KR950003359B1 - 고속 처리에 적합한 복조기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고속 처리에 적합한 복조기

제1도는 종래의 직교 진폭 변조 시스템에 대한 복조기의 블럭도.

제2도는 본 발명에 따른 복조기의 블럭도.

본 발명은 직교 진폭 변조(QAM : Quadrature Amplitude Modulation)시스템의 복조기에 관한 것으로, 특히 연산의 처리를 빨리 수행할 수 있는 복조기에 관한 것이다.

전형적으로, 직교 진폭 변조는 위상이 90도 차이가 나는 2개의 반송파를 각각의 정보신호로써 진폭변조하여 송신하는 것을 의미하며, 변조된 QAM시호는 S(t)=x(t)cos w_Ct-y(t) sind w_Ct로 되며 이 신호는 수신단에서 각 반송파에 따른 동기검파법에 의하여 복조되어진다.

통상적으로 개시되어 있는 상기 시스템의 복조기는 제1도에 도시된 바와같은 하드웨어의 구성을 가지는데 이를 간략히 설명한다.

제1도를 참조하면, 입력으로 인가되는 Z(t)는 수신단을 수신되는 상기 QAM신호 즉, 패스 밴드 신호이다. 또한 증폭기(6)는 자체 발진되는 sin w_Ct를 증폭하여 -sin w_Ct를 90도 위상시프터(2) 및 승산기(8)에 인가한다. 상기 90도 위상시프터(2)는 상기 -sin w_Ct를 위상 시프팅하여 cos w_Ct를 승산기(4)에 인가한다. 따라서, 상기 승산기(4)는 상기 Z(t)와 상기 cos w_Ct를 승산하여 원래의(송신측에서 변조하기 이전의 신호) 제1신호인 x(t)를 복조한다. 상기 승산기(4)에서 복조출력되는 신호는 2차 하모닉 주파수 성분이 포함되어 있으므로 제1로우 패스 필터(10)에 의해 통상적으로 필터링 된다. 마찬가지로 상기 승산기(8)은 상기 Z(t)와 상기 -sin w_Ct를 승산하여 원래의 제2신호인 y(t)를 복조출력하여 제2로우패스 필터(11)에 인가하며, 상기 필터(11)는 이를 입력하여 필터링 출력한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 복조기는 승산을 각각 행한 뒤에 2차 하모닉 주파수 성분신호를 제거하기 위해 디지탈 필터를 사용하여 필터링을 반드시 하여야 하므로 이에따른 메도리가 복조기 내부에 구비되어야 하는 단점이 있었다. 또한 이에따라 복조기의 비용상승 및 부품의 실장성 측면에서 불리한 문제점과 복조에 대한 처리속도(디지탈 필터링은 신호의 지연을 이용하기 때문에)가 느린 문제점이 존재하여 왔다.

따라서 본 발명의 목적은 필터를 사용하지 않고서도 복조할 수 있는 복조기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른목적은 복조에 대한 처리속도가 빠른 복조기를 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 구성이 간단하며 콤팩트한 복조기를 제공함에 있다.

상기와 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 수신되는 QAM신호를 90도 위상시프팅시키기 위한 시프팅 수단과, 상기 시프팅 수단으로부터 출력되는 시프팅된 QAM신호 및 상기 QAM신호를 인가되는 제1신호로써 각기 곱하는 제1승산수단과, 상기 시프팅된 QAM신호 및 상기 QAM신호를 인가되는 제2신호로써 각기 곱하는 제2승산수단과, 상기 제1승산수단의 출력 중 상기 QAM신호에 상기 제1신호가 곱하여진 출력 신호를 상기 제2승산수단의 출력 중 상기 시프팅된 QAM신호에 상기 제2신호가 곱하여진 출력 신호와 가산하여 제1복조신호를 출력하며 상기 제1승산수단의 출력 중 상기 시프팅된 QAM신호에 상기 제1신호가 곱하여진 출력신호를 상기 제2승산수단의 출력 중 상기 QAM신호에 상기 제2신호가 곱하여진 출력신호로써 감산하여 제2복조신호를 출력하는 가산수단이 마련된다.

여기서, 상기 제1신호 및 제2신호는 복조기내에서 발생되는 cos w_Ct 및 sin w_Ct의 신호가 될 것이다. 상기의 시프팅수단은 일반적인 위상시프트 소자로서 구현할 수 있으며, 상기의 승산수단 및 가산수단들은 범용 곱셈기 및 가산기들로서 구현가능할 것이다. 또한 상기의 기능을 처리할 수 있는 프로그램을 미리 롬 등의 메모리소자에 기억시켜 처리하거나 DSP(Digital Signal Processing)소자에 의해서도 구현가능할 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 동작의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 제2도는 본 발명에 적용되는 복조기의 회로도로서, 상기 시스팅 수단에 포함하는 위상 시프터(20)와, 상기 제1승산수단에 포함되는 제1 및 4승산기(40, 43)와, 상기 제2승산 수단에 포함되는 제2 및 3승산기(41, 42), 그리고 상기 가산수단에 포함되는 제1, 2가산기(50, 51)로 구성되어 있다.

상기의 구성에 의거하여 동작관계를 설명하면, 제2도에서 수신단으로 인가되는 상기 QAM신호를 Z(t)라고 할 경우 상기 Z(t)=x cos w_Ct-y sin w_Ct이다. 위상시프터(20)는 상기 x cos w_Ct-y sin w_Ct를 90도 위상시프팅하여 x sin w_Ct-y cos w_Ct를 출력하여 상기 제3, 4승산기(42, 43)에 인가한다. 또한 상기 x cos w_Ct-y sin w_Ct는 상기 제1, 2승산기(40, 41)에 그대로 인가된다. 상기 제1승산기(40)는 인가되는 cos w_Ct를 상기 x cos w_Ct-y sin w_Ct와 곱하여 상기 제1가산기(50)에 인가한다. 상기 제2승산기(41)는 상기 x cos w_Ct-y sin w_Ct와 인가되는 sin w_Ct를 곱하여 상기 제2가산기(51)에 인가한다. 상기 제3승산기(42)는 상기 sin w_Ct를 상기 x sin w_Ct-y cos w_Ct와 곱하여 상기 제1가산기(50)에 인가한다. 상기 제4승산기(43)는 상기 cos w_Ct를 상기 x sin w_Ct+y cos w_Ct와 곱하여 상기 제2가산기(51)에 인가한다.

따라서, 상기 제1가산기(50)의 가산은 [x cos w_C-y sin w_Ct] cos w_Ct+[x sin w_Ct+y cos w_Ct] sin w_Ct가 됨을 알 수 있는데, 이를 계산해 보면 x cos2 w_Ct-y sin w_Cct cos w_Ct+x sin2 w_Ct+cos w_Ct sin w_Ct가 되어 결국 x(cos2 w_Ct-sin2w_Ct)=x가 출력됨을 알 수 있다. 상기 x는 송신측에서 변조되기 이전의 원래신호 중의 하나에 대응하는 신호임을 알 수 있다. 이와 유사하게 상기 제2가산기(51)의 가산은 [x sin w_Ct+y cos w_Ct] cos w_Ct-[x cos w_Ct-y sin w_Ct] sin w_Ct가 됨을 알 수 있는데, 이를 계산해 보면 y cos2 w_Ct+x sin w_Ct cos w_Ct+y sin2 w_Ct-x cos w_Ct sin w_Ct가 되어 결국 y(cos2 w_Ct+sin2 w_Ct)=y가 출력 됨을 알 수 있다. 상기 y는 송신측에서 변조되기 이전의 원래 신호 중의 나머지 하나에 대응하는 신호임을 알 수 있다.

상기의 계산에서 알 수 있듯이 종래의 복조기에서 발생하였던 2차 이상의 하모닉 주파수성분의 신호가 발생하지 않으므로 별도의 로우패스 필터를 사용하지 않아도 됨을 알 수 있다. 그러므로 메모리가 별도로 필요없어 하드웨어의 구성으로 복조기를 구현할 경우에도 간단해진다. 이이따라 시스템의 비용절감을 꾀할 수 있으며 필터링에 필요한 지연동작이 없어 고속처리에 적합한 장점을 지닌다. 또한 본 발명에서 상술한 복조기는 팩시밀리 전송시스템에는 물론 타의 데이타전송에 적용할 수 있음을 밝혀둔다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명을 도면에 따라 도시하고 실시예에 따라 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기본정의를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 변화와 변형이 가능함을 이 분야의 통상의 지식을 가진자라면 누구나 명백히 알 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 복조기에 있어서, 수신되는 QAM신호를 90도 위상시프팅 시키기 위한 시프팅 수단과, 상기 시프팅 수단으로부터 출력되는 시프팅된 QAM신호 및 상기 QAM신호를 인가되는 제1신호로써 각기 곱하는 제1승산수단과, 상기 시프팅된QAM신호 및 상기 QAM신호를 인가되는 제2신호로써 각기 곱하는 제2승산수단과, 상기 제1승단수단의 출력 상기 QAM신호에 상기 제1신호가 급하여진 출력신호를 상기 제2승산수단의 출력 중 상기 시프팅된 QAM신호에 상기 제2신호가 곱하여진 출력 신호와 가산하여 제1복조신호를 출력하며 상기 제1승단수단의 출력 중 상기 시프팅된 QAM신호에 상기 제1신호가 곱하여진 출력 신호를 상기 제2승산수단의 출력 중 상기 QAM 신호에 상기 제2신호가 곱하여진 출력신호로써 감산하여 제2복조신호를 출력하는 가산수단을 가짐을 특징으로 하는 복조기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1신호 및 제2신호는 상기 복조기에서 발생되는 cos w_Ct 및 sin w_Ct의 신호임을 특징으로 하는 복조기.
3. 제1항이나 제2항에 있어서, 상기 제1승산수단이 제1 및 4승산기(40, 43), 상기 제2승산 수단이 제2 및 승산기(41, 42), 그리고 상기 가산수단이 제1, 2감산기(50, 51)로 구성함을 특징으로 하는 복조기.
4. 변조된 QAM신호를 수신하여 복조하기 위한 방법에 있어서, 수신되는 상기 QAM신호를 90도 위상시프팅 시키기 위한 시프팅 과정과, 상기 시프팅된 QAM신호 및 상기 QAM신호를 인가되는 제1신호로써 각기 곱하는 제1승산과정과, 상기 시프팅된 QAM신호 및 상기 QAM신호를 인가되는 제2신호로써 각기 곱하는 제2승산과정과, 상기 제1승산과정의 출력 중 상기 QAM신호에 상기 제1신호가 곱하여진 출력신호와 상기 제2승산과정의 출력 중 상기 시프팅된 QAM신호에 상기 제2신호가 곱하여진 출력신호를 가산하여 제1복조신호를 생성하며 상기 제1승산과정의 출력 중 상기 시프팅된 QAM신호에 상기 제1신호가 곱하여진 출력 신호를 상기 제2승산과정의 출력 중 상기 QAM신호에 상기 제2신호가 곱하여진 출력신호로써 감산하여 제2복조신호를 생성하는 가산과정을 가짐을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1신호 및 제2신호는 발생되는 cos w_Ct 및 sin w_Ct의 신호임을 특징으로 하는 방법.