KR950011080B1 - The asynchronic digital receving system of spread-spectrum communication method - Google Patents

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Abstract

The device prevents the malfunction of the system owing to the noise and it provides easy system optimization method by digitally processing the spread spectrum and the baseband signal. The device contains: a PN code generator which generates reference PN code according to the control signal; an intermediate frequency(IF) generator which generates IF frequency for the intermediate converted signal; a 90 degree phase shifter which shifts the IF frequency by 90 degrees; an in-phase converter which mixes the converted IF signal of the receiver, eliminates the IF components, and extracts in-phase components; an in-phase rate loop which detects an envelop by using the digital signal of the in-phase converter.

Description

대역확산통신방식의 비동기 디지탈 수신시스템Spread Spectrum Asynchronous Digital Reception System

제1도는 종래의 아나로그 수신시스템의 블럭 구성도.1 is a block diagram of a conventional analog receiving system.

제2도는 본 발명에 다른 비동기 디지탈 수신시스템의 블럭 구성도.2 is a block diagram of an asynchronous digital receiving system according to the present invention.

본 발명은 대역확산통신방식의 통신시스템에 관한 것으로, 특히 대역 확산된 수신신호를 디지탈 신호처리 및 비동기검파(non-coherent detection)에 의해 원래의 데이타를 복조(demodulate)하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a spread spectrum communication system, and more particularly, to a system for demodulating original data by digital signal processing and non-coherent detection of spread spectrum received signals.

일반적으로 대역확산통신방식의 수신시스템은 제1도에 도시한 바와 같이 구성되어 대역확산된 수신신호를 아나로그 신호처리 및 동기검파에 의해 원래의 데이타를 복조한다.In general, a spread spectrum communication receiving system is configured as shown in FIG. 1 to demodulate original data by analog signal processing and synchronous detection of a spread signal.

제1도에서 안테나에 수신되는 신호는 증폭기(102)와 대역통과필터(Band Pass Filter: 이하 BPF라 함)(104)를 거쳐 믹서(mixer)(108)에서 반송파발생기(106)의 반송파신호와 혼합되어 반송파가 제거됨으로써 중간주파변화된후, PN(Pseudo Noise:이하 PN이라 함)코드발생기(142)에서 발생되는 얼리(early) PN코드 PNE, 기준(punctual) PN코드 PNP, 레이트(late) PN코드 PNL와 믹서(110,112,114)에 의해 각각 곱하여 진다. 상기 믹서(110,112,114)의 출력신호는 각각 BPF(116,118,120)를 거쳐 적분기(122,124,126)에서 각각 PN코드 열(sequence)의 한 주기동안 누적가산된 후, 변조된 데이타에 의한 영향을 무시할 수 있도록 자승기(128,130,132)에서 각각 자승됨으로써 각각의 엔벨로프(envelpoe)가 검출된다. 상기 자승기(128)의 출력신호는 비교기(134)에서 미리 설정된 임계값(THR)과 비교되며, 자승기(130,132)의 두 출력신호는 감산기(136)에 의해 감산됨으로써 두 신호의 차가 검출된다.In FIG. 1, the signal received by the antenna passes through an amplifier 102 and a band pass filter (hereinafter referred to as BPF) 104 and from a mixer 108 to a carrier signal of the carrier generator 106. After the intermediate frequency is changed by being mixed with the carrier, the early PN code PN E generated by the PN code generator 142, the punctual PN code PN P , and the rate ) PN codes are multiplied by PN L and mixers 110, 112 and 114, respectively. The output signals of the mixers 110, 112, and 114 are cumulatively added for one period of the PN code sequence in the integrators 122, 124, and 126, respectively, via the BPFs 116, 118, and 120, and then the multiplier Each envelope is detected by being squared at 128, 130 and 132, respectively. The output signal of the multiplier 128 is compared with a threshold value THR set in the comparator 134, and the two output signals of the multipliers 130 and 132 are subtracted by the subtractor 136 to detect a difference between the two signals. .

상기와 같은 상태에서 기준 루프(punctual loop)(146)의 비교기(134)의 출력을 이용하여 먼저 초기동기를 맞춘다. 상기 자승기(128)에서 자승된 신호의 크기가 임계값 THR보다 작으면 초기동기가 완료되지 않은 것으로 판단하여 기준 PN 코드 PNP를 1칩(chip)만큼 쉬프트(shift)시킨 후 상기 한 동작을 반복한다. 즉, 비교기(130)의 출력신호에 의해 PN코드발생기(142)에서 얼리 PN코드 PNE, 기준 PN코드 PNP, 레이트 PN코드 PNL를 1칩(chip)만큼씩 쉬프트시켜 발생하는 것이다.In this state, the initial synchronization is first adjusted using the output of the comparator 134 of the punctual loop 146. If the magnitude of the signal squared in the power generator 128 is smaller than a threshold value THR, the initial synchronization is determined to be incomplete and the reference PN code PN P is shifted by one chip. Repeat. That is, the PN code generator 142 shifts the early PN code PN E , the reference PN code PN P , and the rate PN code PN L by one chip by the output signal of the comparator 130.

상기와 같은 동작에 의해 비교기(134)의 출력신호가 임계값 THR보다 크면 송신신호와 수신신호와의 시간차가 1칩 이내에 들어온 것으로 판단하여 초기동기 동작을 마치고 얼리-레이트(148)에 의해 동기추적을 수행한다. 상기 동기추적 동작을 살펴보면, 감산기(136)에서 검출된 얼리--레이트간의 차신호가 루프필터(138)를 거쳐 전압제어발진기(Voltage Controlled Oscillator: 이하 VCO라 함)(140)에 인가됨으로써 상기 차신호의 크기에 비례하여 VCO(140)가 제어된다. 이에따라 PN코드발생기(142)에서 발생되는 기준 PN코드 PNP가 수신된 신호와 동기가 유지된다.When the output signal of the comparator 134 is larger than the threshold THR by the above operation, it is determined that the time difference between the transmission signal and the reception signal is within 1 chip, and the initial synchronization operation is completed. Do this. Looking at the synchronous tracking operation, the difference signal between the early-rate detected by the subtractor 136 is applied to a voltage controlled oscillator (VCO) 140 through the loop filter 138. The VCO 140 is controlled in proportion to the magnitude of the signal. Accordingly, the reference PN code PN P generated by the PN code generator 142 is kept synchronized with the received signal.

상기한 동기추적을 하면서 동기복조기(144)에 의해 동기검파를 하여 원래의 데이타를 복원한다. 이때 동기복조기(144)는 중간주파수의 동기를 맞추어야 하는 동기 검파에 의해 데이타를 복조한다.While performing the above synchronization tracking, the synchronization demodulator 144 performs synchronization detection to restore the original data. At this time, the synchronous demodulator 144 demodulates the data by synchronous detection that must synchronize the intermediate frequency.

상기한 바와같이 종래의 대역확산통신방식의 수신시스템은 전체의 수신시스템이 아나로그방식으로 신호를 처리함으로써 잡음으로 인한 오동작이 발생할 수 있으며 시스템의 초소형화가 곤란한 문제점이 있었다. 또한 동기검파에 의해 데이타를 복조함으로써 기술적으로 구현하기가 곤란한 문제점이 있었다.As described above, the conventional spread spectrum communication system has a problem in that malfunctions due to noise may occur because the entire reception system processes signals in an analog manner, and it is difficult to miniaturize the system. In addition, there is a problem that it is difficult to implement technically by demodulating the data by synchronous detection.

따라서 본 발명의 목적은 확산신호 및 베이스밴드(base band)신호를 디지탈방식으로 처리함에 의해 시스템을 용이하게 초소형화할 수 있으며 잡음에 의한 오동작을 방지할 수 있는 대역확산통신방식의 수신시스템을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a spread spectrum communication system receiving system capable of easily miniaturizing a system by preventing spread signals and base band signals in a digital manner and preventing malfunction due to noise. have.

본 발명의 다른 목적은 송신단에서의 중간주파수신호와 수신단에서의 중간주파수신호의 동기화가 필요없는 비동기검파로서 데이타를 복조하여 용이하게 구현할 수 있는 대역확산통신방식의 수신시스템을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a spread spectrum communication system that can be easily implemented by demodulating data as an asynchronous detection that does not require synchronization of an intermediate frequency signal at a transmitter and an intermediate frequency signal at a receiver.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명에 따른 비동기 디지탈 수신시스템의 블럭 구성도로서, 소정 제어에 의해 기준 PN코드를 발생하는 PN 코드발생기(306)와, 증폭기(204)와 반송파발생기(206)와 믹서(208)와 BPF(210)로 구성되어 수신신호에서 반송파를 제거하여 중간주파변환하는 수신부(202)와, 수신부(202)로부터 출력되는 중간주파변환된 신호에 대한 중간주파신호를 발생하는 중간주파발진기(212)와, 상기 중간주파신호의 위상을 π/2만큼 이상(phase shift)시키는 π/2이상기(214)와, 믹서(218)와 저역통과필터(Loss Pass Filter: 이하 LPF라 함)(220)와 A/D(Analog-to-Digital)변환기(222)로 구성되어 수신부(202)의 출력신호를 상기 중간주파신호와 혼합하여 중간주파성분을 제거하고 동상(in-phase)성분을 추출하여 디지탈변환하는 동상변환부(216)와, 승산기(226)와 누산기(228)와 자승기(230)로 구성되어 동상변환부(216)의 디지탈신호를 동상레이트신호 IDL로서 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 동상 레이트 루프(224)와, 지연기(234)와 승산기(236)와 누산기(238)와 자승기(240)로 구성되어 동상변환부(216)의 디지탈신호를 1/2칩동안 지연시켜 동상 기준신호 IDp로서 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 동상 기준루프(232)와, 지연기(244)와 승상기(246)와 누산기(248)와 자승기(250)로 구성되어 동상 기준루프(232)에 의해 1/2칩 지연된 신호를 다시 1/2칩 지연시켜 동상 얼리신호 IDE로서 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 동상 얼리루프(242)와, 믹서(256)와 LPF(258)와 A/D변환기(260)로 구성되어 상기 수신부(202)의 출력신호를 상기 π/2만큼 이상된 중간주파신호와 혼합하여 중간주파수성분을 제거하고 직교상(quadrature-phase)성분을 추출하여 디지탈변환하는 직교상변환부(254)와, 승산기(264)와 누산기(266)와 자승기(268)로 구성되어 직교상변환부(254)의 디지탈신호를 직교상 레이트신호 ODL로서 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 직교상 레이트루프(262)와, 지연기(272)와, 승산기(274)와 누산기(276)와 자승기(278)로 구성되어 직교상변환부(254)의 디지탈신호를 1/2칩동안 지연시켜 직교상 기준신호 QD로서 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 직교상 기준루프(270)와, 지연기(282)와 승산기(284)와 누산기(286)와 자승기(288)로 구성되어 직교상 기준루프(270)에 의해 1/2칩 지연된 신호를 다시 1/2칩 지연시켜 직교상 얼리신호 QDE로서 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하고 직교상 얼리루프(280)와, 상기 동상 기준루프(232)와 직교상 기준루프(270)의 검출된 신호를 가산하는 가산기(292)와, 상기 가산기(292)의 출력신호의 크기를 미리 설정된 임계값 THR과 비교하는 비교기(294)와, 상기 동상 어리루프(242)와 직교상 얼리루프(280)의 검출된 신호를 가산하는 가산기(296)와, 상기 동상 레이트루프(224)와 직교상 레이트루프(262)의 검출된 신호를 가산하는 가산기(298)와, 상기 가산기(296)와 가산기(298)의 출력신호의 차를 검출하는 감산기(300)와, 상기 비교기(294)와 감산기(300)의 출력에 의해 초기동기의 확립 및 동기추적의 로스(loss)를 검출하는 초기동기 검출 및 동기추적 로스 검출기(302)와, 상기 가산기(300)와 초기동기 검출 및 동기추적 로스 검출기(302)의 출력신호에 의해 PN코드발생기(306)를 제어하는 클럭제어기(304)와, 상기 동상 기준루프(232)와 직교상 기준루프(270)의 PN코드열의 1주기 동안 누산된 신호를 비동기검파하여 원래의 데이타를 복조하는 복조기(308)로 구성한다.2 is a block diagram of an asynchronous digital receiving system according to the present invention, in which a PN code generator 306, an amplifier 204, a carrier generator 206, and a mixer 208 generate a reference PN code by predetermined control. And a BPF 210, the reception unit 202 for removing intermediate carriers from the received signal and performing intermediate frequency conversion, and the intermediate frequency oscillator 212 for generating an intermediate frequency signal for the intermediate frequency converted signal output from the reception unit 202. ), A π / 2 phase shifter 214 for shifting the phase of the intermediate frequency signal by π / 2, and a mixer 218 and a low pass filter (hereinafter referred to as LPF) 220 And A / D (Analog-to-Digital) converter 222 to mix the output signal of the receiver 202 with the intermediate frequency signal to remove the intermediate frequency component and extract the in-phase component digital The in-phase conversion unit 216, multiplier 226, accumulator 228 and a multiplier 230 to convert the statue And common rate-loop 224 that accumulated during one period PN code column a digital signal of the affected part 216 is multiplied by the reference PN code as a statue rate signal ID L detects an envelope by the square, the retarder 234 and the multipliers (236 ), The accumulator 238 and the multiplier 240 delay the digital signal of the in-phase conversion unit 216 for 1/2 chip and multiply by the reference PN code as the in-phase reference signal ID p to accumulate for one cycle of the PN code string. And an in-phase reference loop 232 for detecting an envelope, and a retarder 244, a booster 246, an accumulator 248, and a power-supply 250. The two-phase delayed signal is delayed by one-half chip and multiplied by the reference PN code as the in-phase early signal ID E to accumulate and multiply for one period of the PN code string and square to detect the envelope, and the mixer 256 and the mixer 256. LPF 258 and the A / D converter 260 to output the output signal of the receiver 202 an orthogonal transform unit 254 for digitally transforming the intermediate frequency component by removing the intermediate frequency component and extracting quadrature-phase components by multiplying by? / 2 or more, a multiplier 264 and an accumulator 266; An orthogonal rate loop 262 configured to multiply the digital signal of the quadrature transform unit 254 by the orthogonal rate signal ODL as a quadrature rate signal ODL to accumulate for one period of the PN code sequence and square to detect the envelope. And a delay unit 272, a multiplier 274, an accumulator 276, and a multiplier 278 to delay the digital signal of the quadrature-transformer 254 for one-half chip as a quadrature reference signal QD. By orthogonal reference loop 270 that accumulates and multiplies for one period of the PN code string by multiplying by the reference PN code, and detects an envelope, a delay 282, a multiplier 284, an accumulator 286, and a multiplier 288. When the delayed signal is delayed by 1/2 chip by the quadrature reference loop 270 Multiply by the reference PN code as an orthogonal early signal QD E to accumulate and square for one period of the PN code sequence to detect an envelope, and use an orthogonal early loop 280, the in-phase reference loop 232, and an orthogonal reference loop 270. An adder 292 that adds the detected signal of < RTI ID = 0.0 >), a comparator 294 that compares the magnitude of the output signal of the adder 292 < / RTI > An adder 296 that adds the detected signal of the loop 280, an adder 298 that adds the detected signals of the in-phase rate loop 224 and the orthogonal rate loop 262, and the adder 296. A subtractor 300 that detects a difference between the output signal of the and adder 298 and an initial synchronizer that detects the loss of the synchronization and the establishment of the initial synchronization by the outputs of the comparator 294 and the subtractor 300. Detection and synchronization tracking loss detector 302, the adder 300 and initial synchronous detection A clock controller 304 for controlling the PN code generator 306 according to the output signal of the synchronous tracking loss detector 302, and for one period of the PN code sequence of the in-phase reference loop 232 and the quadrature reference loop 270. And a demodulator 308 that asynchronously detects the accumulated signal and demodulates the original data.

상기 제2도의 구성중 동상변환부(216)와 동상 레이트루프(224)와 동상기준루프(232)와 동상 얼리루프(242)는 동상루프(252)를 이루며, 직교상 변환부(254)와 직교상 레이트루프(262)와 직교상기준루프(270)와 직교상 어릴루프(280)는 직교상루프(290)를 이룬다. 또한 초기동기 검출 및 동기 추적 로스 검출기(302)와 클럭제어기(304)는 PN코드 동기수단을 이룬다.In the configuration of FIG. 2, the in-phase conversion unit 216, the in-phase late loop 224, the in-phase reference loop 232, and the in-phase early loop 242 form an in-phase loop 252, and orthogonal-conversion unit 254. The orthogonal late loop 262, the orthogonal reference loop 270, and the orthogonal annular loop 280 form an orthogonal loop 290. In addition, the initial synchronization detection and synchronization tracking loss detector 302 and the clock controller 304 form a PN code synchronization means.

이하 본 발명에 따른 제2도의 동작예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an operation example of FIG. 2 according to the present invention will be described in detail.

안테나에 수신된 신호는 증폭기(204)에 의해 증폭되고 반송파 발생기(206)에서 발생된 반송파 신호와 믹서(208)에 의해 혼합됨으로써 반송파가 제거되어 중간주파변환된후 BPF(210)를 통과한다. 상기 BPF(210)의 출력신호는 비동기 검파를 수행할 수 있도록 동상루프(252)와 직교상루프(290)로 분리되어 인가되는데, 동상루프(252)에는 동상변환부(216)의 믹서(218)에 인가되고 직교상루프(290)에는 직교상변환부(254)의 믹서(256)에 인가된다.The signal received at the antenna is amplified by the amplifier 204 and mixed with the carrier signal generated by the carrier generator 206 by the mixer 208 to remove the carrier and intermediate frequency conversion, and then passes through the BPF 210. The output signal of the BPF 210 is separated into an in-phase loop 252 and an orthogonal loop 290 so as to perform asynchronous detection, and the in-phase loop 252 has a mixer 218 of an in-phase conversion unit 216. ) Is applied to the mixer 256 of the quadrature converter 254 to the quadrature loop 290.

이때 중간주파발진기(212)는 BPF(210)로부터 출력되는 중간주파변환된 신호에 대한 중간주파신호를 발생한다. 중간주파발진기(212)로부터 발생된 중간주파신호는 동상변환부(216)의 믹서(218)에 인가되는 동시에 π/2이상기(214)에 의해 π/2만큼 이상되어 직교상변환부(254)의 믹서(256)에 인가된다.At this time, the intermediate frequency oscillator 212 generates an intermediate frequency signal with respect to the intermediate frequency converted signal output from the BPF 210. The intermediate frequency signal generated from the intermediate frequency oscillator 212 is applied to the mixer 218 of the in-phase conversion unit 216 and is equal to or more than π / 2 by the π / 2 phase shifter 214, so that Is applied to the mixer 256.

이에따라 BPF(210)로부터 동상변환부(216)의 믹서(218)에 인가된 신호는 중간주파발진기(212)로부터 발생되는 중간주파신호와 혼합됨으로써 중간주파수성분이 제거되고 동상성분만이 추출된다. 이와같이 추출된 동상성분은 LPF(220)를 통과한후 A/D변환기(222)에 의해 디지탈신호로 변환된다. 상기 A/D변환기(222)에서 디지탈 신호로 변환된 동상성분의 확산신호는 그대로 즉, 무지연되어 승산기(226)에 인가되며, 지연기(234)에 의해 1/2칩 지연되어 승산기(236)에 인가된다. 또한 지연기(234)에 의해 1/2칩 지연된 신호는 다시 지연기(244)에 의해 1/2칩 지연되어 승산기(246)에 인가된다. 이와같이 무지연, 1/2칩 지연, 1칩 지연된 각각의 신호는 동상 레이트신호 DIL, 동상 기준신호 IDP, 동상 얼리신호 IDE가 된다. 그리고 각각의 신호는 승산기(226,236,246)에서 PN코드 발생기(306)로부터 발생되는 기준 PN코드와 동시에 곱해진다. 상기 곱하여진 신호는 각각 누산기(228,238,248)에서 PN코드열의 1주기동안 누적가산된 후 자승기(230,240,250)에 의해 각각 자승됨으로써 엔벨로프가 검출된다.Accordingly, the signal applied from the BPF 210 to the mixer 218 of the in-phase conversion unit 216 is mixed with the intermediate frequency signal generated from the intermediate frequency oscillator 212 to remove the intermediate frequency component and extract only the in-phase component. The extracted in-phase component is converted into a digital signal by the A / D converter 222 after passing through the LPF 220. The spreading signal of the in-phase component converted from the A / D converter 222 into a digital signal is applied as it is, that is, undelayed to the multiplier 226, delayed by one and a half chips by the delay unit 234, and multiplier 236 Is applied. In addition, the signal delayed 1/2 of the chip by the delayer 234 is delayed 1/2 of the chip by the delayer 244 and applied to the multiplier 246. As described above, each of the signals delayed, delayed by 1/2 chip, and delayed by 1 chip becomes the in-phase rate signal DI L , the in-phase reference signal ID P , and the in-phase early signal ID E. Each signal is then multiplied at the same time with a reference PN code generated from PN code generator 306 in multipliers 226, 236 and 246. The multiplied signals are accumulated in the accumulators 228, 238, and 248 for one period of the PN code sequence, and then squared by the power supplies 230, 240, and 250, respectively, to detect the envelope.

또한 BPF(210)로부터 직교상변환부(254)의 믹서(256)에 인가되는 신호는 π/2이상기(214)에 의해 π/2만큼 이상된 중간주파수신호와 혼합됨으로써 중간주파수성분이 제거되고 직교상성분만이 추출된다. 이와같이 추출된 직교상성분 LPE(258)를 통과한 후 A/D변환기(260)에 의해 디지탈신호로 변환된다. 상기 A/D변환기(260)에서 디지탈 신호로 변환된 직교상성분의 확산신호는 그대로 즉, 무지연되어 승산기(264)에 인가되며, 지연기(272)에 의해 1/2칩 지연되어 승산기(274)에 인가된다. 또한 지연기(272)에 의해 1/2칩 지연된 신호는 다시 지연기(282)에 의해 1/2칩 지연되어 승산기(284)에 인가된다. 이와같이 무지연, 1/2칩 지연, 1칩 지연된 각각의 신호는 직교상 레이트신호 QDL, 직교상 기준신호 QDP, 직교상 얼리신호 QDE가 된다. 그리고 각각의 신호는 승산기(264,274,284)에서 PN코드 발생기(306)로부터 발생되는 기준 PN코드와 동시에 곱해진다. 상기 곱하여진 신호는 각각 누산기(226,276,288)에서 PN코드열의 1주기동안 누적가산된후 자승기(268,278,288)에 의해 각각 자승됨으로써 엔벨로프가 검출된다.In addition, the signal applied from the BPF 210 to the mixer 256 of the quadrature transform unit 254 is mixed with the intermediate frequency signal equal to or more than π / 2 by the π / 2 phase shifter 214, thereby removing the intermediate frequency component and performing orthogonality. Only the phase component is extracted. After passing through the extracted quadrature component LPE 258, the A / D converter 260 converts the digital signal into digital signals. The spreading signal of the quadrature component transformed into the digital signal by the A / D converter 260 is applied as it is, without delay, to the multiplier 264, and is delayed by one and a half chips by the delay unit 272. 274). In addition, the signal delayed 1/2 of the delay by the delayer 272 is again applied by the delayer 282 to the multiplier 284. In this manner, each of the delayed, half-chip delayed, and one-chip delayed signals becomes orthogonal rate signal QD L , orthogonal reference signal QD P , and orthogonal early signal QD E. Each signal is then multiplied at the same time with a reference PN code generated from PN code generator 306 in multipliers 264, 274 and 284. The multiplied signals are accumulated in the accumulators 226, 276, and 288 for one period of the PN code sequence, and then squared by the squares 268, 278, and 288, respectively, to detect the envelope.

상기 동상 기준루프(232)와 직교상 기준루프(270)의 출력신호는 가산기(292)에서 합해지고, 동상 얼리루프(242)와 직교상 얼리루프(280)의 출력신호는 가산기(296)에서 합해지며, 동상 레이트루프(224)와 직교상 레이트루프(262)의 출력신호는 가산기(298)에서 합해진다.The output signals of the in-phase reference loop 232 and the orthogonal reference loop 270 are summed in the adder 292, and the output signals of the in-phase early loop 242 and the orthogonal early loop 280 are added in the adder 296. The output signals of the in-phase late loop 224 and the quadrature late loop 262 are summed in the adder 298.

이때 초기동기에 관계는 신호는 비교기(294)의 출력이며, 가산기(292)의 출력이 임계값 THR보다 작으면 초기동기 검출 및 동기추적 로스검출기(302)에 의해 임계값 THR보다 작음을 감지하고 클럭제어기(304)에 의해 PN코드를 한 칩만큼 조정하여 확산신호와 PN코드의 동기를 위해 초기동기과정을 반복한다. 만약 가산기(292) 출력이 임계값 THR 보다 크면 초기 동기 검출 및 동기추적 로스 검출기(302)는 이를 감지하여 초기동기가 이루어진 것으로 간주하고 동기추적 및 데이타 복조과정을 시작하도록 한다.At this time, the signal related to the initial synchronization is the output of the comparator 294, and if the output of the adder 292 is less than the threshold value THR, the initial synchronization detection and synchronization tracking loss detector 302 detects that it is smaller than the threshold value THR. The clock controller 304 adjusts the PN code by one chip to repeat the initial synchronization process for synchronization of the spread signal and the PN code. If the adder 292 output is greater than the threshold THR, the initial sync detection and sync trace loss detector 302 detects this and assumes that the initial sync has been made and starts the sync tracking and data demodulation process.

한편 데이타의 복조는 복조기(308)에서 수행되는데, 복조기(308)는 동상 기준루프(232)의 누산기(238)의 출력과 직교상 기준루프(270)의 누산기(276)의 출력을 이용하여 복조를 행한다. 이때 비동기검파로서 복조를 하는데, 종래와 달리 누산기(238,276)의 출력신호가 베이스밴드신호이므로 복조가 용이하게 된다. 또한 복조기(308)는 복조된 원래의 데이타와 함께 이를 래치할 수 있도록 데이타 동기 클럭신호를 추출하여 출력한다.On the other hand, demodulation of the data is performed in the demodulator 308. The demodulator 308 demodulates using the output of the accumulator 238 of the in-phase reference loop 232 and the output of the accumulator 276 of the orthogonal reference loop 270. Is done. At this time, demodulation is performed as asynchronous detection. Unlike the conventional method, since the output signals of the accumulators 238 and 276 are baseband signals, demodulation is facilitated. The demodulator 308 also extracts and outputs a data synchronization clock signal to latch the demodulated original data together.

한편 동기추적은 감산기(300)에서 검출되는 얼리루프의 합과 레이트루프의 합의 차를 이용하는데, 초기동기 검출 및 동기추적 로스 검출기(302)와 클럭제어기(304)를 통하여 얼리루프의 합과 레이트루프의 합의 차이에 비례하도록 PN코드의 클럭을 느리게 혹은 빠르게 조정함으로써 수신된 확산신호와 PN코드발생기(306)로부터 발생되는 기준 PN코드의 동기가 잘 유지되도록 한다. 이때 초기동기 검출 및 동기추적 로스검출기(302)에서는 동기추적시에 동기추적을 잘하고 있는지를 감시하게 되는데, 만약 동기가 어긋나게 되면 즉시 초기동기회로를 액티브시켜 다시 동기를 맞추는 과정을 시작하도록 한다. 동기추적과정을 좀더 자세히 보면, 감산기(300)의 결과는 예를들어 제1도의 루프필터(138) VCO(140)로 구성되는 클럭제어기(304)내의 루프필터를 거친뒤 VCO를 구동시켜 가산기(296)와 가산기(298)의 차이에 해당하는 양에 비례하도록 PN코드 발생기(306)에서의 PN코드의 클럭을 조정하여 동기를 유지하도록 한다.On the other hand, the synchronization tracking uses the difference between the sum of the early loops detected by the subtractor 300 and the sum of the rate loops. The initial synchronization detection and the sum and rate of the early loops through the synchronization tracking loss detector 302 and the clock controller 304 are performed. Slowly or quickly adjusting the clock of the PN code to be proportional to the difference in the sum of the loops so that the synchronization of the received spread signal with the reference PN code generated from the PN code generator 306 is well maintained. At this time, the initial synchronous detection and the synchronous tracking loss detector 302 monitors whether the synchronous tracking is good at the time of the synchronization tracking. If the synchronization is out of order, the initial synchronization circuit is immediately activated to start the synchronization process again. Looking at the synchronous tracking process in more detail, the result of the subtractor 300 is, for example, the loop filter in the clock controller 304 composed of the loop filter 138 VCO 140 of FIG. The clock of the PN code in the PN code generator 306 is adjusted to be proportional to the amount corresponding to the difference between the 296 and the adder 298 to maintain synchronization.

상술한 바와같이 본 발명은 반송파 및 중간주파수가 제거된 이후의 신호는 모두 디지탈로 처리함으로써 시스템의 초소형화가 가능해지며 잡음에 의한 오동작을 방지하여 신뢰성을 향상시키며 송신단과 수신단에서의 중간주파신호의 동기화가 필요없는 비동기검파로서 데이타를 복조함에 의해 용이하게 구현할 수 있는 잇점이 있다.As described above, the present invention enables miniaturization of the system by processing all signals after the carrier and the intermediate frequencies are removed, and improves reliability by preventing malfunction due to noise, and synchronizes the intermediate frequency signals at the transmitter and the receiver. As an asynchronous detection that does not require, there is an advantage that can be easily implemented by demodulating the data.

Claims (2)

수신신호에 반송파를 제거하여 중간주파변환하는 수신수단을 구비한 대역확산통신방식의 수신시스템에 있어서, 소정제어에 의해 기준 PN코드를 발생하는 PN코드발생수단과, 상기 수신수단으로부터 출력되는 상기 중간주파변환된 신호에 대한 중간주파신호를 발생하는 중간주파발진수단과, 상기 중간주파신호의 위상을 π/2만큼 이상시키는 π/2이상수단과, 상기 수신수단의 중간주파변환된 신호를 상기 중간주파신호와 혼합하여 중간주파수성분을 제거하고 동상성분을 추출하여 디지탈변환하는 동상변환수단과, 상기 동상변환수단의 디지탈신호를 동상 레이트신호로서 상기 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 동상 레이트루프수단과, 상기 동상변환수단의 디지탈신호를 1/2칩동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 동상 레이트루프수단과, 상기 동상변환수단의 디지탈신호를 1/2칩동안 지연시켜 동상 기준신호로서 상기 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 동상 기준루프수단과, 상기 동상 기준루프수단에 의해 1/2칩 지연된 신호를 다시 1/2칩 지연시켜 동상 얼리신호로서 상기 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 동상 얼리루프수단과, 상기 중간주파변환된 신호를 상기 π/2만큼 이상된 중간주파신호와 혼합하여 중간주파수성분을 제거하고 직교상성분을 추출하여 디지탈변환하는 직교상변환수단과, 상기 직교상변환수단의 디지탈신호를 직교상 레이트신호로서 상기 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 직교상 레이트루프수단과, 상기 직교상변환수단의 디지탈신호를 1/2칩동안 지연시켜 직교상 기준신호로서 상기 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 직교상 기준루프수단과, 상기 직교상 기준루프수단에 의해 1/2칩 지연된 신호를 다시 1/2칩 지연시켜 직교상 얼리신호로서 상기 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 직교항 얼리루프수단과, 상기 동상 및 직교상의 기준신호의 엔벨로프를 가산한 후 미리 설정된 임계값과 비교하는 비교수단과, 상기 동상 및 직교상 얼리신호의 엔벨로프의 합과 상기 동상 및 직교상 레이트신호의 엔벨로프의 합과의 차를 검출하는 얼리-레이트차 검출수단과, 상기 비교수단과 얼리-레이트차 검출수단의 출력에 의해 상기 PN코드발생수단을 제어하여 초기동기의 확립 및 동기추적을 하는 PN코드 동기수단과, 상기 동상 기준루프수단과 직교상 기준루프수단의 PN코드열의 1주기동안 누산된 신호를 비동기검파하여 원래의 데이타를 복조하는 복조수단으로 구성하는 구성하는 것을 특징으로 하는 비동기 디지탈 수신시스템.A spread spectrum communication system comprising a receiving means for removing intermediate carriers from a received signal and performing intermediate frequency conversion, comprising: PN code generating means for generating a reference PN code under predetermined control, and the intermediate output from the receiving means. An intermediate frequency oscillating means for generating an intermediate frequency signal with respect to the frequency converted signal, a π / 2 or more means for increasing the phase of the intermediate frequency signal by? / 2, and an intermediate frequency converted signal of the receiving means In-phase conversion means for removing intermediate frequency components by mixing with the frequency signal, extracting in-phase components, and digitally converting the in-phase components; In-phase rate loop means for detecting an envelope by square and accumulating and accumulating the digital signal of the in-phase conversion means for 1/2 chip Delaying the digital signal of the in-phase conversion means and the in-phase conversion means for detecting the envelope for 1/2 chip, multiplying the reference PN code as the in-phase reference signal, accumulating for one period of the PN code string, and squared to detect the envelope. Delaying the signal delayed by 1/2 chip by the in-phase reference loop means and the in-phase reference loop means again by 1/2 chip to multiply the reference PN code as an in-phase early signal to accumulate and square for one period of the PN code string to detect the envelope. And orthogonal phase shifting means for mixing the intermediate frequency converted signal with the intermediate frequency signal equal to or more than π / 2 to remove intermediate frequency components, extracting quadrature components, and performing digital transformation; The digital signal of the phase conversion means is multiplied as the quadrature rate signal, and accumulated and squared for one period of the PN code sequence to detect the envelope. Orthogonal late-loop means and the digital signal of the orthogonal transform means are delayed for 1/2 chip and multiplied by the reference PN code as an orthogonal reference signal to accumulate for one period of the PN code string and squared to detect an envelope. The phase reference loop means and the signal delayed by 1/2 chip by the orthogonal reference loop means are further delayed by 1/2 chip to multiply by the reference PN code as an orthogonal early signal to accumulate and multiply for one period of the PN code string by an envelope. Quadrature early-loop means for detecting a; and comparison means for adding an envelope of the in-phase and quadrature reference signals and comparing it with a preset threshold; sum of the envelopes of the in-phase and quadrature early signals and the in-phase and quadrature Early-rate difference detection means for detecting a difference between the sum of the envelopes of the image rate signals, and outputs of the comparison means and the early-rate difference detection means. The PN code synchronizing means controls the PN code generating means to establish and synchronize the initial synchronization, and asynchronously detects the accumulated signal during one period of the PN code strings of the in-phase reference loop means and the orthogonal reference loop means. And a demodulating means for demodulating the asynchronous digital reception system. 수신신호에 반송파를 제거하여 중산주파변환하는 수신부(202)를 구비한 대역확산통신방식의 수신시스템에 있어서, 소정제어에 의해 기준 PN코드를 발생하는 PN코드발생기(306)와, 상기 수신부(202)로부터 출력되는 상기 중간주파변환된 신호에 대한 중간주파신호를 발생하는 중간주파발진기(212)와, 상기 주파주파신호의 위상을 π/2만큼 이상시키는 π/2이상기(214)와, 상기 수신부(202)의 중간주파변환된 신호를 상기 발생된 중간주파신호와 혼합하여 중간주파수성분을 제거하고 동상성분을 추출하여 디지탈변환하는 동상변환부(216)와, 상기 동상변환부(216)의 디지탈신호를 동상 레이트신호로서 상기 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 동상 레이트루프(224)와, 상기 동상변환부(216)의 디지탈신호를 1/2칩동안 지연시켜 동상 기준신호로서 상기 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 동상 기준루프(232)와, 상기 동상 기준루프(232)에 의해 1/2칩 지연된 신호를 다시 1/2칩 지연시켜 동상 얼리신호로서 상기 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 동상 얼리루프(242)와, 상기 중간주파변환된 신호를 상기 π/2만큼 이상된 중간주파신호와 혼합하여 중간주파성분을 제거하고 직교상성분을 추출하여 디지탈변환하는 직교상변환부(254)와, 상기 직교상변환부(254)의 디지탈신호를 직교상 레이트신호로 상기 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 직교상 레이트루프(262)와, 상기 직교상변환부(254)의 디지탈신호를 1/2칩동안 지연시켜 직교상 기준신호로서 상기 기준 의사잡코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 직교상 기준루프(270)와, 상기 직교상 기준루프(270)에 의해 1/2칩 지연된 신호를 다시 1/2칩 지연시켜 직교상 얼리신호로서 상기 기준 PN코드와 곱하여 PN코드열의 1주기동안 누산하고 자승하여 엔벨로프를 검출하는 직교상 어리루프(280)와, 상기 동상 기준루프(232)와 직교상 기준루프(270)의 검출된 신호를 가산하는 가산기(292)와, 상기 가산기(292)의 출력신호의 크기를 미리 설정된 임계값가 비교하는 비교기(294)와, 상기 동상 어리루프(242)와 직교상 얼리루프(280)의 검출된 신호를 가산하는 가산기(296)와, 상기 동상 레이트루프(224)와 직교상 레이트루프(262)의 검출된 신호를 가산하는 가산기(298)와, 상기 가산기(296)와 가산기(298)의 출력신호의 차를 검출하는 감산기(300)와, 상기 비교기(294)와 감산기(300)의 출력에 의해 초기동기의 확립 및 동기추적의 로스를 검출하는 초기동기 검출 및 동기추적 로스 검출기(302)와, 상기 감산기(300)와 초기동기 검출 및 동기추적 로스 검출기(302)의 출력신호에 의해 상기 PN코드발생기(306)를 제어하는 클럭제어기(304)와, 상기 동상 기준루프(232)와 직교상 기준루프(270)의 PN코드열의 1주기동안 누산된 신호를 비동기검파하여 원래의 데이타를 복조하는 복조기(308)로 구성하는 것을 특징으로 하는 비동기 디지탈 수신시스템.In a spread spectrum communication system having a receiving unit 202 for removing a carrier wave from a received signal and performing a center frequency conversion, a PN code generator 306 for generating a reference PN code under predetermined control, and the receiving unit 202 An intermediate frequency oscillator 212 for generating an intermediate frequency signal with respect to the intermediate frequency converted signal outputted from the subfield, a π / 2 phase shifter 214 for generating a phase of the frequency frequency signal by π / 2 or more, and the receiver The in-phase conversion unit 216 for removing the intermediate frequency components, extracting the in-phase components by mixing the intermediate frequency-converted signal of 202 with the generated intermediate frequency signal, and digitally converting the in-phase components, and the digital of the in-phase conversion unit 216 The in-phase rate loop 224 which multiplies the signal by the in-phase rate signal as the reference PN code, accumulates for one period of the PN code sequence, and squares to detect the envelope, and the digital signal of the in-phase conversion unit 216 for 1/2 chip. G The in-phase reference loop 232 for multiplying the reference PN code as an in-phase reference signal, accumulating for one period of the PN code sequence, and squared to detect an envelope, and a signal delayed by a half chip by the in-phase reference loop 232 In addition, the in-phase early loop 242 for accumulating and multiplying the reference PN code as the in-phase early signal and accumulating and squared for one period of the PN code sequence to detect the envelope is repeated as the in-phase early signal. Orthogonal transform unit 254 for removing intermediate frequencies, extracting orthogonal components, and digitally transforming the intermediate frequency signal, and the digital signals of the quadrature transforming unit 254 as quadrature rate signals. A quadrature late loop 262 that accumulates and multiplies for one period of the PN code sequence by multiplying with the PN code, and detects the envelope, and delays the digital signal of the quadrature conversion unit 254 for 1/2 of the quadrature. A quadrature reference loop 270 that multiplies with the reference pseudo-job code as a reference signal, accumulates for one period of the PN code sequence, and squares to detect an envelope, and a signal delayed by one-half chip by the quadrature reference loop 270. Orthogonal early loop 280 that is delayed by 1/2 chip and multiplies with the reference PN code as an orthogonal early signal, accumulates for one period of the PN code string, and squares to detect an envelope, and orthogonal to the in-phase reference loop 232. An adder 292 for adding the detected signal of the phase reference loop 270, a comparator 294 for comparing a magnitude of an output signal of the adder 292 with a preset threshold value, and the in-phase loop 242. An adder 296 for adding the detected signals of the orthogonal early loop 280, an adder 298 for adding the detected signals of the in-phase rate loop 224 and the orthogonal rate loop 262, and the adder A difference between the output signal of the 296 and the adder 298 The initial synchronous detection and synchronization tracking loss detector 302 which detects the loss of the establishment of the initial synchronization and the synchronization tracking by the output of the subtractor 300, the comparator 294 and the subtractor 300, and the subtractor ( A clock controller 304 for controlling the PN code generator 306 by an output signal of the initial synchronization detection and synchronization tracking loss detector 302, the in-phase reference loop 232, and a quadrature reference loop 270. And a demodulator (308) for demodulating the original data by asynchronously detecting the accumulated signal for one period of the PN code string of the "
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