KR20200062488A - 데이터 및 비콘을 위해 동일한 고속 푸리에 변환기를 이용하는 라디오 수신기 - Google Patents

데이터 및 비콘을 위해 동일한 고속 푸리에 변환기를 이용하는 라디오 수신기 Download PDF

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Abstract

라디오 수신기는, 입력된 직렬 신호를 병렬화하여 출력하는 병렬화기; 및 상기 병렬화기로부터 출력된 신호를 입력받아 고속 푸리에 변환을 실시하여 출력하는 고속 푸리에 변환기;를 포함하고, 상기 고속 푸리에 변환기로 입력되는 신호는, 비콘 신호 및 데이터 신호를 포함하고, 상기 비콘 신호는, 2개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호를 포함하고, 상기 데이터 신호는, N개의 OFDM 신호를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

데이터 및 비콘을 위해 동일한 고속 푸리에 변환기를 이용하는 라디오 수신기{RADIO RECEIVER USING SAME FAST FOURIER TRANSFORMER FOR BOTH DATA AND BEACON}
본 발명은 데이터 및 비콘을 위해 동일한 고속 푸리에 변환기를 이용하는 라디오 수신기에 관한 것이다.
도 1은 중국향 디지털 라디오(Chinese Digital Radio, CDR)의 3가지 모드(Mode)별 서브 프레임(Sub-frame)의 구조도를 나타낸다.
서브 프레임 구조 중에서 비콘(Beacon) 부분이 알려진 신호(Known Data)를 보내는 부분이다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 중국향 디지털 라디오의 경우, 다른 나라의 표준과는 달리 비콘 신호가 포함되어 있다는 것에 그 특징이 있다. 아울러, 하나의 서브 프레임에 대해 비콘 신호는 2개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)으로 구성된다. 또한, 하나의 서브 프레임에 대해 데이터 신호는, 모드 별로 각각 56개, 111개 또는 61개의 OFDM으로 구성된다.
아울러, 비콘에 포함된 OFDM 신호와 비교하여 데이터에 포함된 OFDM 신호는 2배의 포인트(Point)를 포함하는 것을 알 수 있다.
예를 들면 모드 1에서, 비콘에 포함된 OFDM 신호는 각각 1024-포인트를 포함하는 반면, 데이터에 포함된 OFDM 신호는 2048-포인트를 포함하는 것을 알 수 있다.
이러한 중국향 디지털 라디오의 서브 프레임 구조에 의해, 송신단에서는, 비콘에 포함된 OFDM 신호를 위해 1024-포인트 고속 역푸리에 변환기(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)의 출력값을 송신한다. 아울러, 데이터에 포함된 OFDM 신호를 위해, 2048-포인트 고속 역푸리에 변환기의 출력값을 송신하게 된다.
따라서, 수신단 역시 동일한 1024-포인트 고속 푸리에 변환기(Fast Fourier Transform, FFT)를 이용하여 비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호를 수신받고, 2048-포인트 고속 푸리에 변환기를 이용하여 데이터에 포함된 OFDM 신호를 수신받는 것이 일반적이다.
다만, 수신단에서 비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호와 데이터에 포함된 OFDM 신호를 수신 시, 동일한 고속 푸리에 변환기를 이용하는 것에 대한 고려가 필요해 보인다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 데이터 및 비콘을 위해 동일한 고속 푸리에 변환기를 이용하는 라디오 수신기를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 라디오 수신기는, 입력된 직렬 신호를 병렬화하여 출력하는 병렬화기; 및 상기 병렬화기로부터 출력된 신호를 입력받아 고속 푸리에 변환을 실시하여 출력하는 고속 푸리에 변환기;를 포함하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 고속 푸리에 변환기로 입력되는 신호는, 비콘 신호 및 데이터 신호를 포함하고, 상기 비콘 신호는, 2개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호를 포함하고, 상기 데이터 신호는, N개의 OFDM 신호를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 비콘 신호에 포함된 2개의 OFDM 신호 각각은, M개의 포인트의 신호로 구성되고, 상기 데이터 신호에 포함된 N개의 OFDM 신호 각각은, 2×M개의 포인트의 신호로 구성된다.
또한, 상기 고속 푸리에 변환기는, 2×M개의 포인트의 신호를 입력받아 고속 푸리에 변환을 실시하는, 2×M-포인트 고속 푸리에 변환기인 것이 바람직하다. 아울러, 상기 고속 푸리에 변환기는, 상기 비콘 신호에 포함된 2개의 OFDM 신호를 함께 고속 푸리에 변환을 실시하고, 상기 데이터 신호에 포함된 N개의 OFDM 신호는 각각 고속 푸리에 변환을 실시하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 라디오 수신기는, 상기 고속 푸리에 변환기의 출력을 입력받아 데이터를 이퀄라이제이션하는 등화기;를 더 포함하되, 상기 등화기는, 상기 비콘 신호에 포함된 2개의 OFDM 신호를 입력받아 상기 고속 푸리에 변환기로부터 출력된 신호 중, 일부만을 이용하여 이퀄라이제이션을 실시하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 등화기는, 상기 비콘 신호에 포함된 2개의 OFDM 신호를 입력받아 상기 고속 푸리에 변환기로부터 출력된 신호 중, 짝수번째로 출력된 신호를 이용하여 이퀄라이제이션을 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 라디오 수신기에 따르면, 데이터 및 비콘을 위해 동일한 고속 푸리에 변환기를 이용할 수 있다.
도 1은 중국향 디지털 라디오(Chinese Digital Radio, CDR)의 3가지 모드(Mode)별 서브 프레임(Sub-frame)의 구조도.
도 2는 종래의 중국향 디지털 라디오(Chinese Digital Radio, CDR)를 수신하기 위한 라디오 수신기(100)의 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 중국향 디지털 라디오를 수신하기 위한 라디오 수신기(200)의 구성도.
도 4는 비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호를 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)에 의해 변환시의 입출력의 설명도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예들에 따른 데이터 및 비콘을 위해 동일한 고속 푸리에 변환기를 이용하는 라디오 수신기에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예들은 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
도 2는 종래의 중국향 디지털 라디오(Chinese Digital Radio, CDR)를 수신하기 위한 라디오 수신기(100)의 구성도이다.
도 2의 종래의 라디오 수신기(100)는, 도 1에 나타낸 바와 같은 서브 프레임 구조를 갖는 라디오 신호를 수신하는 것이 바람직하다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 라디오 수신기(100)는, 병렬화기(110), 제 1-1 고속 푸리에 변환기(120a), 제 1-2 고속 푸리에 변환기(120b), 평균화기(130) 및 등화기(140)를 포함하여 구성된다.
병렬화기(110)는, 입력된 직렬 신호를 병렬화하여 출력하는 역할을 한다.
제 1-1 고속 푸리에 변환기(120a)는, 병렬화기(110)로부터 출력된 비콘(Beacon)에 포함된 2개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호를 각각 입력받아 고속 푸리에 변환하여 출력하는 역할을 한다. 여기서 2개의 OFDM 신호라는 것은 2 부분으로 나누어지는 OFDM 신호를 의미한다. 평균화기(130)는, 제 1-1 고속 푸리에 변환기(120a)로부터 출력된 비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호에 해당하는 출력을 평균화하여 출력하는 역할을 한다. 비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호는 잡음에 강인성을 가지기 위해 동일한 OFDM 신호를 반복적으로 포함시킨 것으로서, 잡음 특성을 강화하기 위해 일반적으로 그 평균값을 사용한다. 비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호 각각은 M개의 포인트의 신호로 구성되고, 제 1-1 고속 푸리에 변환기(120a)는 M개의 포인트의 신호를 입력받는 M-포인트의 고속 푸리에 변환기를 이용한다.
제 1-2 고속 푸리에 변환기(120b)는, 병렬화기(110)로부터 출력된 데이터에 포함된 N개의 OFDM 신호를 입력받아 고속 푸리에 변환하여 출력하는 역할을 한다. 여기서 N개의 OFDM 신호라는 것은 N 부분으로 나누어지는 OFDM 신호를 의미한다.
데이터에 포함된 N개의 OFDM 신호 각각은 2×M개의 포인트의 신호로 구성되고, 제 1-2 고속 푸리에 변환기(120b)는 2×M개의 포인트의 신호를 입력받는 2×M-포인트의 고속 푸리에 변환기를 이용한다.
아울러, 등화기(140)는, 평균화기(130)의 출력 및 제 1-2 고속 푸리에 변환기(120b)의 출력을 각각 입력받아, 등화, 즉 이퀄라이제이션하여 출력하는 역할을 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 중국향 디지털 라디오를 수신하기 위한 라디오 수신기(200)의 구성도이다.
도 3의 본 발명의 라디오 수신기(200)는, 도 1에 나타낸 바와 같은 서브 프레임 구조를 갖는 라디오 신호를 수신하는 것이 바람직하다.
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 라디오 수신기(200)는, 병렬화기(210), 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220) 및 등화기(240)를 포함하여 구성된다.
병렬화기(210), 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220) 및 등화기(240)는 각각, 적어도 일부의 프로세서에 의해 동작하는 소프트웨어 프로그램 또는 하드와이어드 로직(Hardwired Logic) 등의 회로 또는 그 조합 등을 이용하여 구현할 수 있다.
병렬화기(210)는, 입력된 직렬 신호를 병렬화하여 출력하는 역할을 한다.
제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)는, 병렬화기(210)로부터 출력된 비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호를 입력받아 함께 고속 푸리에 변환하여 출력하고, 병렬화기(210)로부터 출력된 데이터에 포함된 N개의 OFDM 신호를 입력받아 각각 고속 푸리에 변환하여 출력하는 역할을 한다. 즉, 병렬화기(210)로부터 출력된 비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호는, 한꺼번에 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)에 의해 고속 푸리에 변환된다. 여기서 2개의 OFDM 신호라는 것은 2 부분으로 나누어지는 OFDM 신호를 의미한다. 아울러, N개의 OFDM 신호라는 것은 N 부분으로 나누어지는 OFDM 신호를 의미한다.
비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호 각각은 M개의 포인트의 신호로 구성되고, 데이터에 포함된 N개의 OFDM 신호 각각은 2×M개의 포인트의 신호로 구성된다. 아울러, 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)는, 2×M개의 포인트의 신호를 입력받는 2×M-포인트의 고속 푸리에 변환기를 이용한다.
아울러, 등화기(240)는, 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)로부터 출력을 등화, 즉 이퀄라이제이션(Equalization)하여 출력하는 역할을 한다.
다만, 비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호를 함께 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)에 의해 고속 푸리에 변환을 하여 출력할 경우, 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)의 출력 중 일부만을 등화기(240)가 이퀄라이제이션을 실시하는 것이 바람직하다.
도 4는 비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호를 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)에 의해 변환시의 입출력의 설명도이다.
제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)는, 비콘에 포함된 제 1 OFDM 신호인 M-포인트와 비콘에 포함된 제 2 OFDM 신호인 M-포인트를 병렬로 입력받고, 2×M개의 포인트의 신호를 출력하게 된다.
아울러, 비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호를 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)에 의해 변환시의 출력은, 짝수번째의 출력에는 신호가 나타나지만, 홀수번째의 출력은 '0'으로 나타난다.
비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호는 잡음에 강인성을 가지기 위해, 동일한 OFDM 신호를 반복적으로 송신단에서 포함시켜 송신한 것으로서, 동일한 신호를 반복한 신호를 한꺼번의 한 번의 고속 푸리에 변환에 의해 처리하는 경우, 별도의 평균화기(130) 없이도 평균화의 효과가 나타나게 된다. 즉, 2×M개의 포인트의 신호를 입력받는 2×M-포인트의 고속 푸리에 변환기인 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)를 사용하는 것에 의해, 자동적으로 인터폴레이션(Interpolation) 및 평균화의 효과가 나타나게 된다.
이에 따라, 등화기(240)는, 비콘 신호에 포함된 2개의 OFDM 신호를 입력받아 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)로부터 출력된 신호 중, 짝수번째로 출력된 신호를 이용하여 이퀄라이제이션을 실시하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따르면, 별도의 평균화기(130) 없이도, 잡음에 강인성을 갖는 라디오 수신기(200)의 구현이 가능하다. 아울러, 비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호를 위해서도, 2×M-포인트의 고속 푸리에 변환기인 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)를 사용하므로, 분해도(Resolution)가 향상되어, 경우에 따라서는, 제 2-1 고속 푸리에 변환기(220)로부터 출력된 신호를 짝수번째로 출력된 신호뿐만 아니라, 홀수번째 출력된 신호를 이용하여, 잡음 특성을 판단할 수도 있다. 예를 들면, 본 발명의 라디오 수신기(200)로 수신된 신호의 주파수의 왜곡 정도도 용이하게 파악할 수 있다. 또한, 비콘에 포함된 2개의 OFDM 신호는 잡음에 강인성을 가지기 위해, 동일한 OFDM 신호를 반복적으로 송신단에서 포함시켜 송신한 것이기는 하지만, 잡음이 있을 경우, 홀수번째 출력된 신호가 '0'으로 출력되지 않을 수 있고, 이는 잡음 성분에 기인한 것이 때문이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 라디오 수신기(200)에 따르면, 데이터 및 비콘을 위해 동일한 고속 푸리에 변환기를 이용할 수 있음을 알 수 있다.
100, 200 : 라디오 수신기
110, 210 : 병렬화기
120a : 제 1-1 고속 푸리에 변환기
120b : 제 1-2 고속 푸리에 변환기
220 : 제 2-1 고속 푸리에 변환기
130 : 평균화기
140, 240 : 등화기

Claims (6)

  1. 라디오 수신기에 있어서,
    입력된 직렬 신호를 병렬화하여 출력하는 병렬화기; 및
    상기 병렬화기로부터 출력된 신호를 입력받아 고속 푸리에 변환을 실시하여 출력하는 고속 푸리에 변환기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 라디오 수신기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고속 푸리에 변환기로 입력되는 신호는, 비콘 신호 및 데이터 신호를 포함하고,
    상기 비콘 신호는, 2개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호를 포함하고,
    상기 데이터 신호는, N개의 OFDM 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 라디오 수신기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 비콘 신호에 포함된 2개의 OFDM 신호 각각은, M개의 포인트의 신호로 구성되고,
    상기 데이터 신호에 포함된 N개의 OFDM 신호 각각은, 2×M개의 포인트의 신호로 구성되는 것을 특징으로 하는 라디오 수신기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고속 푸리에 변환기는,
    2×M개의 포인트의 신호를 입력받아 고속 푸리에 변환을 실시하는, 2×M-포인트 고속 푸리에 변환기이고,
    상기 고속 푸리에 변환기는,
    상기 비콘 신호에 포함된 2개의 OFDM 신호를 함께 고속 푸리에 변환을 실시하고, 상기 데이터 신호에 포함된 N개의 OFDM 신호는 각각 고속 푸리에 변환을 실시하는 것을 특징으로 하는 라디오 수신기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 라디오 수신기는,
    상기 고속 푸리에 변환기의 출력을 입력받아 데이터를 이퀄라이제이션하는 등화기;를 더 포함하되,
    상기 등화기는,
    상기 비콘 신호에 포함된 2개의 OFDM 신호를 입력받아 상기 고속 푸리에 변환기로부터 출력된 신호 중, 일부만을 이용하여 이퀄라이제이션을 실시하는 것을 특징으로 하는 라디오 수신기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 등화기는,
    상기 비콘 신호에 포함된 2개의 OFDM 신호를 입력받아 상기 고속 푸리에 변환기로부터 출력된 신호 중, 짝수번째로 출력된 신호를 이용하여 이퀄라이제이션을 실시하는 것을 특징으로 하는 라디오 수신기.
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