KR980012899A - 롬 테이블을 이용한 타이밍 검출기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식을 이용하는 수신기에 있어서, 롬 데이블을 이용하며 신호의 타이밍을 검출하는 롬 테이블을 이용한 타이밍 검출기에 관한 것으로, I 또는 Q 채널의 샘플 값을 어드레스로 하는 타이밍 신호를 저장하고 입력되는 I 또는 Q 채널의 샘플값을 어드레스로 간주하여 샘플링 타이밍을 위한 타이밍 정보를 출력한다.

따라서 본 발명은 곱샘기를 사용하지 않으므로 설계 면적이 줄어들고 처리 속도가 빨라지며, 파라메터가 변하는 경우 롬 데이블의 데이타 값만을 변경하면 되므로 타이밍 검출기의 구조를 바꾸지 않아도 되는 효과가 있다.

Description

롬 테이블을 이용한 타이밍 검출기

도1은 QPSK 송신단의 심볼 맵핑도,

도2는 종래의 타이밍 검출기의 구성도.

도3은 본 발명에 의한 타이밍 검출기의 구성도,

도4는 QPSK 수신단의 심볼 맵핑도.

도5는 시간축에 따르는 I 및 Q 채널 신호의 파형도,

도6는 본 발명이 적용된 QPSK 모뎀의 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1, 2, 11 : 지연기 3 : 감산기

4 : 곱샘기 12 : 롬

21,22 : A/D 변환기 23, 25 : 필터

24 : 오실레이터 26 : 타이밍 검출기

[발명의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

본 발명은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식을 이용하는 수신기에 있어서, 롬 테이욜을 이용하여 신호와 타이밍을 검출하는 롬 데이블을 이용한 타이밍 검출기에 관한 것이다.

디지탈 통신 방식을 이용하는 제품은 점차로 늘어나는 추세에 있다.

QPSK 방식은 송신단에서 1과 0의 비트열을 2비트마다 하나의 심볼로 할당한후 이를 반송파에 실어보내는 것이다. 예를 들면 도1에 도시한 바와 같이 비트열이 'O0' 인 경우 전송 심볼은 Cos(wot + 45°")가 되고. 비트열이 '01' 인 경우 전송 심볼은 Cos(wot + 315°)가 되고, 비트열이 'l0' 인 경우 전송 심볼은 Cos(wot + 225°)가 되고, 비트열이 '10' 인 경우 전송 심볼은 Cos(wot + 315°) 가 된다.

수신단에서는 4종류의 심볼을 구분하여 다시 비트열로 바꾸는 기능을 한다. 이때, 수신단에서는 심볼과 심볼 사이의 경계를 검출할 수 있어야 하는데, 이러한 기능을 하는 것이 바로 타이밍 검출기이다.

종래의 타이밍 검출기는 도2에 도시한 바와 같이 입력되는 I 또는 Q 채널의 샘플 값을 지연시키는 지연기(1), 지연기(1)의 출력을 지연시키는 지연기(2), 상기 입력되는 I 또는 Q 채널의 샘플 값으로 부터 상기 지연기(2)의 출력을 감산하는 감산기(3), 및 지연기(1)의 출력과 감산기(3)의 출력을 곱하여 타이밍 신호를 출력하는 곱셈기(4)로 구성된다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제 ]

이와 같이 구성되는 종래의 타이밍 검출기는 크기가 큰 곱셈기를 이용하여야 하므로 설계 면적이 커지고 처리 속도가 느려저는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 개선하기 위한 본 발명은 I 또는 Q 채널의 샘플 값을 어드레스로 간주하여 타이밍 신호를 출력하는 ROM 데이블을 이용하여 설계 면적을 줄이고 처리 속도를 개선하기 위한 롬 테이블을 이용한 타이밍 검출기를 제공함에 그 목적이 있다.

[발명의 구성 및 작용]

상기 목적을 달성시키기 위한 본 발명에 의한 롬 테이블을 이용한 타이밍 검출기는 입력되는 I 및 Q 채널의 샘플링 신호를 지연시키는 지연기, 및 I 및 Q 채널의 샘플링 신호를 어드레스로 하는 타이밍 신호를 저장하고 상기 지연기의 출력과 상기 I 및 Q 채널의 샘플링 신호를 어드레스로 하여 해당하는 타이밍 신호를 출력하는 롬으로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 롬을 이용한 타이밍 검출기는 I 또는 Q 채널의 샘플 값을 어드레스로 하는 타이밍 신호를 저장하고 입력되는 I 또는 Q 채널의 샘플값을 어드레스로 간주하여 샘플링 타이밍을 위한 타이밍 정보를 출력한다.

[실시예]

도3를 참조하면, 본 발명에 의한 신규한 롬을 이용한 타이밍 검출기는 입력되는 I 및 Q 샘플링 신호의 피크값과 상기 입력되는 I 및 Q 신호가 천이될때의 신호가 롬 테이블(12)의 어드레스로 입력될 수 있도록 상기 입력되는 I 및 Q 샘플링 신호를 지연시키는 래치로 구성되어, 입력되는 I 및 Q 채널의 샘플링 신호를 지연시키는 지연기(11), 및 I 및 Q 채널의 샘플링 신호를 어드레스로 하는 타이밍 신호를 저장하고 상기 지연기(11)의 출력과 상기 I 및 Q 채널의 샘플링 신호를 어드레스로 하여 해당하는 타이밍 신호를 출력하는 롬(12)으로 구성된다.

수신단에 입력되는 QPSK 심볼 신호는 4종류의 위상을 갖는 코사인(Cos) 또는 사인(Sin) 신호로 볼 수 있다. 이 입력 신호에 대해 Coswot(wo는 반송 주파수)를 곱하고 나서 로우 패스 필터링하면 인페이즈(Inphase)신호를 얻는다. 이를 적절히 중폭하면 +1과 -1사이의 값이 된다.

또한, 마찬가지로 수신단의 입력 신호에 Sinwot를 곱하고 나서 로우 패스 펄터링하면 쿼드레쳐(Quadrature)신호를 얻는데, 이 값도 또한, +1과 -1사이의 값이 된다.

위의 두 채널의 값을 각각 I채널 및 Q 채널 데이타라고 한다.

수신단에서는 I 및 Q 값을 가지고 도4에 도시한 바와 같이 각각의 부호에 따라 최종 비트의 값을 결정한다. 즉, I채널의 부호가 '+' 이고 Q채널의 부호가 '+' 인 경우에는 '00' 비트가 되고, I채널의 부호가 '+'이고 Q채널의 부호가 '-' 인 경우에는 '01' 비트가 되고, I채널의 부호가 '-'7l고 Q채널의 부호가 '+' 인 경우에는 'Il' 비트가 되고. I채널의 부호가 '-' 이고 Q채널의 부호가 '-' 인 경우에는 '10' 비트가 된다.

I 및 Q 채널의 부호는 연속된 심볼의 4가지 위상간에 따라 결정된다. 즉, 도5에 도시한 바와 같이 시간축에서 I 및 Q 채널의 값을 보면 심볼이 하나 변할때마다 +-부호가 바뀔 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.

심볼1과 심볼2사이의 부호의 천이를 검출하여 A/D 샘플링(Analog/Digital Sampling)을 신호의 피크(Peak)점에서 하도록 하는 타이밍 정보를 제공하는 것이 타이밍 검출기이다.

디지탈 방식으로 구현한 모뎀에서 심볼마다 2번의 A/D 샘플링을 한다면 A/D 샘플된 입력값을 타이밍 검출기를 통해 현재의 샘플링 타이밍을 빠르게 할 필요가 있는지, 늦게할 필요가 있는지에 대한 타이밍 정보를 만들어 낸다.

입력되는 I 및 Q 채널의 샘플링 신호의 피크같은 지연기(11)에 입력되어 입력되는 I 및 Q 신호가 천이될때까지 지연된후, 다음 심볼에 해당하는 샘플링 신호와 함께 롬(12)으로 입력되어 어드레스로 사용된다.

이와 같이 입력되는 I 및 Q 샘플링 신호를 어드레스로 간주하여 롬(12)에서는 해당하는 타이밍 신호를 출력하게 된다. 즉, 샘플링 타이밍을 빠르게 할 필요가 있는지 늦게 할 필요가 있는지에 대한 타이밍 정보를 출력하게 된다.

이때, 파라메터가 변하면 롬(12)에 저장된 데이타 값을 바꾸어 프로그램할 수 있도록 구성한다.

본 발명에 의한 타이밍 검출기를 이용한 QPSK 모뎀은 도6에 도시한 바와 같이 I 및 Q 채널 신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D 변환기(21, 22), A/D 변환기(21, 22)로 부터 출력되는 디지탈 신호를 필터링하는 필터(23), 필터(23)의 출력에 따라 타이밍을 검출하여 타이밍 신호를 출력하는 타이밍 검출기(26), 타이밍 검출기(26)로 부터 출력되는 타이밍 신호를 펼터링하는 필터(25), 필터(25)의 출력에 따라 발진하여 A/D 변환에 적합한 샘플링 주파수에 해당하는 주파수 신호를 A/D 변환기(7)로 출력하는 오실레이터(24)로 구성된다.

입력되는 I 채널 신호는 A/D 변환기(21)에서 샘플링되고, 입력되는 Q 채널 신호는 A/D 변환기(22)에서 오실레이터(24)로 부터 출력되는 샘플링 주파수 신호에 따라 샘플링되어 디지탈 신호로 출력된다. A/D 변환기(21, 22)로 부터 출력되는 디지탈 신호는 필터(23)에서 필터링된후 외부로 출력되면서 다시 타이밍 검출기(26)로 피드백되어 타이밍 신호가 출력된다.

즉, 타이밍 검출기(26)에서는 필터(23)의 출력을 어드레스로 간주하여 롬테이블로 부터 샘플링 타이밍을 늦출 것인지 빠르게 할 것인지에 대한 타이밍 정보를 출력한다.

타이밍 검출기(26)로 부터 출력되는 타이밍 신호는 다시 필터(25)에서 필터링된후 오실레이터(24)로 입력되어 A/D 변환에 적합한 샘플링 주파수에 해당하는 주파수 신호를 발생하도록 제어한다.

즉, 타이밍 검출기(26)에서 출력된 타이밍 신호가 샘플링 타이밍을 늦출 것을 명령하면 오실레이터(24)에서는 그에 따라 출력되는 샘플링 주파수 신호의 주파수를 낮추고, 타이밍 검출기(26)에서 출력된 타이밍 신호가 샘플링 타이밍을 빠르게 할 것을 명령하면 오실레이터(24)에서는 그에 따라 출력되는 샘플링 주파수 신호의 주파수를 높이게 된다.

따라서 주파수가 조절되어 오실레이터(24)로 부터 출력되는 샘플링 주파수 신호에 따라 입력되는 Q 채널 신호는 A/D 변환기(22)에서 A/D 변환되어 필터(23)로 출력된다.

[발명의 효과]

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 롬 테이블을 이용한 타이밍 검출기는 곱셈기를 사용하지 않으므로 설계 면적이 줄어들고 처리 속도가 빨라지며. 파라메터가 변하는 경우 롬 테이블의 데이타 값만을 변경하면 되므로 타이밍 검출기의 구조를 바꾸지 않아도 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 입력되는 I 및 Q 채널의 샘플링 신호를 지연시키는 지연기(11), 및 I 및 Q 채널의 샘플링 신호를 어드레스로 하는 타이밍 신호를 저장하고 상기 지연기(11)의 출력과 상기 I 및 Q 채널의 샘플링 신호를 어드레스로 하여 해당하는 타이밍 신호를 출력하는 롬(12)으로 구성됨을 특징으로 하는 롬 테이블을 이용하는 타이밍 검 출기.
2. 제1항에 있어서, 상기 지연기(11)는 상기 입력되는 I 및 Q 샘플링 신호의 피크값과 상기 입력되는 I 및 Q 신호가 천이될때의 신호가 롬 테이블(12)의 어드레스로 입력될 수 있도록 상기 입력되는 I 및 Q 샘플링 신호를 지연시키는 래치로 구성됨을 특징으로 하는 롬 테이블을 이용한 타이밍 검출기.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내층에 의하여 공개하는 것임.