함하고, 상기 헤더 분석부는 상기 패킷의 헤더 내에 포함된 제1 부호에 대한 샘플값의 평균을 상기 제1 부호의 대표값으로 설정하고, 상기 패킷의 헤더 내에 포함된 제2 부호에 대한 샘플값의 평균을 상기 제2 부호의 대표값으로 설정할 수 있다.
상기 패킷의 헤더는 DC 성분의 변화가 최소화 되도록, 제1 부호에 해당하는 신호와 제2 부호에 해당하는 신호가 교대로 반복되는 밸런스드 데이터 패턴(Balanced Data Pattern)의 부호를 포함할 수 있다.
상기 헤더 분석부는 상기 패킷의 헤더의 정보를 이용하여 상기 수신 신호의 신호 세기(RSSI), 상기 수신 신호의 신호 대 잡음비(SNR) 또는 상기 수신 신호의 부호 오류율(BER) 중 적어도 하나를 추정하고, 상기 추정 결과가 미리 설정된 값 이상인지 여부에 따라, 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법의 적용 여부를 조절하는 조절부를 더 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법을 OOK 시스템에 적용하여 동작 개념을 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 4는 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법에서 이용되는 패킷의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법의 적용 여부를 결정하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 6은 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치의 블록도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치의 블록도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
전술한 바와 같이 OOK 시스템은 신호의 유/무 여부를 이용하여 정보를 전달하므로 송신단에서 방사하는 에너지를 줄일 수 있어 소모 전력 절감에 효율적이다. 일 실시예에서는 진폭 기반의 변조 시스템인 OOK 시스템을 예로 들어, 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법을 설명한다.
이하에서는 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법을 설명하기에 앞서, OOK 시스템에 대하여 살펴본다.
OOK 시스템은 수신 신호의 진폭 수준이 검출 임계값(Detection Threshold)보다 큰 경우에는 수신 부호를 'ON' 또는 부호 '1'로 결정하고, 수신 신호의 진폭 수준이 임계값보다 작은 경우에는 수신 부호를 'OFF' 또는 부호 '0'으로 결정한다.
검출 임계값은 부호를 검출할 때 비교하는 기준값이고, 검출 임계값의 설정은 수신 시스템의 부호 오류율(Bit Error Rate)를 결정하는 요소가 될 수 있다.
부호 오류율을 최소로 만드는 임계값을 최적 검출 임계값(Optimal Detection Threshold)라고 하며, 이는 각 부호의 수신 확률 분포에 의해 결정될 수 있다. 최적 검출 임계값은 예를 들어, 부호 '0'의 진폭 확률 분포 및 부호 '1'의 진폭 확률 분포에 의해 결정될 수 있다.
진폭 기반의 변조 시스템을 저전력 회로로 구현할 때, 진폭 변조 신호의 DC 성분의 변화 특성을 고려할 수 있다. DC 성분이란, 특정 시간 내의 신호를 평균하였을 때의 값 또는 신호 스펙트럼(Specturm)의 0 Hz 주파수 성분 등으로 정의할 수 있다.
진폭 변조 신호의 경우, 신호의 DC(Direct Current) 성분이 신호가 포함하는 부호 패턴에 따라 변화하는 특성을 갖는다. 예를 들어, OOK 시스템에서 'ON' 혹은 부호 '1'이 연속적으로 발생하는 신호는 높은 수준(High Level)의 DC 성분을 가지고, 'OFF' 혹은 부호 '0'이 연속적으로 발생하는 신호는 낮은 수준(Low Level)의 DC 성분을 갖는다.
임의의 부호 패턴이 발생하는 경우에 DC 성분은 시간에 따라 변화한다. 예를 들어, DC 차단 캐패시터(DC Blocking Capacitor)에 의해 DC 성분이 제거 되는 경우, 수신 신호의 파형에 왜곡이 발생하고, 이러한 왜곡에 의해 앞서 설정한 검출 임계값은 부호 검출 시에 오류를 발생시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법을 OOK 시스템에 적용하여 동작 개념을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 현재 입력되는 ADC(Analogue-to-Digital Converter) 샘플값 (Xi)의 DC 성분 왜곡과 가장 유사한 상태를 갖는 값은 직전 입력된 ADC 샘플값 (Xi -1)이라 할 수 있다. 부호 검출을 위한 임계값(XTH)이 최소 부호 오류율을 갖도록 설정하는 데에는 직전 입력된 ADC 샘플값을 반영할 수 있다.
ADC 샘플값을 반영하는 데에 있어, 해당 ADC 샘플값이 제1 부호에 해당하는 값인지 아니면 제2 부호에 해당하는 값인지 알아야 DC 성분의 변화를 파악할 수 있으므로 직전 부호의 검출 결과 또한 고려할 수 있다. 여기서, 제1 부호는 예를 들어, 부호 '1' 혹은 부호 ON 이고, 제2 부호는 부호 '0' 혹은 부호 OFF 이거나, 이와 반대일 수 있다.
부호 검출을 위한 임계값을 결정할 때에는 직전 입력된 ADC 샘플값과 직전 부호의 검출 결과를 함께 반영할 수 있다.
보다 구체적으로, 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치(이하, '결정 장치')는 패킷의 프리앰블(Preamble)부(110)을 이용하여 부호 '0'과 부호 '1'의 대표값, 다시 말해 각 부호의 대표 ADC 샘플값을 도출할 수 있다. 프리앰블(Preamble)부(110)는 '헤더(Header)'라고 불릴 수 있다.
결정 장치는 PHY HDR(High-Availability Data Replication)부(120) 및 페이로드(Payload)부(130)의 부호 검출을 위한 임계값을 설정할 때, 직전 부호의 검출 결과에 해당하는 부호의 대표값을 이용하는 대신에 직전 수신된 ADC 샘플값을 사용하여 임계값을 설정할 수 있다.
예를 들어, 결정 장치는 직전 검출된 부호가 '0'인 경우, 직전 수신된 ADC 샘플값과 부호 '1'의 대표값을 이용하여 검출 임계값을 도출하고, 직전 검출된 부호가 '1'인 경우, 직전 수신된 ADC 샘플값과 부호 '0'의 대표값을 이용하여 검출 임계값을 도출할 수 있다.
부호 검출을 위한 임계값이 최소 부호 오류율을 갖도록 하기 위해 프리앰블부(110)의 패턴은 부호 '0'과 부호 '1'이 교대로 반복되는 형태(Balanced pattern)로 구성할 수 있다.
페이로드부(130)의 데이터 패턴은 부호 '0'과 부호 '1'이 교대로 반복되는 형태(Balanced pattern) 혹은 임의 형태(Random pattern)로 설정될 수 있고, 이에 대한 정보(예를 들어, 데이터 패턴 인덱스(data pattern index) 등)를 PHY HDR부(120)에 기록하여 수신단으로 전송될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치(이하, '결정 장치')는 직전 입력된 샘플값 및 직전 부호의 검출 결과를 수신한다(210). 210에서 수신하는 직전 입력된 샘플값 및 직전 부호의 검출 결과는 결정 장치 내에서 피드백된 값으로서 패킷을 통해 전달될 수 있다.
예를 들어, 현재 입력된 샘플값을 Xi, 직전 입력된 샘플값을 Xi -1, 현재 부호의 검출 결과를 Y i, 직전 부호의 검출 결과를 Yi -1하고 하자. 결정 장치는 210에서 페이로드(Payload)부에 직전 입력된 샘플값(Xi-1)과 직전 부호의 검출 결과(Yi -1)가 기재된 패킷을 수신할 수 있다.
결정 장치는 210에서 수신한 직전 입력된 샘플값 및 직전 부호의 검출 결과를 이용하여 현재 샘플값의 부호 검출을 위한 임계값을 결정할 수 있다(220). 일 실시예에서는 수신 신호(다시 말해 현재 샘플값)가 입력될 때마다 매번 임계값을 실시간으로 결정하여 현재 샘플값의 부호를 검출할 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 결정 장치는 패킷의 헤더 정보를 이용하여 각 부호의 대표값을 설정할 수 있다(310). 310에서 결정 장치는 패킷의 헤더 내에 포함된 제1 부호에 대한 ADC 샘플값의 평균을 제1 부호의 대표값(m1)으로 설정할 수 있다. 또한, 결정 장치는 패킷의 헤더 내에 포함된 제2 부호에 대한 ADC 샘플값의 평균을 제2 부호의 대표값(m0)으로 설정할 수 있다. 제1 부호는 예를 들어, 부호 '1' 혹은 부호 ON 이고, 제2 부호는 부호 '0' 혹은 부호 OFF 이거나, 이와 반대일 수 있다.
결정 장치는 310에서 설정된 각 부호의 대표값(예를 들어, 제1 부호에 대한 ADC 샘플값의 평균 및 제2 부호에 대한 ADC 샘플값의 평균)을 이용하여 최초 부호(symbol)(Y1)를 검출할 수 있다(320).
결정 장치는 예를 들어, 직전 부호의 검출 결과가 부호 '1' 인 경우(Yi-1='1'), 직전 수신된 ADC 샘플값(Xi-1)과 헤더에 포함된 부호 '0'의 대표값(m0)을 이용하여 임계값(XTH_i)을 설정할 수 있다. 직전 부호의 검출 결과가 부호 '0' 인 경우(Yi-1='0'), 결정 장치는 직전 수신된 ADC 샘플값(Xi-1)과 헤더에 포함된 부호 '1'의 대표값(m1)을 이용하여 검출 임계값(XTH -1)을 설정할 수 있다.
ADC 샘플값이 부호 '0'에 해당하는 값인지 아니면 부호 '1'에 해당하는 값인지 알아야 DC 성분의 변화를 파악할 수 있으므로, 결정 장치는 부호 검출을 위한 임계값을 결정할 때에 직전 입력된 ADC 샘플값과 직전 부호의 검출 결과를 함께 반영한다. 이를 위해, 결정 장치는 320에서 검출된 직전 부호의 검출 결과가 무엇인지(예를 들어, 부호 '1'인지)를 판단한다(330).
330에서 검출된 직전 부호의 검출 결과가 '1'이라고 판단되면, 결정 장치는 직전 입력된 샘플값과 부호 '0'의 대표값을 이용하여 임계값을 결정할 수 있다(340). 340에서 결정 장치는 직전 입력된 샘플값을 직전 검출된 해당 부호(부호 '1')의 대표값으로 설정하여 부호 검출을 위한 임계값을 결정할 수 있다. 부호 '0'의 대표값은 패킷의 헤더에 포함된 값일 수 있다.
330에서 검출된 부호가 '1'이 아니라고('0'이라고) 판단되면, 결정 장치는 부호 '1'의 대표값과 직전 입력된 샘플값을 이용하여 임계값을 결정할 수 있다(360). 360에서 결정 장치는 직전 입력된 샘플값을 직전 검출된 해당 부호(부호 '0')의 대표값으로 설정하여 부호 검출을 위한 임계값을 결정할 수 있다. 부호 '1'의 대표값은 패킷의 헤더에 포함된 값일 수 있다.
전술한 바와 같이, 현재 입력되는 샘플값의 DC 성분 왜곡과 가장 유사한 상태를 갖는 값은 직전 입력된 ADC 샘플값이다. 따라서, 일 실시예에서는 부호 검출을 위한 임계값(XTH)을 설정하는 데에 있어 직전 입력된 샘플값을 직전 검출된 해당 부호의 대표값으로 설정하여 반영함으로써 최소 부호 오류율을 위한 최적 임계값을 설정할 수 있다.
상술한 최적 임계값을 설정하는 방법은 다음의 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
여기서,
Figure pat00002
는 패킷의 페이로드(Payload)부에 있는 i-번째 부호(Symbol) 검출을 위한 임계값이고,
Figure pat00003
는 페이로드부에 있는 i-1번째 수신된 ADC 샘플값이며,
Figure pat00004
는 페이로드부에 있는 i-1번째 검출된 부호이다.
[수학식 1]에서 부호 '0'의 대표값 m0 및 부호 '1'의 대표값 m1는 다음의 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00005
여기서,
Figure pat00006
는 헤더에 포함된 i 번째 전송된 부호를 의미하며, 부호 '0' 혹은 부호 '1'의 값을 가질 수 있다.
Figure pat00007
는 헤더에 포함된 i 번째 수신된 ADC 샘플값으로서,
Figure pat00008
의 값을 가질 수 있다. N은 ADC 샘플의 최대 개수를 의미한다.
결정 장치는 340 혹은 360에서 결정된 임계값을 이용하여 현재 샘플값(Xi)의 부호(Yi)를 검출할 수 있다(350). [수학식 1]에 의해 결정된 임계값(
Figure pat00009
)을 이용하여 검출된 현재 샘플값(Xi)의 부호(Yi)는 다음의 [수학식 3]와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00010
여기서, Xi는 패킷의 페이로드부에 있는 i 번째 수신된 ADC 샘플값이고,
Figure pat00011
의 값을 가질 수 있다. N은 ADC 샘플의 최대 개수를 의미한다.
Yi는 패킷의 페이로드부에 있는 i 번째 검출된 부호(Symbol)을 의미한다.
결정 장치는 수신된 ADC 샘플값(Xi)과 임계값(XTH)을 비교하여 부호를 검출할 수 있다.
예를 들어, 입력된 ADC 샘플값(Xi)을 임계값(XTH)와 비교하여, ADC 샘플값이 임계값(XTH)보다 작거나 같으면(Xi≤XTH), 결정 장치는 ADC 샘플값(Xi)의 부호를 '0'으로 판별한다. ADC 샘플값이 임계값(XTH)보다 크면(Xi>XTH), 결정 장치는 ADC 샘플값(Xi)의 부호를 '1'로 판별하여 부호를 검출한다.
결정 장치는 더 이상의 수신 신호, 다시 말해 입력된 샘플값이 없는지 판단하고(370), 더 이상의 수신 신호가 없다면 동작을 종료한다. 370에서 수신 신호가 있다면, 결정 장치는 330으로 가서 직전 검출된 부호가 무엇인지를 판단할 수 있다.
일 실시예에서는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하기 위하여 헤더 분석을 통해 도출된 값을 이용하는 대신 직전 입력된 수신 신호(예를 들어, ADC 샘플값)을 이용한다. 다시 말해, 검출 임계값을 설정하는 데에 있어, 직전 입력된 수신값을 반영함으로써 DC 성분의 변화를 보정한다.
도 4는 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법에서 이용되는 패킷의 구조를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따른 결정 장치는 각 부호의 대표값과 직전 수신된 ADC 샘플값을 함께 이용하여 검출 임계값을 설정한다. 직전 ADC 샘플값이 실시간으로 변화하는 DC 성분을 보정해 주기 때문에, 각 부호의 대표값을 설정할 때에는 DC 성분 변화가 없는 수신 파형을 이용할 수 있다.
따라서, 일 실시예에서는 헤더(Header)부(410)에 포함되는 부호 패턴을 DC 성분의 변화가 최소화 되도록, 높은 진폭 수준 신호와 낮은 진폭 수준 신호가 교대로 반복되는 형태(Balanced Pattern)로 구성할 수 있다. OOK 시스템의 경우, 예를 들어, 헤더(Header)부(410)에 다음의 [수학식 4]와 같은 같은 부호 패턴들을 포함할 수 있다.
Figure pat00012
일 실시예에서 패킷의 헤더부(410)는 DC 성분의 변화가 최소화 되도록 높은 진폭 수준의 신호와 낮은 진폭 수준의 신호가 교대로 반복되는, 다시 말해 제1 부호에 해당하는 신호와 제2 부호에 해당하는 신호가 교대로 반복되는 밸런스드 데이터 패턴(Balanced Pattern)의 부호를 포함할 수 있다.
결정 장치는 패킷의 헤더부(410)에 포함된, 제1 부호에 해당하는 신호와 제2 부호에 해당하는 신호가 교대로 반복되는 밸런스드 데이터 패턴(Balanced Pattern)의 부호를 이용하여 임계값을 결정하고, 페이로드(Payload)부(430)의 샘플값에 대한 부호(symbol)를 검출할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법의 적용 여부를 결정하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
직전 부호의 검출 결과를 기반으로 검출 임계값을 설정하는 경우, 수신 신호의 세기(Received Signal Strength Indicator; RSSI) 또는 신호 대 잡음비(SNR) 등이 충분치 않아 직전 부호의 검출 결과에 오류가 발생할 수 있다. 직전 부호의 검출 결과에 오류가 발생하면, 임계값이 잘못 설정되고, 이전에 발생한 부호의 검출 오류가 이후 부호 검출에 연속적인 영향을 미치는 부호 오류 전달(Error Propagation)이 발생할 수 있다. 이로 인해 부호 검출 오류율 또한 크게 증가 할 수 있다.
직전 부호의 검출 결과에 오류가 발생하는 것을 방지하기 위해, 일 실시예에 따른 결정 장치는 패킷의 헤더 정보를 이용하여 수신 신호의 신호 세기(Received Signal Strength Indicator; RSSI), 수신 신호의 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR) 또는 수신 신호의 부호 오류율(Bit Error Rate, BER) 등을 추정할 수 있다(510). 510에서 결정 장치는 패킷의 헤더 정보를 분석함으로써 수신 신호의 신호 세기(RSSI), 신호 대 잡음비(SNR) 또는 부호 오류율(BER) 등을 추정할 수 있다.
결정 장치는 510에서 추정된 값이 미리 설정된 값에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다(520).
520에서 추정된 값이 미리 설정된 값에 해당하면, 결정 장치는 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법을 적용하여 임계값을 결정할 수 있다(530).
520에서 추정된 값이 미리 설정된 값보다 작다면, 결정 장치는 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법을 적용하지 않고, 일반적인 방법에 따라 임계값을 결정할 수 있다(540).
도 6은 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치의 블록도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 결정 장치(600)는 수신부(610), 임계값 결정부(620), 헤더 분석부(630) 및 부호 검출부(640)를 포함할 수 있다.
수신부(610)는 직전 입력된 샘플값 및 직전 부호의 검출 결과를 수신할 수 있다. 수신부(610)는 피드백된 직전 입력된 샘플값 및 직전 부호의 검출 결과를 수신할 수 있다.
임계값 결정부(620)는 직전 입력된 샘플값 및 직전 부호의 검출 결과를 이용하여 현재 수신 신호(현재 ADC 샘플값)의 부호 검출을 위한 임계값을 결정할 수 있다.
부호 검출을 위한 임계값을 결정할 때, 패킷의 헤더를 분석함으로써 도출된 각 부호별 ADC 샘플값의 평균을 이용하는 것이 일반적이다. 일 실시예에서는 해당 부호의 ADC 샘플값의 평균을 대신하여, 직전 부호의 검출 결과(Yi -1)와 수신된 ADC 샘플값(Xi-1)을 이용함으로써 변화하는 DC 성분에 대하여 적응적으로(Adaptively) 임계값을 결정할 수 있다. 직전 부호의 검출 결과 및 직전 수신된 ADC 샘플값은 예를 들어 레지스터(Register) 등에 저장될 수 있다.
헤더 분석부(630)는 각 부호의 대표값을 설정하기 위해 패킷의 헤더부 내에 포함된 정보를 분석할 수 있다. 헤더 분석부(630)는 수신되는 패킷의 헤더부를 이용하여 각 부호들의 ADC 샘플값의 평균을 도출한다. 헤더 분석부(630)는 패킷의 헤더 내에 포함된 제1 부호에 대한 샘플값의 평균을 제1 부호의 대표값으로 설정하고, 패킷의 헤더 내에 포함된 제2 부호에 대한 샘플값의 평균을 제2 부호의 대표값으로 설정할 수 있다.
패킷의 헤더는 송, 수신단 간에 약속된 부호 패턴을 갖는다. 때문에, 송신된 패킷의 동기를 수신단에 맞게 설정하는 경우, 수신단은 어떤 부호를 수신한 것인지 알 수 있다. 이를 이용하여, 결정 장치(600)는 패킷의 헤더에서 각 부호들에 해당하는 ADC 샘플값들을 선택하여 평균값을 도출할 수 있다.
부호 검출부(640)는 임계값 결정부(620)에서 결정된 임계값을 이용하여 현재 수신 신호의 부호를 검출할 수 있다. 부호 검출부(640)는 수신된 ADC 샘플값으로부터 부호를 검출하며, 이는 전술한 도 3과 같이 임계값과의 비교를 통해 이루어질 수 있다.
도 7은 다른 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치의 블록도이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 결정 장치(700)는 입력부(710), 임계값 결정부(720), 헤더 분석부(730), 부호 검출부(740) 및 조절부(750)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 직전 부호의 검출 결과를 이용하여 적응적으로 부호를 검출하므로 부호 검출에 오류가 발생하면 이후의 부호 검출에도 영향을 미칠 수 있다.
헤더 분석부(730)는 패킷의 헤더에 포함된 정보를 분석하여 수신 신호의 신호 세기(Received Signal Strength Indicator; RSSI), 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio; SNR) 또는 부호 오류율(Bit Error Rate, BER) 중 적어도 하나를 추정할 수 있다.
조절부(750)는 헤더 분석부(730)가 추정한 수신 신호의 신호 세기 또는 수신 신호의 신호대 잡음비(SNR) 등을 기반으로 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법이 정상적으로 동작할 지 여부를 판단할 수 있다. 조절부(750)는 앞서의 판단 결과를 기초로, 임계값을 결정하는 데에 일 실시예에 따른 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법을 적용할 지 여부를 조절할 수 있다.
상술한 내용을 제외한 나머지 입력부(710), 임계값 결정부(720), 헤더 분석부(730), 부호 검출부(740)의 동작은 도 6의 입력부(610), 임계값 결정부(620), 헤더 분석부(630) 및 부호 검출부(640)와 동일하므로 해당 부분의 설명을 참조하기로 한다.
본 발명의 일 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 본 발명을 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 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
600: 결정 장치
610: 수신부
620: 임계값 결정부
630: 헤더 분석부
640: 부호 검출부

Claims (20)

  1. 직전 입력된 샘플값 및 직전 부호의 검출 결과를 수신하는 단계; 및
    상기 직전 입력된 샘플값 및 상기 직전 부호의 검출 결과를 이용하여 현재 샘플값의 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 단계
    를 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 임계값을 이용하여 현재 샘플값의 부호를 검출하는 단계
    를 더 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 임계값을 결정하는 단계는
    상기 직전 검출된 해당 부호의 대표값으로, 상기 직전 입력된 샘플값을 설정하여 상기 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 단계
    를 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 임계값을 결정하는 단계는
    상기 직전 부호의 검출 결과가 제1 부호인 경우,
    상기 제1 부호의 대표값으로, 상기 직전 입력된 샘플값을 설정하는 단계; 및
    상기 직전 입력된 샘플값 및 패킷의 헤더 내에 포함된 제2 부호의 대표값을 이용하여 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 단계
    를 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 임계값을 결정하는 단계는
    상기 직전 부호의 검출 결과가 제2 부호인 경우,
    상기 제2 부호의 대표값으로, 상기 직전 입력된 샘플값을 설정하는 단계; 및
    상기 직전 입력된 샘플값 및 패킷의 헤더 내에 포함된 제1 부호의 대표값을 이용하여 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 단계
    를 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 패킷의 헤더는
    DC 성분의 변화가 최소화 되도록, 제1 부호에 해당하는 신호와 제2 부호에 해당하는 신호가 교대로 반복되는 밸런스드 데이터 패턴(Balanced Pattern)으로 구성되는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 패킷의 헤더의 정보를 이용하여 각 부호의 대표값을 설정하는 단계
    를 더 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 각 부호의 대표값을 설정하는 단계는
    상기 제1 부호의 대표값으로, 상기 패킷의 헤더 내에 포함된 제1 부호에 대한 샘플값의 평균을 설정하는 단계; 및
    상기 제2 부호의 대표값으로, 상기 패킷의 헤더 내에 포함된 제2 부호에 대한 샘플값의 평균을 설정하는 단계
    를 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 부호에 대한 샘플값의 평균 및 상기 제2 부호에 대한 샘플값의 평균을 이용하여 최초 부호를 검출하는 단계
    를 더 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 패킷의 헤더의 정보를 이용하여 상기 수신 신호의 신호 세기, 상기 수신 신호의 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR) 또는 상기 수신 신호의 부호 오류율(Bit Error Rate, BER) 중 적어도 하나를 추정하는 단계; 및
    상기 추정 결과가 미리 설정된 값에 해당하는지 여부에 따라, 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법의 적용 여부를 조절하는 단계
    를 더 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 임계값을 결정하는 단계는
    상기 직전 입력된 샘플값을 이용하여 DC 성분의 변화를 보정하는 단계
    를 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  13. 직전 입력된 샘플값 및 직전 부호의 검출 결과를 수신하는 수신부; 및
    상기 직전 입력된 샘플값 및 상기 직전 부호의 검출 결과를 이용하여 현재 샘플값의 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 임계값 결정부
    를 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 임계값을 이용하여 상기 현재 샘플값의 부호를 검출하는 부호 검출부
    를 더 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 임계값 결정부는
    상기 직전 검출된 해당 부호의 대표값으로, 상기 직전 입력된 샘플값을 설정하여 상기 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 임계값 결정부는
    상기 직전 부호의 검출 결과가 제1 부호인 경우,
    상기 제1 부호의 대표값으로, 상기 직전 입력된 샘플값을 설정하고, 상기 직전 입력된 샘플값 및 패킷의 헤더 내에 포함된 제2 부호의 대표값을 이용하여 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 임계값 결정부는
    상기 직전 부호의 검출 결과가 제2 부호인 경우,
    상기 제2 부호의 대표값으로, 상기 직전 입력된 샘플값을 설정하고, 상기 직전 입력된 샘플값 및 패킷의 헤더 내에 포함된 제1 부호의 대표값을 이용하여 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치.
  18. 제13항에 있어서,
    각 부호의 대표값을 설정하기 위해 패킷의 헤더 내에 포함된 정보를 분석하는 헤더 분석부
    를 더 포함하고,
    상기 헤더 분석부는
    상기 패킷의 헤더 내에 포함된 제1 부호에 대한 샘플값의 평균을 상기 제1 부호의 대표값으로 설정하고, 상기 패킷의 헤더 내에 포함된 제2 부호에 대한 샘플값의 평균을 상기 제2 부호의 대표값으로 설정하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 패킷의 헤더의 정보는
    DC 성분의 변화가 최소화 되도록, 제1 부호에 해당하는 신호와 제2 부호에 해당하는 신호가 교대로 반복되는 밸런스드 데이터 패턴(Balanced Pattern)의 부호를 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 헤더 분석부는
    상기 패킷의 헤더의 정보를 이용하여 상기 수신 신호의 신호 세기, 상기 수신 신호의 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR) 또는 상기 수신 신호의 부호 오류율(Bit Error Rate, BER) 중 적어도 하나를 추정하고,
    상기 추정 결과가 미리 설정된 값에 해당하는지 여부에 따라, 상기 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 방법의 적용 여부를 조절하는 조절부
    를 더 포함하는 부호 검출을 위한 임계값을 결정하는 장치.
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