KR960014408B1 - Multi-access transmitter using prime code - Google Patents

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KR960014408B1 KR1019940007748A KR19940007748A KR960014408B1 KR 960014408 B1 KR960014408 B1 KR 960014408B1 KR 1019940007748 A KR1019940007748 A KR 1019940007748A KR 19940007748 A KR19940007748 A KR 19940007748A KR 960014408 B1 KR960014408 B1 KR 960014408B1
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Abstract

The method includes the steps of; modulating a block data to a M scale orthogonal sequence using binary scale orthogonal sequence, modulating a pulse position using a prime code, receiving a data signal and controlling a pulse wave, demodulating a pulse wave using the prime code, abstracting determinating variables according to each symbol using the binary scale orthogonal sequence, selecting a maximum value in the binary scale orthogonal sequence, and recovering a data by using a selecting the maximum value.

Description

소수부호(prime code)를 이용한 M진직교 부호변조 방법 및 그것을 이용한 다원접속 송수신장치M orthogonal code modulation method using prime code and multiple access transceiver using the same

제1도는 본 발명의 소수부호를 이용한 M진 직교부호변조 다원접속 시스팀의 전체적인 구성을 나타내는 개략적인 블럭도이다.1 is a schematic block diagram showing the overall configuration of a M-coded orthogonal code modulation multiple access system using the decimal code of the present invention.

제2도는 본 발명의 다원접속 시스팀의 송신장치를 나타내는 개략적인 블럭도이다.2 is a schematic block diagram showing an apparatus for transmitting a multiple access system of the present invention.

제3도는 본 발명의 다원접속 시스팀의 수신장치를 나타내는 개략적인 블럭도이다.3 is a schematic block diagram showing a receiving apparatus of a multiple access system of the present invention.

제4도는 대역확산 신호방식에 의하여 신호가 변조하는 것을 나타낸 데이타 신호의 파형이다.4 is a waveform of a data signal indicating that a signal is modulated by a spread spectrum signal system.

제5도는 주파수 중첩 사용을 위한 협대역 및 광대역 신호의 주파수 스펙트럼도이다.5 is a frequency spectral diagram of narrowband and wideband signals for use of frequency superposition.

제6도는 소수부호를 이용한 펄스 위치 변조 방식에 의한 펄스 위치 변화를 나타낸 파형도이다.6 is a waveform diagram showing a change in pulse position by the pulse position modulation method using the decimal code.

제7도는 이진직교사퀀스를 사용한 M진직교 부호변조 방식에 의하여 변조된 펄스의 파형도이다.7 is a waveform diagram of pulses modulated by the M orthogonal code modulation using a binary orthogonal sequence.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

21 : 이진 직교 시퀀스 선택기 22 : 펄스 발생기21: binary orthogonal sequence selector 22: pulse generator

23 : 펄스 위치 변조기 24 : 소수부호 발생기23: pulse position modulator 24: decimal code generator

31 : 펄스파형 상관기 32 : 타임슬롯 선택기31: pulse waveform correlator 32: timeslot selector

33 : 소수부호 발생기 34 : 누산기33: decimal code generator 34: accumulator

35 : 최대값 선택기 sw : 칩시간 스위치35: maximum value selector sw: chip time switch

[발명의 분야][Field of Invention]

본 발명은 셀룰라 이동 통신에 사용되는 광대역 다원접속용 신호변조방법 및 그 신호를 이용한 송수신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a signal modulation method for wideband multiple access used in cellular mobile communication, and a transmission / reception apparatus using the signal.

더욱 구체적으로는, 다수의 사용자가 동일 주파수 대역을 동시에 사용하여 음성(냄플링된 후의 음성 데이타) 또는 데이타 정보를 전송할 수 있는 광대역 다원접속용 신호변조 방법 및 상기 변조 신호를 사용하여 다수의 사용자가 송수신할 수 있는 시스팀에 관한 것이다.More specifically, a signal modulation method for broadband multiple access, in which a plurality of users can transmit voice (voice data after being lumped) or data information using the same frequency band simultaneously, and a plurality of users can use the modulated signal. It relates to a system capable of transmitting and receiving.

[발명의 배경][Background of invention]

무선 통신의 폭발적인 수요 증가로 인하여 전파 자원의 부족 현상이 대두되고 있다. 즉, 한정된 전파 자원에 비하여 수요자는 기하급수적으로 증가하므로 무선 통신 수요가 일시에 몰리는 시간대에서는 통화를 위하여 장시간 대기하거나, 또는 통신이 불통되는 문제점이 발생하였다. 따라서 한정된 전파 자원을 더욱 효율적으로 이용하기 위한 여러 가지 통신방식이 개발되고 있는 형편이다.Due to the explosive demand for wireless communication, the shortage of radio resources is on the rise. That is, since the number of consumers increases exponentially compared to the limited radio resources, there is a problem of waiting for a long time for a call or communication failure in a time when wireless communication demand is concentrated at a time. Therefore, various communication methods are being developed to more efficiently use limited radio resources.

이것들 중의 하나가 부호분할 다원접속(Code Division Multiple-Access) 방식이다. 상기 부호분할 다원접속은 대역 확산(Spread Spectrum) 통신 방식을 사용하여 일정한 크기를 가진 주파수 대역 내에서 다수의 신호를 동시에 연결할 수 있는 방식이다.One of these is the Code Division Multiple-Access method. The code division multiple access is a method of simultaneously connecting a plurality of signals in a frequency band having a predetermined size using a spread spectrum communication method.

종래의 셀룰라 이동 통신용으로 개발된 상기 부호분할 다원접속 방식은 주로 대역확산 신호를 사용한 것으로서, 어느 정도는 다수의 사용자에게 높은 정도의 주파수 이용 능력을 제공하였다.The code division multiple access scheme developed for the conventional cellular mobile communication mainly uses a spread spectrum signal, and to some extent, provides a high degree of frequency utilization capability to a large number of users.

제4도에 도시된 것은 상기한 대역확산 신호방식에 의하여 신호가 변조되는 것을 나타낸 것이다. 이진 데이타 파형 d(t) 신호가 매우 빠르게 변화하는 부호 시퀀스(의사 직교 시퀀스) c(t)에 의하여 부호화되면, 원래의 데이타 신호가 가진 신호 스펙트럼 영역이 확산되어 광대역 신호가 된다. 이러한 광대역 출력 신호 s(t)를 직접 시퀀스 방식의 대역확산 신호라고 한다.4 shows that the signal is modulated by the spread spectrum signal method. When the binary data waveform d (t) signal is encoded by a code sequence (pseudo orthogonal sequence) c (t) that changes very rapidly, the signal spectral region of the original data signal is spread to become a wideband signal. This wideband output signal s (t) is called a direct spread type spread spectrum signal.

특히, 상기 통신 방식에서 시스팀의 처리 이득이 비교적 적은 경우 송수신 장치의 구현이 비교적 용이한 장점이 있었다. 그러나 처리 이득이 낮은 협대역 부호분할방식의 경우에, 폭발적으로 증가하는 수요자의 요구에 따라서 주파수 대역을 효율적으로 이용하는 것에는 한계가 있었다.In particular, when the processing gain of the system in the communication method is relatively small, the implementation of the transmission and reception device was relatively easy. However, in the case of a narrowband code division scheme with low processing gain, there is a limit to using the frequency band efficiently in response to the explosive demand of consumers.

반면에, 더욱 심화되는 전파 자원의 부족 현상을 극복하고, 개인 휴대 통신 서비스에서 예상되는 주파수 할당 문제를 근복적으로 해결하기 위하여 개발되고 있는 것이 주파수 중첩(Spectrum Overlay) 기술이다. 상기 주파수 중첩 기술은 협대역 신호가 존재하는 주파수 영역에서 광대역 신호를 중첩하여 전송하는 기술이다. 즉, 동일 주파수 대역을 협대역 신호와 광대역 신호의 두 신호를 동시에 전송하므로 주파수 대역을 더욱 효과적으로 사용할 수 있는 잇점이 있는 것이다.On the other hand, Spectrum Overlay technology is being developed to overcome the deepening shortage of radio resources and to solve the frequency allocation problem expected in personal mobile communication services. The frequency overlapping technique is a technique for transmitting a wideband signal by overlapping a frequency band in which a narrowband signal exists. In other words, since the same frequency band is transmitted at the same time, two signals, a narrowband signal and a wideband signal, can be used more effectively.

이러한 주파수 중첩 기술은 광대역 신호의 전력 스펙트럼 밀도가 충분히 낮아 협대역 신호의 스펙트럼 밀도 함수(Sd(f) (제5도의 (a))에 미치는 영향이 무시될 수 있어야 한다. 특히, 본 발명에 의한 소수부호를 이용한 M진 직교 신호는 광대역 신호로서 제5도의 (b)와 같이 전력 스펙트럼의 밀도(Ss(f))가 충분히 낮아 주파수 중첩 기술로서도 이용이 가능하다.This frequency superposition technique should be such that the power spectral density of the wideband signal is sufficiently low that the influence on the spectral density function S d (f) ((a) of FIG. 5) of the narrowband signal can be neglected. The quadrature orthogonal signal using the decimal code is obtained as a wideband signal and has a sufficiently low density S s (f) of the power spectrum as shown in FIG.

그러나, 이 주파수 중첩 기술을 이용한 대역확산 신호를 사용하는 광대역 부호분할 다원접속방식은 시스팀의 처리 이득이 비교적 큰 방법이 있지만, 이에 따라서 시스팀을 구현하는데에는 해결하여야 할 많은 문제점이 남아 있었다.However, the wideband code division multiple access method using the spread spectrum signal using the frequency superposition technique has a relatively large processing gain of the system, but there are many problems to be solved in implementing the system.

본 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 소수부호를 이용한 펄스 위치 변조 방식과 이진 직교 시퀀스를 이용한 M진 직교 변조 방식을 상호 결합한 본 발명을 하기에 이른 것이다.In order to solve the above problems, the present inventors have come to the present invention which combines a pulse position modulation scheme using a decimal code and an M-ary quadrature modulation scheme using a binary orthogonal sequence.

[발명의 목적][Purpose of invention]

본 발명의 목적은 제한된 무선 전파 자원의 효율적인 이용을 위하여 실현이 용이한 소수부호를 이용한 M진 직교 부호분할방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an M-coded orthogonal code division method using a decimal code that is easy to realize for efficient use of limited radio wave resources.

본 발명의 다른 목적은 주파수 중첩 기술로도 응용이 가능한 소수부호를 이용한 M진 직교 부호분할방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a M-ary orthogonal code division method using a decimal code that can be applied as a frequency overlapping technique.

본 발명의 다른 목적은 셀룰라 이동 통신용으로 상기 소수부호를 이용한 M진 직교 부호분할방법을 이용한 다원접속 송수신 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a multiple access transmission / reception apparatus using the M binary orthogonal code division method using the decimal code for cellular mobile communication.

본 발명의 또 다른 목적은 종래의 대역확산 신호를 사용한 협대역 부호분할 다원접속 방식에 미하여 전송오율 성능이 우수한 소수부호를 이용한 M진 직교 부호분할방법을 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide a M-ary orthogonal code division method using a decimal code having excellent transmission error performance compared to a narrowband code division multiple access method using a conventional spread signal.

본 발명의 또 다른 목적은 종래의 대역확산 신호를 이용한 협대역 다원접속 송수신 장치보다 효율이 우수한 다원접속 송수신 장치를 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide a multiple access transceiver that is more efficient than a narrowband multiple access transceiver using a conventional spread spectrum signal.

[발명의 요약][Summary of invention]

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소수부호와 이진직교신호를 이용하여 M진 직교 신호를 발생시키는 방법이 포함된다. 본 발명에 의한 변조 신호는 소수부호(prime code)와 이진 직교 시퀀스를 이용한 것으로, 음성 데이타 또는 대이타 정보를 이진 직교 스퀀스를 사용하여 변조하고, 다시 이 변조 신호를 소수부호를 사용하여 변조한다. 이렇게 변조된 신호는 전송된 후에 수신장치에서 소수부호를 사용하여 복조되고 다시 누산기에서 복조되어 최종적으로 데이타를 복원한다.The present invention for achieving the above object includes a method for generating an M binary orthogonal signal using a decimal sign and a binary orthogonal signal. The modulated signal according to the present invention uses a prime code and a binary orthogonal sequence, modulates voice data or data using a binary orthogonal sequence, and modulates the modulated signal using a decimal code. . The modulated signal is then demodulated using a decimal sign at the receiving device and then demodulated at the accumulator to finally restore the data.

또한 본 발명에 의한 다원접속 송수신 장치는; 이진 직교시퀀스 선택기(21), 펄스 발생기(22), 소수부호 발생기(23), 및 펄스 위치 변조기(24)로 구성되는 송신장치와; 펄스파형 상관기(31), 스위치(sw), 소수부호 발생기(33), 타임 슬롯 선택기(32), 누산기(34), 및 최대값 선택기(35)로 구성되는 수신장치를 포함한다. 이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.In addition, the multiple access transmission and reception apparatus according to the present invention; A transmission device comprising a binary orthogonal sequence selector 21, a pulse generator 22, a decimal code generator 23, and a pulse position modulator 24; And a receiver comprising a pulse waveform correlator 31, a switch sw, a decimal code generator 33, a time slot selector 32, an accumulator 34, and a maximum value selector 35. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[발명의 구체예의 설명][Description of Specific Example of the Invention]

본 발명은 셀룰라 이동 통신에 사용되는 광대역 다원접속용 신호변조방법 및 그 신호를 이용한 송수신 장치에 관한 것으로서, 다수의 사용자가 동일 주파수 대역을 동시에 사용하여 음성(샘플링된 후의 음성 데이타) 또는 데이타 정보를 전송할 수 있는 광대역 다원접속용 신호변조 방법 및 상기 변조 신호를 사용하여 다수의 사용자가 송수신 할 수 있는 시스팀에 관한 것이다. 또한 본 발명에 의한 신호변조방법은 주파수 중첩 기술로서도 응용이 가능한 잇점이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal modulation method for broadband multiple access used in cellular mobile communication, and to a transmission / reception apparatus using the signal, wherein a plurality of users simultaneously use the same frequency band for voice (sampled voice data) or data information. The present invention relates to a signal modulation method for wideband multiple access, which can be transmitted, and to a system that can be transmitted and received by a plurality of users using the modulated signal. In addition, the signal modulation method according to the present invention has the advantage that can be applied as a frequency superposition technology.

본 발명을 설명하기 전에 본 발명에 이용되는 소수부호를 이용한 펄스 위치 변조 방식과 이진 직교 시퀀스를 이용한 M진 직교 변조 방식에 대하여 간단히 설명하면 다음과 같다.Before describing the present invention, a pulse position modulation scheme using a decimal sign and an M-ary quadrature modulation scheme using a binary orthogonal sequence will be briefly described.

소수부호를 이용한 펄스 위치 변조 방식은, 제6도에 도시된 바와 같이, Tf주기로 발생되는 펄스 파형 w(t)를 소수부호 시퀀스 Cj를 사용하여 펄스의 위치를 변조하는 방법이다. 이 방법에 의하여 펄스 신호를 구별해주는 PPM(Pulse Position Mcdulation) 신호가 된다. 이 PPM 신호는 부호와 신호에 해당한다.As shown in FIG. 6, the pulse position modulation method using a decimal code is a method of modulating the position of a pulse using a decimal code sequence C j of a pulse waveform w (t) generated in a period T f . In this way, a pulse position mcdulation (PPM) signal that distinguishes a pulse signal is obtained. This PPM signal corresponds to a sign and a signal.

또한 이진 직교 시퀀스를 이용한 M진 직교 변조 방식은, 입력되는 신호를 하다마르 행렬에 의하여 변조하는 방식이다. 제7도에 도시된 것은 M=8인 경우에 발생된 신호의 예들을 도시한 것으로서, 각각의 시퀀스는 서로 직교하며, 입력되는 블럭 신호 log2M=3비트의 데이타와 일대일 대응되어 M진 직교 신호가 된다(이것은 후에 상세히 설명될 것이다).In addition, the M-orthogonal modulation using a binary orthogonal sequence modulates an input signal by a Hadamard matrix. 7 shows examples of signals generated when M = 8, and each sequence is orthogonal to each other, and the M block orthogonal to one-to-one correspondence with the input block signal log 2 M = 3 bits of data. Signal (this will be explained in detail later).

본 발명에 의한 변조 신호는 상기한 소수부호(prime code)와 이진 직교 스퀀스를 이용한 것으로, 음성 데이타 또는 데이타 정보를 이진 직교 시퀀스를 사용하여 1차 변조하고, 다시 1차 변조 신호를 소수부호를 사용하여 2차 변조한다. 이렇게 변조된 신호는 전송된 후에 수신장치에서 소수부호를 사용하여 1차 복조되고 다시 누산기에서 2차 복조된다.The modulated signal according to the present invention uses the above-described prime code and binary orthogonal sequence, and firstly modulates voice data or data information using a binary orthogonal sequence, and then converts the primary modulated signal into a decimal code. Second order modulation. The modulated signal is then demodulated first using a decimal sign at the receiving device and again demodulated at the accumulator.

제1도에 도시된 것은 본 발명의 소수부호를 이용한 M진 직교부호분할 다원접속 시스팀의 개략적인 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 각각의 신호간에 직교성을 부여하여 상호 간섭을 배제하도록 M진 직교 부호 신호를 발생시키는 M진 직교 신호 변조기가 다수 연결되어 있으며, 각각의 직교 신호 변조기는 전송 지연과 채널 잡음으로 구성된 다원접속 전송로를 총하여 이동한다. 전송로를 통하여 전송된 변조 신호는 다시 M진 직교 신호 복조기에서 동일 주파수 및 시간대의 증첩된 여러 사용자 신호들간의 상호간섭을 배제하면서 동시에 신호 처리가 수행되어 각각의 사용자에게 전달된다.Shown in FIG. 1 is a schematic block diagram of an M-coded orthogonal code division multiple access system using the decimal code of the present invention. As shown, a number of quadrature quadrature signal modulators are connected to generate quadrature quadrature coded signals to provide orthogonality between each signal to eliminate mutual interference, and each quadrature signal modulator is composed of transmission delay and channel noise. The total number of multiple access transmission lines moves. The modulated signal transmitted through the transmission path is subjected to signal processing at the same time while excluding mutual interference between multiple overlapped user signals of the same frequency and time zone in the M-orthogonal signal demodulator and delivered to each user.

log2M비트(bit) 단위의 블럭으로 전송되는 #k 사용자 데이타를 변조하기 위한 송신 장치의 구성도가 제2도에 도시되어 있다. 상기 송신장치는 log2M비트(bit) 단위의 블럭으로 전송되는 #k 사용자 데이타로부터 해당 이진 직교 시퀀스(hi)를 선택하는 이진 직교 시퀀스 선택기(21), Tf주기 펄스를 발생시키는 펄스 발생기(22), 선택된 소수(P)에 의한 소수부호를 발생시키는 소수부호 발생기(23), 및 펄스 발생기(22)의 신호화 소수부호 발생기(23)의 신호를 합하여 신호의 위치를 변조시키는 펄스 위치 변조기(24)로 구성된다. 2 is a block diagram of a transmitting apparatus for modulating 사용자 k user data transmitted in blocks of log 2 M bits. The transmitter includes a binary orthogonal sequence selector 21 for selecting a corresponding binary orthogonal sequence h i from #k user data transmitted in blocks of log 2 M bits, and a pulse generator for generating T f periodic pulses. (22), the pulse position which modulates the position of the signal by adding the signals of the decimal code generator 23 which generates the decimal code by the selected decimal number P, and the signalized decimal code generator 23 of the pulse generator 22; It consists of a modulator 24.

사용자의 데이타는 log2M비트(bit) 단위의 블럭으로 구분되고, 각 비트 블럭에 대응하는 이진 직교 스퀀스를 이진 직교 시퀀스 선택기(21)에서 선택한다. 이 때 이진 직교 시퀀스는 아다마르 행렬(Hadamare Matrix)을 이용하여 설계되며, 그것은 다음과 같다.The user's data is divided into blocks of log 2 M bits, and a binary orthogonal sequence corresponding to each bit block is selected by the binary orthogonal sequence selector 21. The binary orthogonal sequence is then designed using the Hadamare matrix, which is

예를 들어 M=8인 경우에는,For example, if M = 8

이 된다. 이렇게 생성된 이진 직교 시퀀스 hi는 서로 직교하며 log2M=3 비트의 데이타와 일대일 대응하여 M진 직교 신호가 된다. 즉, 다음과 같이 데이타와 직교 신호가 대응한다.Becomes The binary orthogonal sequence hi generated as described above is orthogonal to each other and corresponds to log 2 M = 3 bits of data and becomes a M orthogonal signal. That is, the data and the orthogonal signal correspond as follows.

제7도에 도시된 것은 이진 직교 시퀀스 hi(i=0, 1, 2, 3, …7)의 예를 나타낸 것으로서, (a)는 h0(인 경우, (b)는 h1인 경우, (c)는 h7인 경우의 직교 신호의 펄스 파형을 각각 도시한 것이다.7 shows an example of a binary orthogonal sequence h i (i = 0, 1, 2, 3, ... 7), where (a) is h 0 (, (b) is h 1 ) and (c) show the pulse waveforms of the orthogonal signal in the case of h 7 , respectively.

상기와 같이 하여 얻어진 M×M 하다마르 행렬 HM은 길이 NS=2LM(L은 정수)인 M개의 이진 직교 시퀀스들의 행렬 HM ext로 변형하기 위하여 (-1)l-1(1=1, 2, 3, …2L)의 계수를 HM에 차례로 곱하여 다음의 행렬을 얻는다 :The M × M Hadamard matrix HM obtained as described above is transformed into a matrix H M ext of M binary orthogonal sequences of length N S = 2LM (L is an integer) (-1) l-1 (1 = 1, Multiply the coefficients of 2, 3,… 2L) by H M to obtain the following matrix:

따라서, 사용자 데이타의 블럭들은 HM ext행렬의 M개의 로우(row) 벡터, 즉 이진 직교 시퀀스들중에서 각각 해당 시퀀스들을 선택하여 출력한다. 이 때 (-1)l-1을 계수 선택한 것은 이진 시퀀스들의 평균 직류 신호값을 0으로 하여 타 신호의 상호 간섭의 영향을 감소시키도록 고려한 것이다. 상기 이진 직교 시퀀스 선택기(21)의 출력 신호(hmj: 0≤j≤Ns-1)는 프레임 주기(Tf)로 발생하는 펄스 w(t)와 결합하여 변조된다. 여기에서 이진 직교 시퀀스 출력 신호는 상기 펄스 w(t)의 계수가 되며, M진 직교 신호를 발생시킨다. 이 출력 신호는 다음의 식(式)으로 주어진다 :Accordingly, blocks of user data select and output corresponding sequences among M row vectors, that is, binary orthogonal sequences, of the H M ext matrix. In this case, the coefficient selection of (-1) l-1 is considered to reduce the influence of mutual interference of other signals by setting the average DC signal value of binary sequences to zero. The output signal h mj : 0 ≦ j ≦ N s −1 of the binary orthogonal sequence selector 21 is modulated in combination with the pulse w (t) generated in the frame period T f . Here, the binary orthogonal sequence output signal becomes the coefficient of the pulse w (t) and generates an M-orthogonal orthogonal signal. This output signal is given by the following equation:

이 M진 직교 출력 신호는 펄스 위치 변조기(24)에 입력된다. 상기 펄스 위치 변조기(24)는 특정 k번째 사용자의 M진 직교 신호에 타 신호와의 상호 간섭을 베제하기 위하여 k번째 사용자 고유의 소수부호(P)를 사용하여 펄스의 위치를 변경하는 역할을 한다.This M binary quadrature output signal is input to the pulse position modulator 24. The pulse position modulator 24 serves to change the position of the pulse by using the kth user's own decimal code (P) in order to suppress mutual interference with other signals in the M-orthogonal signal of a specific kth user. .

k번째 사용자의 고유 소수부호(Cj (k): 0≤j≤Ns-1)는 소수부호 발생기(23)에서 발생한다. 이 때 각각의 펄스 위치는 소수부호(0≤Cj(k)≤Ns-1) 값이 범위 내에서 변화된다. 또한 N값은 Tf와 펄스의 폭 Tc의 비, 즉 N=Tf/Tc의 정수로써 주어진다. 이렇게 발생된 k번째 사용자의 출력 신호는 다음과 같다.The unique decimal code (C j (k) : 0 ≦ j ≦ N s −1) of the k-th user is generated by the decimal code generator 23. At this time, each pulse position is changed within the range of the decimal code (0 ≦ C j (k) ≦ N s −1). The N value is also given as the ratio of T f to the width of the pulse T c , that is, an integer of N = T f / T c . The output signal of the k-th user thus generated is as follows.

여기서 사용된 펄스 w(t)는 비교적 폭이 좁은 단일 사이클(mono-cycle) 펄스이며, 대역 통과(bandpass) 스펙트럼을 갖는 신호로써 Tc-1정도의 전송 대역폭을 갖는다.The pulse w (t) used here is a relatively narrow single-cycle (mono-cycle) pulse, a signal having a bandpass spectrum and has a transmission bandwidth of Tc-1.

제3도에는 제2도의 송신장치와 대응하여 작동하는 수신장치가 도시되어 있다. 본 발명의 수신장치는 수신된 신호와 펄스 파형간에 상호 상관을 취하여 출력 신호를 발생시키는 펄스 파형 상관기(31), 상기 펄스 파형 상관기(31)를 통과한 신호중에서 특정 펄스 에너지를 샘플링하기 위한 스위치(sw), 상기 송신장치의 소수부호 발생기와 본질적으로 동일한 소수부호(P)를 발생시키는 소수부호 발생기(33), 특정 신호만을 통과시키기 위한 타임 슬롯 선택기(32), 상기 타임슬롯 선택기(32)를 통과한 신호중 원하는 출력값을 누적하여 출력하는 누산기(34), 및 상기 누산기(32)의 출력에서 최대값을 주는 심볼을 선택하여 심볼 결정을 내리는 최대값 선택기(35)로 구성된다.3 shows a receiving device which operates in correspondence with the transmitting device of FIG. The receiver of the present invention comprises a pulse waveform correlator 31 which cross-correlates between a received signal and a pulse waveform to generate an output signal, and a switch for sampling a specific pulse energy among signals passing through the pulse waveform correlator 31 ( sw), a decimal code generator 33 generating essentially the same decimal code P as the decimal code generator of the transmitter, a time slot selector 32 for passing only a specific signal, and a time slot selector 32 An accumulator 34 accumulates and outputs a desired output value among the passed signals, and a maximum value selector 35 which selects a symbol giving a maximum value from the output of the accumulator 32 and makes a symbol decision.

상기 펄스파형 상관기(31)에 입력되는 신호는 제2도의 펄스 위치 변조기(24)에서 전송된 변조된 신호이다. 이 변조 신호는 수신된 신호와 펄스 파형간의 상호 상관을 취하여 신호를 출력하는 펄스 파형 상관기(31)를 통과한다. 동시에 펄스 파형의 상관의 동기가 이루어져 펄스 에너지 ±EP를 얻으며, EP는 다음과 같다 :The signal input to the pulse correlator 31 is a modulated signal transmitted from the pulse position modulator 24 of FIG. This modulated signal passes through a pulse waveform correlator 31 which cross-correlates the received signal with the pulse waveform and outputs the signal. At the same time, the correlation of the pulse waveforms is synchronized to obtain pulse energy ± EP, which is as follows:

상기 펄스 파형 상관기(31)에서 출력된 신호는 칩시간(Tc) 개폐장치로서 사용되는 스위치(sw)에 입력된다. 상기 스위치(sw)는 펄스 파형 상관기(31)를 통과한 신호에서 ±Ep에 해당하는 펄스 에너지의 상관값을 샘플링(sampling)하기 위하여 칩시간(Tc) 을 주기로 개폐하는 스위치이다.The signal output from the pulse waveform correlator 31 is input to a switch sw used as a chip time T c switchgear. The switch sw is a switch that opens and closes the chip time T c periodically to sample a correlation value of pulse energy corresponding to ± E p in a signal passing through the pulse waveform correlator 31.

샘플링된 신호는 다음 단의 타임 슬롯 선택기(32)에 입력된다. 상기 타임 슬롯 선택기(32)는 송신장치에서 각 사용자에게 부여된 소수 부호 시퀀스 {Cj (k)}에서 부호값(0≤Cj (k)≤Ns-1)에 비례하여 펄스 위치 변조된 신호를 복원하기 위한 것이다. 수신장치에서는 Cj (k)에 해당하는 타임 슬롯에 펄스가 존재하므로 선택적으로 Cj (k)에서 타임 슬롯을 선택하여 원하는 신호만을 통과시킨다. 즉, k번째 사용자의 신호를 검출하기 위하여 k번째 사용자 고유의 소수부호를 프레임 클럭에 따라서 발생시키고, Tf주기로 발생된 부호(0≤Cj (k)≤Ns-1) 값을 이용하여 해당의 타임 슬롯을 선택하게 된다. 이 때 k번째 사용자의 신호에서 펄스는 상기 타임 슬롯상에 존재하게 되므로 원하는 펄스의 샘플된 상관값(xj :0≤j≤Ns-1), 즉,The sampled signal is input to the next time slot selector 32. The time slot selector 32 is a pulse position modulated signal proportional to a code value (0 ≦ C j (k) ≦ Ns−1) in a decimal code sequence {C j (k) } assigned to each user in a transmitting apparatus. It is to restore. Since there is a pulse in the time slot corresponding to C j (k) , the receiver selectively selects the time slot in C j (k) and passes only the desired signal. That is, in order to detect a signal of the k-th user, a decimal code unique to the k-th user is generated according to the frame clock, and the code (0 ≦ C j (k) ≦ N s −1) generated in the T f period is used. The corresponding time slot will be selected. In this case, since the pulse in the signal of the k-th user exists on the time slot, the sampled correlation value of the desired pulse (xj: 0 ≦ j ≦ N s −1), that is,

을 선택적으로 출력시킬 수 있다. 따라서, 타 신호와의 상호 간섭은 이 과정에서 효과적으로 제거된다.You can optionally output Therefore, mutual interference with other signals is effectively eliminated in this process.

소수부호Cj (k)는 소수 부호 발생기(33)에서 발생되며, 상기 소수 부호 발생기(33)는 본질적으로 제2도의 송신 장치의 소수 부호 발생기와 동일하며, 각각의 사용자에게 할당된 고유 소수에 의하여 소수 부호를 발생시킨다. 타임 슬롯 선택기(32)를 통과한 신호는 누산기(34)에 입력된다. 상기 누산기(34)는 타임 슬롯 선택기(32)를 통과한 신호의 출력값을 누적하여 심볼 시간마다 출력하는 장치이다. 이 때 원하지 않는 신호가 입력되면 이 신호의 출력값의 누적은 상대적으로 작으므로 이 누적값의 대소에 따라서 원하는 신호와 원하지 않는 신호를 구분할 수 있다. 특정 k번째 사용자의 M진 신호를 복조하기 위하여 M개의 이진 직교 시퀀스 {hmjO≤j≤Ns-1}{1≤m≤M}들을 사용하여 각 심볼에 해당하는 결정 변수 {zm1≤m≤M}를 누산기를 통하여 추출하며, zm은 다음과 같다 :The decimal code C j (k) is generated in the decimal code generator 33, which is essentially the same as the decimal code generator of the transmitting apparatus of FIG. 2, and is assigned to the unique decimal assigned to each user. To generate a decimal sign. The signal passing through the time slot selector 32 is input to the accumulator 34. The accumulator 34 accumulates an output value of a signal passing through the time slot selector 32 and outputs the result every symbol time. At this time, when an unwanted signal is input, the accumulation of the output value of the signal is relatively small, so that the desired signal and the unwanted signal can be distinguished according to the magnitude of the accumulation value. Determinants {z m 1 corresponding to each symbol using M binary orthogonal sequences {h mj O≤j≤N s -1} {1≤m≤M} to demodulate the M-ary signal of a specific kth user ≤ m ≤ M} is extracted through the accumulator, where z m is:

누산기(34)를 통과한 다수의 누적값은 다시 최대값 선택시(35)에 입력된다. 상기 최대값 선택기(35)는 누산기(34)에서 출력된 신호중 최대값을 주는 심볼을 선택하여 심볼 결정을 내리는 것이다. 최대값 선택기(35)는 이 신호 가운데에서 최대값을 주는 해당 심볼 ℓ∈ {1, 2, 3, …, M}, 즉A plurality of cumulative values that have passed through the accumulator 34 are again input at the maximum value selection 35. The maximum selector 35 selects a symbol giving the maximum value among the signals output from the accumulator 34 and makes a symbol decision. The maximum selector 35 selects the corresponding symbols L i {1, 2, 3,... , M},

을 k번째 사용자의 실제 전송된 M진 신호로 결정한다. 이 후에 k번째 사용자의 log2M비트 단우의 데이타 블럭은 복조된 M진 신호로부터 차례로 복원된다.Is determined as the actual transmitted M-ary signal of the k-th user. Thereafter, the data block of the log 2 M-bit single user of the k-th user is sequentially recovered from the demodulated M-ary signal.

상기한 바와 같이, 본 발명은 다수의 사용자가 동일 주파수 대역 및 동일 시간대에 채널을 접속하여 상호간섭을 효과적으로 배제하면서 음성 또는 데이타 정보를 전송할 수 있는 것이다.As described above, the present invention allows a plurality of users to connect a channel in the same frequency band and the same time zone to transmit voice or data information while effectively excluding interference.

또한 단일 사이클 펄스의 폭(Tc)을 충분히 좁게 설계하여 송·수신하는 경우에 Tc-1정도로 주어지는 전송 대역폭이 충분히 커지므로 광대역 신호이 낮은 스펙트럼 전력 밀도 특성을 이용하면 협대역 통신 가입자가 사용하는 채널을 공유할 수 있어 전파 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 것이다.In addition, when the width (T c ) of a single cycle pulse is sufficiently narrow, the transmission bandwidth given by T c -1 becomes large enough to transmit and receive a single cycle pulse. Therefore, when a wideband signal uses a low spectral power density characteristic, Channels can be shared so that radio resources can be used efficiently.

더욱이, 본 발명에서 설계된 광대역 다원접속용 신호는 RF 반송파를 사용하여 변조한후 전송하는 방식의 종래의 대역 확산 신호와 비교하여, 단일 사이클 펄스를 이용하여 변조하므로 실제 광대역 다원접속용 송·수신 시스팀의 구현을 보다 용이하게 할 수 있는 것이다. 아울러, 향후 예상되는 개인 휴대 통신에서 광대역 다원접속용 신호로서도 이용될 수 있는 것이다.Furthermore, the wideband multiple access signal designed in the present invention is modulated using a single cycle pulse, compared to the conventional spread spectrum signal of a modulated transmission using an RF carrier, and thus, a real wideband multiple access transmission / reception system. This makes it easier to implement. In addition, it can be used as a signal for broadband multiple access in the future personal portable communication.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 의하여 제한되어져야 한다.Although the invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations can be made within the spirit and scope of the invention, and such variations or modifications are limited by the appended claims. You must lose.

Claims (4)

입력되는 log2M비트 블럭 데이타를 이진 직교 시퀀스를 사용하여 M진 직교 시퀀스로 변조하는 단계; 상기 변조된 데이타 신호를 소수부호를 사용하여 펄스 위치를 변조하는 단계; 상기 펄스 위치 변조된 데이타 신호를 수신하여 펄스 파형을 상관하는 단계; 상기 상관된 펄스 파형을 소수부호를 사용하여 복조하는 단계; 및 상기 복조된 신호를 이진 직교 시퀀스를 사용하여 각 심볼에 해당하는 결정 변수를 추출하는 단계; 상기 추출된 결정 변수에서 최대값을 선택하는 단계; 및 선택된 최대값으로부터 데이타를 복원하는 단계; 로 구성된는 것을 특징으로 하는 소수부호(prime code)를 이용한 M진 직교 부호변조 방법.Modulating the received log 2 M-bit block data into M binary orthogonal sequence using a binary orthogonal sequence; Modulating a pulse position of the modulated data signal using a decimal sign; Receiving the pulse position modulated data signal and correlating a pulse waveform; Demodulating the correlated pulse waveform using a decimal sign; Extracting a decision variable corresponding to each symbol from the demodulated signal using a binary orthogonal sequence; Selecting a maximum value from the extracted decision variable; And restoring data from the selected maximum value; M binary orthogonal code modulation method using a prime code, characterized in that consisting of. 제1항에 있어서, 입력되는 log2M비트 블럭 데이타를 이진 직교 시퀀스를 사용하여 M진 직교 시퀀스로 변조하는 단계가 하다마르 행렬을 사용하여 변조하는 것을 특징으로 하는 소수부호(prime code)를 이용한 M진 직교 부호변조 방법.The method of claim 1, wherein the step of modulating the input log 2 M-bit block data into an M orthogonal sequence using a binary orthogonal sequence is modulated using a Hadamard matrix. M-ary orthogonal code modulation. 제1항에 있어서, 상기 M진 직교 부호변조된 신호는 주파수 스펙트럼 밀도가 낮은 광대역 신호인 것을 특징으로 하는 소수부호(prime code)를 이용한 M진 직교 부호변조 방법.The method of claim 1, wherein the M-Orthogonal code-modulated signal is a wide-band signal having a low frequency spectrum density. 특정 이진 직교 시퀀스(Fi)를 선택하는 이진 직교 시퀀스 선택기(21), Tf주기 펄스를 발생시키는 펄스 발생기(22), 선택된 소수(P)에 의한 소수부호를 발생시키는 소수부호 발생기(23), 및 펄스 발생기(22)의 신호와 소수부호 발생기(23)의 신호를 합하여 신호의 위치를 변조시키는 펄스 위치 변조기(24)로 구성된 송신장치와; 수신된 신호와 펄스 파형간에 상호 상관을 취하여 출력 신호를 발생시키는 펄스 파형 상관기(31), 상기 펄스 파형 상관(31)를 통과한 신호중에서 특정 펄스 에너지를 샘플링하기 위한 스위치(sw), 상기 송신장치의 소수부호 발생기와 본질적으로 동일한 소수부호를 발생시키는 소수부호 발생기(33), 특정 신호만을 통과시키기 위한 타임슬롯 선택기(32), 상기 타임슬롯 선택기(32)를 통과한 신호중 원하는 출력값을 누적하여 출력하는 누산기(34), 및 상기 누산기(32)의 출력에서 최대값을 주는 심볼을 선택하여 심볼 결정을 내리는 최대값 선택기(35)로 구성된 수신장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰라 통신용 다원접속 송수신장치.A binary orthogonal sequence selector 21 for selecting a particular binary orthogonal sequence F i , a pulse generator 22 for generating T f periodic pulses, and a decimal code generator 23 for generating a fractional code by the selected decimal number P And a pulse position modulator (24) which modulates the position of the signal by summing the signal of the pulse generator (22) and the signal of the decimal code generator (23); A pulse waveform correlator 31 which cross-correlates between a received signal and a pulse waveform to generate an output signal, a switch sw for sampling a specific pulse energy among signals passing through the pulse waveform correlation 31, and the transmitting device A decimal code generator 33 for generating essentially the same fractional code as a decimal code generator of a time slot selector 32 for passing only a specific signal, and a desired output value of the signals passed through the time slot selector 32 is accumulated and outputted. And a receiver comprising an accumulator 34 and a maximum selector 35 that selects a symbol giving a maximum value from an output of the accumulator 32 and makes a symbol decision. .
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