WO2009116734A1 - Inmarsat communications down-link receiver and data restoration method used in the same - Google Patents

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WO2009116734A1
WO2009116734A1 PCT/KR2009/001041 KR2009001041W WO2009116734A1 WO 2009116734 A1 WO2009116734 A1 WO 2009116734A1 KR 2009001041 W KR2009001041 W KR 2009001041W WO 2009116734 A1 WO2009116734 A1 WO 2009116734A1
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data
constant
signal
interpolator
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PCT/KR2009/001041
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Inventor
최형진
한정수
조병창
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성균관대학교산학협력단
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L7/04Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/041Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
    • H04L7/042Detectors therefor, e.g. correlators, state machines
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
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    • H04B7/18513Transmission in a satellite or space-based system
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    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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Definitions

  • the present invention relates to a downlink receiver, and more particularly, to a downlink receiver for timing recovery of a signal received in an inmarsat communication.
  • Inmarsat (International Mobile Satellite) Mini-m system is well known as the system used for relaying the Internet in the Himalayan climbing platform and has been increasing since 1995.
  • Inmarsat-A, B, M, and C services use global satellite beams, but Inmarsat Mini-m services use parabore satellite antennas of about 30 cm because they can be miniaturized using spot beams.
  • a frequency offset may occur due to a mismatch of the transceiver oscillator.
  • a signal received at a receiver by a frequency offset may change in phase with time.
  • the phase changes with time there is a problem in that the receiver cannot accurately sample the data symbols in the received signal.
  • the signal bandwidth of the Inmarsat Mini-m system is 2.4 kHz and has the smallest signal bandwidth of the Inmarsat system. Therefore, the Inmarsat Mini-M system is a relatively large frequency offset system because the frequency tolerance recommended by the Inmarsat specification is 924 Hz. Therefore, even when the parallax with respect to the carrier is corrected, residual frequency offset may occur. There is a problem in that data symbols cannot be sampled reliably in the residual frequency offset environment.
  • the TED algorithm includes a data added method and a non-data added method.
  • ELD Error Deposition
  • ZCD Zero Crossing Detector
  • MMD Muller and Muller Detector
  • the GAD (Gardner Detector) method which is a non-data added method, has been widely used as an algorithm for minimizing the influence on the presence of the carrier phase offset.
  • the GAD method when considering the influence of the frequency offset that the carrier phase offset changes over time, the GAD method also has a problem that the jitter performance is deteriorated due to the residual carrier phase offset to ensure a stable performance.
  • the GAD method has a problem that it is impossible to quickly detect the UW signal in the Unique Word (UW) section required by the Inmarsat Mini-m system.
  • UW Unique Word
  • An object of the present invention is to propose a downlink receiver for sampling a data symbol so as to be reliable from a received signal in a communication environment using an Inmarsat Mini-m system.
  • Another object of the present invention in the communication environment using the Inmarsat Mini-m system, in consideration of the environment where the residual frequency offset may occur, the downlink for correcting the time difference to accurately sample the data symbols in the received signal received It is to propose a receiver.
  • the downlink receiver of the INMARSAT communication Analog to Digital Converter (Analog to Digital Converter) for outputting a digital signal r (k)-where k is A natural number, a first interpolator for receiving the digital signal r (k) and restoring first data, a complex conjugate of r (k-1) with a delay of one sample of r (k), and the A differential signal is generated by multiplying the digital signal r (k), and a UW detector for determining the existence of a unique word using the correlation of the differential signal, and receiving the differential signal to receive the second data.
  • Analog to Digital Converter Analog to Digital Converter
  • a second interpolator for reconstructing, a parallax detector for detecting a time difference in the second data and outputting a parallax, and a controller for outputting a symbol reconstruction center constant and a symbol reconstruction interval constant according to the parallax, wherein the symbol
  • the circle center and the constant symbol recovery interval constant is provided to the first and second interpolators.
  • the UW detector determines that the differential signal includes the unique word
  • the differential signal is input to the second interpolator, and the second interpolator is configured to recover the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval.
  • the second data may be restored from the input differential signal using a constant.
  • the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant are input to the first and second interpolators when the UW detector determines that the unique word is included in the differential signal. Reconstructs the first data from the input digital signal r (k) using the symbol reconstruction center constant and the symbol reconstruction interval constant, and the second interpolator is the symbol reconstruction center constant and the symbol reconstruction interval constant.
  • the second data may be restored from the input differential signal by using.
  • the downlink receiver may further include a loop filter that multiplies the time difference by a predetermined gain.
  • the second interpolator, parallax detector, loop filter, and controller may form a closed loop.
  • the controller updates a symbol recovery center constant and a symbol recovery interval constant provided to the first and second interpolators, and the first interpolator is the closed type.
  • the symbol may be recovered by determining a sampling point of the symbol from the digital data signal r (k) using the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant updated through a loop.
  • the data recovery method in the downlink receiver of INMARSAT communication the digital signal r (k) generated by analog-to-digital conversion (Analog to Digital Converting), wherein k is a complex number of r (k-1) with a one-sample delay of natural number and multiplied by the digital signal r (k) to generate a differential signal, and the differential signal includes a unique word.
  • analog-to-digital conversion Analog to Digital Converting
  • the method for restoring data in a downlink receiver of the INMARSAT communication includes detecting a time error in the second data and outputting a time difference, and generating a symbol recovery center constant and a symbol recovery interval constant according to the time difference.
  • the method may further include providing the first and second interpolators.
  • a method for restoring data in a downlink receiver of a wireless communication includes a digital signal r (k) generated by analog to digital converting an analog received signal, where k is Generating a differential signal by multiplying the complex number of r (k-1) with a delay of one sample by the digital signal r (k), and determining that the differential signal includes a preamble Restoring first data from the input digital signal r (k) by using a symbol restoration center constant and a symbol restoration interval constant in a first interpolator, and the preamble is included in the differential signal.
  • the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant may be updated each time the differential signal is input to the second interpolator and provided to the first and second interpolators.
  • the first interpolator may reconstruct a symbol by determining a sampling point of the symbol from the digital data signal r (k) using the updated symbol reconstruction center constant and symbol reconstruction interval constant.
  • the data recovery method in the downlink receiver and the downlink receiver according to the embodiments of the present invention has an advantage of sampling data symbols reliably from a received signal in a communication environment using an Inmarsat Mini-m system.
  • the parallax may be corrected to accurately sample data symbols in a received signal in consideration of an environment in which residual frequency offset may occur.
  • the data recovery method in the downlink receiver and the downlink receiver according to the embodiments of the present invention is applicable to the step of sampling the data symbol when the preamble (preamble) in the conventional wireless communication system.
  • FIG. 1 is a view for explaining a data only frame (data only frame) in the Inmarsat Mini-m system.
  • the differential filter 211 may generate a differential signal by multiplying the complex conjugate of the received signal r (k-1) by delaying the received signal r (k) by one sample to the received signal r (k).
  • the matched filter 212 may determine whether the UW signal is included in the differential signal by using the power of the differential signal, and may turn on / off the first and second switches 281 and 282.
  • the first and second interpolators 230 and 231 may restore the first and second data from the r (k) and the differential signals, respectively, by using the received symbol recovery center constant and symbol recovery interval constant. have.
  • the sampler 222 uses an early delay detector (ELD) using two signals (ie, an early signal and a late signal) as a timing error detector (TED) 240.
  • ELD early delay detector
  • TED timing error detector
  • two signals may be sampled per one data symbol.
  • the parallax detector 240 may output a parallax corresponding to a timing error in the input signal.
  • the loop filter 250 then adjusts the gain of the parallax to prevent degradation of tracking performance caused by frequency error.
  • the tracking performance is the tracking performance for the sampling point of the symbol. More specifically, it is the time taken to find the exact sampling point of the symbol.
  • the controller 260 may generate and output a symbol recovery center point constant and a symbol recovery interval constant 261 using the input signal.
  • the first and second interpolators 230 and 231 may restore the symbol from the input signal using the input symbol restoration center constant and the symbol restoration interval constant 261.
  • the second interpolator 231 receives two sample signals per symbol in the differential signal. More specifically, a half-early sample signal and a half-late sample signal are received per symbol. In this case, the second interpolator 231 uses the input symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant 261 to between the half-early sample signal and the half-late sample signal. It can track the location of the located symbol and restore the symbol.
  • FIG 3 is a diagram illustrating a configuration of the UW detector 210 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a graph illustrating the performance of the UW detector according to an embodiment of the present invention.
  • the UW detector includes a differential filter 01, a matched filter 302, and a power calculator 303 in order to describe the functions of the UW detector in detail.
  • the power calculator 303 is described. It will be apparent to those skilled in the art that may be included in the matched filter 302 can be configured.
  • the received signal r (k) is a signal digitally converted to 19.2 KHz, which is eight times the symbol transmission rate as described above. R (k) thus contains 8 sample signals per symbol.
  • the k (where k is a natural number) sample and the normalized parallax ⁇ k may be expressed by Equations 3 and 4 below.
  • T s T / 8, which is a sample duration of the digitally converted sample signal.
  • n (k) is AWGN.
  • h (t) is as described above, to be.
  • Equation 8 the output of the UW detector 210 output from the power calculator 303 may be expressed by Equation 8 below.
  • the output Z of the UW detector 210 represents a power value that correlates a received UW differential signal and a known differential UW signal at a transmitting and receiving end when the differential signal includes the UW signal.
  • the signal does not include a UW signal, the signal has a value smaller than the power value, and is used to determine whether the UW signal is included in the differential signal.
  • v (k) (ie V I (k) and V Q (k)) As AWGN.
  • the UW detection capability of the AWGN 402 added with the frequency offset 1 KHz and the AWGN 401 not added is substantially different. It can be seen that the same appears without.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the performance of a parallax detector according to an embodiment of the present invention.
  • the GAD (Gardner Detector) algorithm is the on time of the previous symbol (that is, the point at which the symbol is measured / estimated / determined and sampled), the on time of the current symbol, and two on The midpoint of the time is used as the sampling point.
  • R represents the real component and ⁇ is As an offset of the fixed carrier phase.
  • k ' 8k, which is an on-time sample time point (that is, a time point at which a symbol is measured / estimated / determined and sampled) as an over-sampled signal.
  • the parallax detection method uses a differential signal generated and output from the UW detector, thereby minimizing the influence of the fixed carrier phase offset and data pattern, thereby ensuring fast UW detection and stable jitter performance. It will be described below in more detail.
  • is As a fixed carrier phase offset.
  • is As a fixed carrier phase offset.
  • the parallax output from the parallax detector according to the embodiment of the present invention is a fixed carrier phase offset
  • a fixed carrier phase offset affecting the parallax output of the GAD scheme of the prior art illustrated in Equation 10 It can be seen that the effect of ⁇ is less than that of.
  • FIG. 5 is a graph comparing open loop jitter performance in a 50 Hz and 100 Hz frequency offset environment with respect to a parallax detector according to an embodiment of the present invention, and a GAD type parallax output.
  • the parallax detector according to an embodiment of the present invention exhibits better open loop jitter performance than the conventional GAD method by minimizing the influence of the fixed carrier phase offset and the pattern jitter due to the frequency offset. Can be.
  • the differential detector 240 according to an embodiment of the present invention has been described with reference to FIG. 5. 6 to 8, a loop filter 250 according to an embodiment of the present invention will be described.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of a loop filter according to an embodiment of the present invention.
  • G 1 601 and G 2 602 are the gains of the loop filter.
  • the Inmarsat Mini-m system needs to detect the UW signal in the UW interval, fast tracking performance is required, and accordingly, the gain of the loop filter can be largely set by a predetermined method.
  • FIG. 7 and 8 illustrate tracking performance and jitter performance according to gain in a loop filter according to an embodiment of the present invention.
  • the X axis is a value corresponding to time as a symbol index.
  • the Y-axis is a value at which an error with an accurate sampling time point (on time) changes when sampling a symbol with time. That is, if the Y axis is 0, it can be seen that the timing of sampling the symbol is correctly corrected.
  • the timing jitter is a difference between the current timing error value and the previous timing error value.
  • the timing jitter value is small, the jitter performance is improved.
  • the jitter performance is improved when the loop filter gain is reduced, but the tracking performance is slowed.
  • the controller 260 that receives the time difference of which the gain is adjusted in the loop filter 260 may adjust the sampling position by controlling the first and second interpolators 230 and 231. That is, in more detail, the controller 260 receiving the gain-adjusted parallax may output a symbol restoration center constant and a symbol restoration interval constant.
  • the first and second interpolators 230 and 231 adjust the timing of sampling data from the input signal by using the output symbol restoration center constant and the symbol restoration interval constant.
  • the second interpolator 231, the parallax detector 240, the loop filter 250, and the controller 260 may form the closed loop 270.
  • the symbol interval center constant and the symbol interval interval constant may be adjusted by the controller 260 so that the parallax adjustment may be performed more accurately with respect to the sampling time point of the second interpolator by the feedback effect.
  • FIG. 9 is a graph illustrating jitter performance of an interpolator according to an embodiment of the present invention.
  • the interpolator is generally a piecewise interpolater and a cubic interpolater.
  • the cubic interpolator 902 performs better than the piecewise interpolater 901, the performance difference is not large. Therefore, although the embodiment of the present invention will be described based on the piecewise interpolator, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited thereto.
  • the piecewise interpolator according to the embodiment of the present invention may be represented by Equation 12 below, and the structure diagram may be represented by FIG. 10.
  • ⁇ k is a symbol reconstruction interval constant
  • m k is a symbol reconstruction center constant
  • ⁇ k and m k may be controlled by the controller 260.
  • Equation 12 Since the piecewise interpolator which can be represented by Equation 12 can be implemented in FIG.
  • 11 and 12 are graphs illustrating tracking performance and jitter performance in a steady state of a downlink receiver according to an embodiment of the present invention and a downlink receiver applying the GAD scheme of the prior art.
  • the data recovery method of the present invention is applied. It may be.
  • the UW detector of the downlink receiver of the INMARSAT communication of FIG. 2 acts as a preamble detector, generates a differential signal of the current preamble and the previous preamble, and determines that the preamble is included in the differential signal.
  • the second interpolator Provide the differential signal to a second interpolator, the second interpolator recovers a symbol from the input differential signal using a symbol recovery center constant and a symbol recovery interval constant and the first interpolator is the symbol recovery center.
  • the symbol and the symbol recovery interval constant may be used to recover a symbol from the input digital signal r (k).

Abstract

An Inmarsat communications down-link receiver is disclosed.  The Inmarsat communications down-link receiver comprises: an analog to digital converter (ADC) that converts an analog received signal to digital and outputs a digital signal r(k); a first interpolater that receives the digital signal r(k) as input and restores the first data; a UW (unique word) detector that multiplies the conjugate complex numbers of r(k-1), which is to say r(k) delayed by 1 sample, and the digital signal r(k) to produce a differential signal, and that uses the correlation of the differential signal to determine whether it is a unique word; a second interpolater that receives the differential signal as input and restores second data; a time difference detector that detects time-related errors in the second data and outputs the time difference; and a controller that outputs a symbol restoration central constant and symbol restoration interval constant according to the time difference; [A1] and the symbol restoration central constant and symbol restoration interval constant are provided in the first and second interpolaters.  Within the communications environment that uses the Inmarsat Mini-m system, data symbols may be sampled with reliability from the received signals that are received.

Description

인말새트 통신의 하향 링크 수신기 및 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법Data restoration method in downlink receiver and downlink receiver of Inmarsat communication
본 발명은 하향 링크 수신기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인말새트 통신에서 수신되는 신호의 시간 오차를 보정(timing recovery)하는 하향 링크 수신기에 관한 것이다.The present invention relates to a downlink receiver, and more particularly, to a downlink receiver for timing recovery of a signal received in an inmarsat communication.
인말새트(International Mobile Satellite) Mini-m 시스템은 히말라야 등반대에서 인터넷 중계를 위해서 사용하는 시스템로 잘 알려져 있으며, 1995년 서비스 개시 이후 지속적으로 증가하고 있다. 인말새트-A, B, M, C 서비스는 글로벌 위성빔을 이용하고 있지만, 인말새트 Mini-m 서비스는 스포트 빔을 이용하여 터미널을 소형화 시킬 수 있어 약 30cm의 파라보라 위성 안테나를 사용한다. Inmarsat (International Mobile Satellite) Mini-m system is well known as the system used for relaying the Internet in the Himalayan climbing platform and has been increasing since 1995. Inmarsat-A, B, M, and C services use global satellite beams, but Inmarsat Mini-m services use parabore satellite antennas of about 30 cm because they can be miniaturized using spot beams.
인말새트 Mini-m 시스템을 이용하는 경우, 송수신단 오실레이터의 부정합(mismatch)에 의해 주파수 옵셋이 발생할 수 있다. 이 경우, 주파수 옵셋에 의해 수신단에 수신되는 신호가 시간에 따라 위상이 변화할 수 있다는 문제점이 있다. 여기서, 시간에 따라 위상이 변화하므로, 수신단에서 수신신호에서 데이터 심볼을 정확하게 샘플링 할 수 없다는 문제점이 있다. When using the Inmarsat Mini-m system, a frequency offset may occur due to a mismatch of the transceiver oscillator. In this case, there is a problem in that a signal received at a receiver by a frequency offset may change in phase with time. Here, since the phase changes with time, there is a problem in that the receiver cannot accurately sample the data symbols in the received signal.
보다 상세하게는, 인말새트 Mini-m 시스템의 신호 대역폭이 2.4 kHz이고, Inmarsat 시스템 중 가장 작은 신호 대역폭을 가진다. 따라서, 인말새트 규격에서 권고하는 주파수 한계(frequency tolerance)가 924 Hz이므로, 인말새트 Mini-M 시스템은 상대적으로 주파수 옵셋이 큰 시스템이다. 따라서 반송파에 대한 시차를 보정하여도, 잔류 주파수 옵셋이 발생할 수 있다. 이와 같이 발생 가능한 잔류 주파수 옵셋 환경에서 신뢰성 있도록 데이터 심볼을 샘플링할 수 없다는 문제점이 있다. More specifically, the signal bandwidth of the Inmarsat Mini-m system is 2.4 kHz and has the smallest signal bandwidth of the Inmarsat system. Therefore, the Inmarsat Mini-M system is a relatively large frequency offset system because the frequency tolerance recommended by the Inmarsat specification is 924 Hz. Therefore, even when the parallax with respect to the carrier is corrected, residual frequency offset may occur. There is a problem in that data symbols cannot be sampled reliably in the residual frequency offset environment.
따라서, 인말새트 Mini-m 시스템은 상대적으로 주파수 옵셋이 큰 시스템이기 때문에 주파수 옵셋에 강인한 TED(Timing Error Detector) 알고리즘의 적용이 필요하다. Therefore, since the Inmarsat Mini-m system has a relatively large frequency offset, it is necessary to apply a TED (Timing Error Detector) algorithm that is robust to the frequency offset.
TED 알고리즘에는 데이터 추가(data added) 방식과, 데이터 비추가(non-data added) 방식이 있다. The TED algorithm includes a data added method and a non-data added method.
기본적으로 ELD, ZCD (Zero Crossing Detector), MMD (Muller and Muller Detector) 등과 같은 데이터 추가(data added) 방식은 반송파 위상 옵셋이 존재하는 환경에 대해서 안정적인 타이밍 동기 성능을 얻을 수 없다는 문제점이 있다. Basically, data added methods such as ELD, Zero Crossing Detector (ZCD), Muller and Muller Detector (MMD), and the like have a problem in that stable timing synchronization performance cannot be obtained for an environment in which a carrier phase offset exists.
따라서, 반송파 위상 옵셋 존재시 이에 대한 영향을 최소화 할 수 있는 알고리즘으로 non-data added 방식인 GAD(Gardner Detector) 방식이 널리 사용되고 있다. 하지만 시간에 따라 반송파 위상 옵셋이 변화하는 주파수 옵셋의 영향을 고려할 경우, GAD 방식 역시 잔류 반송파 위상 옵셋에 의해 지터(Jitter) 성능이 열화되어 안정적인 성능을 보장할 수 없다는 문제점이 있다. 또한, GAD 방식은 인말새트 Mini-m 시스템에서 요구하는 유니크 워드(Unique Word, 이하 ‘UW’라 칭함) 구간에서의 빠르게 UW 신호를 검출하는 것이 불가능하다는 문제점이 있다. Therefore, the GAD (Gardner Detector) method, which is a non-data added method, has been widely used as an algorithm for minimizing the influence on the presence of the carrier phase offset. However, when considering the influence of the frequency offset that the carrier phase offset changes over time, the GAD method also has a problem that the jitter performance is deteriorated due to the residual carrier phase offset to ensure a stable performance. In addition, the GAD method has a problem that it is impossible to quickly detect the UW signal in the Unique Word (UW) section required by the Inmarsat Mini-m system.
종래의 인말새트 Mini-m 시스템을 이용한 통신에 있어서, 주파수 옵셋이 발생하는 환경을 고려하여, 수신되는 수신신호에서 데이터 심볼을 정확하게 샘플링할 수 있도록 시차를 보정하는 연구가 없었다.In the conventional communication using the Inmarsat Mini-m system, in consideration of the environment in which the frequency offset occurs, there is no study to correct the parallax to accurately sample data symbols in the received received signal.
본 발명의 목적은 인말새트 Mini-m 시스템을 이용한 통신환경에서, 수신되는 수신신호로부터 신뢰성이 있도록 데이터 심볼을 샘플링하는 하향 링크 수신기를 제안하는 것이다. An object of the present invention is to propose a downlink receiver for sampling a data symbol so as to be reliable from a received signal in a communication environment using an Inmarsat Mini-m system.
본 발명의 다른 목적은, 인말새트 Mini-m 시스템을 이용한 통신환경에서, 잔류 주파수 옵셋이 발생할 수 있는 환경을 고려하여, 수신되는 수신신호에서 데이터 심볼을 정확하게 샘플링할 수 있도록 시차를 보정하는 하향 링크 수신기를 제안하는 것이다. Another object of the present invention, in the communication environment using the Inmarsat Mini-m system, in consideration of the environment where the residual frequency offset may occur, the downlink for correcting the time difference to accurately sample the data symbols in the received signal received It is to propose a receiver.
본 발명의 또 다른 목적은, 일반적인 무선 통신 시스템에서 프리엠블(preamble)이 존재하는 경우, 데이터 심볼을 샘플링하는 단계에 적용가능한 하향 링크 수신기를 제안하는 것이다. It is still another object of the present invention to propose a downlink receiver applicable to sampling a data symbol when a preamble exists in a general wireless communication system.
본 발명의 일 측면에 따르면, 인말새트(INMARSAT) 통신의 하향 링크 수신기는, 아날로그 수신신호를 디지털로 변환하여 디지털 신호 r(k)를 출력하는 에이디씨(Analog to Digital Converter)-여기서, k는 자연수-와, 상기 디지털 신호 r(k)를 입력받아 제1 데이터를 복원하는 제1 인터폴레이터(interpolater)와, 상기 r(k)를 1샘플 지연시킨 r(k-1)의 켤레 복소수와 상기 디지털 신호 r(k)를 곱하여 차동 신호를 생성하고, 상기 차동신호의 상관(correlation)을 이용하여 유니크 워드(Unique Word)의 유무를 판단하는 UW 검출기와, 상기 차동신호를 입력받아 제2 데이터를 복원하는 제2 인터폴레이터와, 상기 제2 데이터에서 시간상 오차를 검출하여 시차를 출력하는 시차 검출기와, 상기 시차에 따른 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 출력하는 컨트롤러를 포함하되, 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수는 상기 제1 및 상기 제2 인터폴레이터에 제공된다. 여기서, 상기 UW 검출기가 상기 차동신호에 상기 유니크 워드가 포함된 것으로 판단된 경우에 상기 차동신호가 상기 제2 인터폴레이터에 입력되고, 상기 제2 인터폴레이터는 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 입력되는 차동신호로부터 상기 제2 데이터를 복원할 수 있다. 여기서, 상기 UW 검출기가 상기 차동신호에 상기 유니크 워드가 포함된 것으로 판단된 경우에 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수가 상기 제1 및 제2 인터폴레이터에 입력되고, 상기 제1 인터폴레이터는 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 입력된 디지털 신호 r(k)로부터 상기 제1 데이터를 복원하고, 상기 제2 인터폴레이터는 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 입력되는 차동신호로부터 상기 제2 데이터를 복원할 수 있다. 여기서, 상기 하향 링크 수신기는 상기 시차에 소정의 이득(gain)을 곱하는 루프 필터를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 인터폴레이터, 시차 검출기, 루프 필터 및 콘트롤러가 하나의 폐쇄형 루프를 형성할 수 있다. 상기 차동 신호가 상기 제2 인터폴레이터에 입력될 때마다 상기 컨트롤러는 상기제1 및 제2 인터폴레이터에 제공되는 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 갱신하고, 상기 제1 인터폴레이터는 상기 폐쇄형 루프를 통하여 갱신되는 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 디지털 데이터 신호 r(k)로부터 심볼의 샘플링 지점을 판단하여 심볼을 복원할 수 있다. According to an aspect of the invention, the downlink receiver of the INMARSAT communication, Analog to Digital Converter (Analog to Digital Converter) for outputting a digital signal r (k)-where k is A natural number, a first interpolator for receiving the digital signal r (k) and restoring first data, a complex conjugate of r (k-1) with a delay of one sample of r (k), and the A differential signal is generated by multiplying the digital signal r (k), and a UW detector for determining the existence of a unique word using the correlation of the differential signal, and receiving the differential signal to receive the second data. A second interpolator for reconstructing, a parallax detector for detecting a time difference in the second data and outputting a parallax, and a controller for outputting a symbol reconstruction center constant and a symbol reconstruction interval constant according to the parallax, wherein the symbol The circle center and the constant symbol recovery interval constant is provided to the first and second interpolators. Here, when the UW detector determines that the differential signal includes the unique word, the differential signal is input to the second interpolator, and the second interpolator is configured to recover the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval. The second data may be restored from the input differential signal using a constant. The symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant are input to the first and second interpolators when the UW detector determines that the unique word is included in the differential signal. Reconstructs the first data from the input digital signal r (k) using the symbol reconstruction center constant and the symbol reconstruction interval constant, and the second interpolator is the symbol reconstruction center constant and the symbol reconstruction interval constant. The second data may be restored from the input differential signal by using. Here, the downlink receiver may further include a loop filter that multiplies the time difference by a predetermined gain. The second interpolator, parallax detector, loop filter, and controller may form a closed loop. Each time the differential signal is input to the second interpolator, the controller updates a symbol recovery center constant and a symbol recovery interval constant provided to the first and second interpolators, and the first interpolator is the closed type. The symbol may be recovered by determining a sampling point of the symbol from the digital data signal r (k) using the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant updated through a loop.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 인말새트(INMARSAT) 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법은, 아날로그 수신신호를 아날로그-디지털 변환(Analog to Digital Converting)하여 생성한 디지털 신호 r(k)-여기서, k는 자연수-를 1샘플 지연시킨 r(k-1)의 켤레 복소수와 상기 디지털 신호 r(k)를 곱하여 차동 신호를 생성하는 단계와, 상기 차동신호에 유니크 워드(Unique Word)가 포함된 것으로 판단된 경우에 제1 인터폴레이터(interpolater)에서 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 입력된 디지털 신호 r(k)로부터 제1 데이터를 복원하는 단계와, 상기 차동신호에 상기 유니크 워드가 포함된 것으로 판단된 경우에 제2 인터폴레이터(interpolater)에서 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 차동신호로부터 제2 데이터를 복원하는 단계를 포함한다. 상기 인말새트(INMARSAT) 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법은 상기 제2 데이터에서 시간상 오차를 검출하여 시차를 출력하는 단계와, 상기 시차에 따른 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 생성하여 상기 제1 및 제2 인터폴레이터로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to another aspect of the invention, the data recovery method in the downlink receiver of INMARSAT communication, the digital signal r (k) generated by analog-to-digital conversion (Analog to Digital Converting), wherein k is a complex number of r (k-1) with a one-sample delay of natural number and multiplied by the digital signal r (k) to generate a differential signal, and the differential signal includes a unique word. Restoring first data from the input digital signal r (k) by using a symbol restoring center constant and a symbol restoring interval constant in a first interpolator when the first interpolator is determined; If it is determined that the word is included in the second interpolator (interpolater) using the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant from the second signal from the differential signal A and a step of restoring. The method for restoring data in a downlink receiver of the INMARSAT communication includes detecting a time error in the second data and outputting a time difference, and generating a symbol recovery center constant and a symbol recovery interval constant according to the time difference. The method may further include providing the first and second interpolators.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 무선 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법은, 아날로그 수신신호를 아날로그-디지털 변환(Analog to Digital Converting)하여 생성한 디지털 신호 r(k)-여기서, k는 자연수-를 1샘플 지연시킨 r(k-1)의 켤레 복소수와 상기 디지털 신호 r(k)를 곱하여 차동 신호를 생성하는 단계와, 상기 차동신호에 프리 엠블(preamble)이 포함된 것으로 판단된 경우에 제1 인터폴레이터(interpolater)에서 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 입력된 디지털 신호 r(k)로부터 제1 데이터를 복원하는 단계와, 상기 차동신호에 상기 프리 엠블이 포함된 것으로 판단된 경우에 제2 인터폴레이터(interpolater)에서 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 차동신호로부터 제2 데이터를 복원하는 단계를 포함한다. 상기 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수는 상기 차동 신호가 상기 제2 인터폴레이터에 입력될 때마다 갱신되어 상기 제1 및 제2 인터폴레이터에 제공될 수 있다. 상기 제1 인터폴레이터는 상기 갱신되는 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 디지털 데이터 신호 r(k)로부터 심볼의 샘플링 지점을 판단하여 심볼을 복원할 수 있다. According to another aspect of the present invention, a method for restoring data in a downlink receiver of a wireless communication includes a digital signal r (k) generated by analog to digital converting an analog received signal, where k is Generating a differential signal by multiplying the complex number of r (k-1) with a delay of one sample by the digital signal r (k), and determining that the differential signal includes a preamble Restoring first data from the input digital signal r (k) by using a symbol restoration center constant and a symbol restoration interval constant in a first interpolator, and the preamble is included in the differential signal. If it is determined that the second interpolator (interpolater) to restore the second data from the differential signal using the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant It includes the system. The symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant may be updated each time the differential signal is input to the second interpolator and provided to the first and second interpolators. The first interpolator may reconstruct a symbol by determining a sampling point of the symbol from the digital data signal r (k) using the updated symbol reconstruction center constant and symbol reconstruction interval constant.
본 발명의 실시예들에 따른 하향 링크 수신기 및 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법은 인말새트 Mini-m 시스템을 이용한 통신환경에서, 수신되는 수신신호로부터 신뢰성이 있도록 데이터 심볼을 샘플링한다는 장점이 있다. The data recovery method in the downlink receiver and the downlink receiver according to the embodiments of the present invention has an advantage of sampling data symbols reliably from a received signal in a communication environment using an Inmarsat Mini-m system.
또한, 인말새트 Mini-m 시스템을 이용한 통신환경에서, 잔류 주파수 옵셋이 발생할 수 있는 환경을 고려하여, 수신되는 수신신호에서 데이터 심볼을 정확하게 샘플링할 수 있도록 시차를 보정할 수 있다는 장점이 있다. In addition, in a communication environment using the Inmarsat Mini-m system, the parallax may be corrected to accurately sample data symbols in a received signal in consideration of an environment in which residual frequency offset may occur.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 하향 링크 수신기 및 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법은 일반적인 무선 통신 시스템에서 프리엠블(preamble)이 존재하는 경우, 데이터 심볼을 샘플링하는 단계에 적용가능하다. In addition, the data recovery method in the downlink receiver and the downlink receiver according to the embodiments of the present invention is applicable to the step of sampling the data symbol when the preamble (preamble) in the conventional wireless communication system.
도 1은 인말새트 Mini-m 시스템에서 데이터 단독 프레임(data only frame)을 설명하기 위한 도면. 1 is a view for explaining a data only frame (data only frame) in the Inmarsat Mini-m system.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인말새트 Mini-m 시스템의 하향 링크 수신기를 예시한 도면. 2 illustrates a downlink receiver of an Inmarsat Mini-m system in accordance with an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 UW 검출기(210)의 구성을 예시한 도면. 3 is a diagram illustrating a configuration of a UW detector 210 according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 UW 검출기의 성능을 예시한 그래프. 4 is a graph illustrating the performance of a UW detector according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시차 검출기의 성능을 예시한 도면. 5 illustrates the performance of a parallax detector in accordance with one embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 루프 필터의 구조를 예시한 도면. 6 is a diagram illustrating the structure of a loop filter according to an embodiment of the present invention.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 루프 필터에서 이득에 따른 추적 성능 및 지터 성능을 예시한 도면. 7 and 8 illustrate tracking performance according to gain and jitter performance in a loop filter according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 인터폴레이터의 지터 성능을 예시한 그래프. 9 is a graph illustrating jitter performance of an interpolator in accordance with an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 피스와이즈 인터폴레이트(piece interpolater)를 예시한 도면. 10 illustrates a piece interpolater in accordance with an embodiment of the present invention.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 하향 링크 수신기와 종래 기술의 GAD 방식을 적용한 하향 링크 수신기의 추적 성능 및 정상 상태에서의 지터 성능을 예시한 그래프. 11 and 12 are graphs illustrating tracking performance and jitter performance in a steady state of a downlink receiver according to an embodiment of the present invention and a downlink receiver to which a prior art GAD scheme is applied.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
210 : UW 검출기 211: 차동 필터210: UW detector 211: differential filter
212 : 정합 필터 230 : 제1 인터폴레이터212: matching filter 230: first interpolator
231 : 제2 인터폴레이터 240 : 시차 검출기 231: second interpolator 240: parallax detector
250 : 루프 필터 260 : 컨트롤러250: loop filter 260: controller
종래 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention may be variously modified and have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the same reference numerals will be used for the same means regardless of the reference numerals in order to facilitate the overall understanding.
이하, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 인말새트 Mini-m 시스템을 이용한 통신환경을 한정하여 설명하나, 일반적인 무선 통신 시스템에서 프리엠블(preamble)이 존재하는 경우 본 발명이 적용될 수 있음은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에게 자명하다. Hereinafter, in the description of the embodiment of the present invention, the communication environment using the Inmarsat Mini-m system will be described in detail. However, the present invention may be applied when a preamble exists in a general wireless communication system. It is apparent to those skilled in the art in view of the technical spirit of the invention.
도 1은 인말새트 Mini-m 시스템에서 데이터 단독 프레임(data only frame)을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a data only frame (data only frame) in the Inmarsat Mini-m system.
인말새트 Mini-m 시스템의 경우, 프레임은 음성과 데이터를 전송하는 프레임과 데이터 단독 프레임(data only frame)이 있다. 이하, 본 발명의 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해, 데이터 단독 프레임을 이용하여 설명하나, 본 발명이 이에 한정되지 않음은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에게 자명하다. In the Inmarsat Mini-m system, a frame includes a frame for transmitting voice and data and a data only frame. Hereinafter, in order to facilitate the understanding and explanation of the present invention, the data will be described using a single frame, but the present invention is not limited thereto, and it will be apparent to those skilled in the art in view of the technical idea of the present invention.
인말새트 Mini-m 시스템은 변조 방식으로 O-QPSK(Offset-Quadrature Phase Shift Key) 방식을 사용하며, 데이터 전송속도(data rate)는 2.4kbit/s이다. Inmarsat Mini-m system uses Off-Quadrature Phase Shift Key (O-QPSK) as a modulation method, and the data rate is 2.4 kbit / s.
여기서, O-QPSK(Offset QPSK)는 QPSK 변조시의 심볼 간의 위상 변화를 줄임으로써, 위성에서의 비선형 증폭(nonlieanr amplifier)에 의한 왜곡을 최소화 할 수 있는 변조 방식이다. Here, O-QPSK (Offset QPSK) is a modulation method capable of minimizing distortion caused by nonlieanr amplifiers in satellites by reducing the phase change between symbols during QPSK modulation.
인말새트 Mini-M 시스템은 코드 레이트(code rate)가 1/2 인 컨불루션 인코딩(convolutional encoding)을 이용한다. 즉, 288비트의 데이터가 코드 레이트가 1/2로 인코딩 되면, 576비트의 인코딩된 데이터가 된다.The Inmarsat Mini-M system uses convolutional encoding with a code rate of 1/2. That is, when 288 bits of data are encoded at a code rate of 1/2, the data becomes 576 bits.
도 1을 참조하면, 슈퍼 프레임(104)은 두 개의 서브 프레임(예를 들어, 102)으로 구성된다. 여기서, 서브 프레임(102)은 84비트의 유니크 워드(unique word) 필드, 576비트의 데이터 필드 및 12비트의 더미(dummy) 필드로 구성된다. Referring to FIG. 1, the super frame 104 is composed of two subframes (eg, 102). Here, the subframe 102 is composed of a 84-bit unique word field, a 576-bit data field, and a 12-bit dummy field.
여기서, 도 1에 예시한 바와 같이, 288비트의 데이터(101)와 6비트의 더미(103)가 코드 레이트 1/2인 전방향 에러 정정(Forward Error Correction, 이하 ‘FEC’라 칭함)하는 경우, 672비트의 서브 프레임이 생성될 수 있다.Here, as illustrated in FIG. 1, when 288-bit data 101 and 6-bit dummy 103 perform forward error correction (hereinafter referred to as 'FEC') having a code rate 1/2. The subframe of 672 bits may be generated.
지금까지 도 1을 참조하여 인말새트 Mini-m 시스템에서 데이터 단독 프레임에 대해서 설명하였다. 이하, 인말새트 Mini-m 시스템에서의 수신단에 대해서 설명한다. So far, the data single frame in the Inmarsat Mini-m system has been described with reference to FIG. 1. Hereinafter, the receiving end of the Inmarsat Mini-m system will be described.
인말새트 Mini-m 시스템의 수신단에 수신되는 수신신호는 하기의 수학식 1로 표시할 수 있다. The received signal received at the receiving end of the Inmarsat Mini-m system may be represented by Equation 1 below.
[수학식 1][Equation 1]
Figure PCTKR2009001041-appb-I000001
Figure PCTKR2009001041-appb-I000001
여기서, {ci}는 O-QPSK 변조된 베이스밴드 신호이고,
Figure PCTKR2009001041-appb-I000002
이다. 즉, {ci}의 평균은 1이다. 여기서, 베이스밴드 신호는 송신단에서 반송파에 데이터 심볼이 포함되는 과정에서, 송신단의 SRRC(Square Root Raised cosine) 필터에서 필터링된 신호이다. SRRC 필터는 인말새트 Mini-m 시스템의 송수신단에 모두 필요하며, 공지된 기술이므로 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.
Where {c i } is an O-QPSK modulated baseband signal,
Figure PCTKR2009001041-appb-I000002
to be. That is, the average of {c i } is 1. Here, the baseband signal is a signal filtered by a square root raised cosine (SRRC) filter of a transmitter in a process of including data symbols in a carrier at a transmitter. SRRC filter is required for both the transmitting and receiving end of the Inmarsat Mini-m system, and since it is a known technology, detailed description thereof will be omitted.
여기서, gM(t)는 송신단의 SRRC 필터이며, gR(t)는 수신단의 SRRC 필터이다. Where, g M (t) is the SRRC filter of the transmitter, g R (t) is the SRRC filter of the receiver.
여기서, △f, T 및 τ는 잔여주파수 옵셋, 심볼 주기 및 무선 채널에서 발생하는 시간 지연이다. Where Δf, T, and τ are residual frequency offsets, symbol periods, and time delays occurring in the wireless channel.
여기서, w(t)는 부가적인 백색 가우시안 노이즈(Additive White Gaussian Noise, 이하, ‘AWGN’이라 칭함)이다.Here, w (t) is Additive White Gaussian Noise (hereinafter referred to as 'AWGN').
수신신호 y(t)는 수신단의 SRRC 필터 gR(t)를 통과하면, 하기의 수학식 2의 r(t)가 된다.When the received signal y (t) passes through the SRRC filter g R (t) at the receiving end, it becomes r (t) of Equation 2 below.
[수학식 2][Equation 2]
Figure PCTKR2009001041-appb-I000003
Figure PCTKR2009001041-appb-I000003
여기서, h(t)는 송신단의 SRRC 필터 gM(t)와 수신단의 SRRC 필터 gR(t)를 컨볼루션한 것으로, 상승 코사인 펄스(Raised cosine pulse)이다. Here, h (t) is a convolution of the SRRC filter g M (t) of the transmitter and the SRRC filter g R (t) of the receiver, and is a raised cosine pulse.
여기서, n(t)는 AWGN이다.Where n (t) is AWGN.
일반적으로 인말새트 Mini-m시스템에서 사용되는 SRRC 필터의 경우 ROF(Roll-Off Factor) α는 0.6으로 정해져 있지만 탭 계수는 정해져 있지 않다. In general, the SRRC filter used in the Inmarsat Mini-m system has a roll-off factor of 0.6, but no tap coefficient.
본 발명의 실시예에서는 IS-95등 일반적인 무선 통신 시스템에 사용되는 48 탭, 8 오버샘플의 송수신 SRRC 필터를 가정하여 설명하나, 본 발명이 이에 한정되지 않음은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에게 자명하다.In the embodiment of the present invention, a 48-tap, 8-oversample TX / RX SRRC filter used in a general wireless communication system such as IS-95 will be described. However, the present invention is not limited thereto. Self-explanatory
여기서, ROF 상수는 대역폭(bandwidth)의 초과분을 규정하는 것으로, ROF 상수는 주파수 영역에서 저대역 통과 필터(low pass filter, 이하 ‘로 패스 필터’라 칭함)의 특성을 조절하며, 시간 영역에서는 사이드롭(side lob)의 영향을 조절한다.Here, the ROF constant defines the excess of the bandwidth, the ROF constant controls the characteristics of the low pass filter (hereinafter referred to as 'low pass filter') in the frequency domain, and in the time domain Control the effect of side lobs.
또한 탭 계수는 길수록 SRRC 필터는 주파수 영역에서 이상적인 로 패스 필터가 된다. The longer the tap coefficient, the longer the SRRC filter becomes the ideal low pass filter in the frequency domain.
또한, 오버샘플링(oversampling)은 많이 할수록 데이터 심볼의 샘플링 시간 보정에서의 분해능(resolution)이 증가하는 장점이 있다.In addition, oversampling has an advantage in that the resolution in the sampling time correction of the data symbols increases as the number of oversampling increases.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 하향 링크 수신기를 설명한다.Hereinafter, a downlink receiver according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석 되어져야 할 것이며, 이러한 이유로 본 발명의 하향 링크 수신기에 따른 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 도 2와는 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다. Prior to the detailed description of the drawings, it is intended to clarify that the division of the components in the present specification is only divided by the main function of each component. That is, two or more components to be described below may be combined into one component, or one component may be provided divided into two or more for each function. Each of the components to be described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to the main functions of the components, and some of the main functions of each of the components are different. Of course, it may be carried out exclusively by. Therefore, the presence or absence of each component described through this specification should be interpreted functionally, and for this reason, the configuration of the components according to the downlink receiver of the present invention is within the limits that can achieve the object of the present invention. Clearly, it may be different from FIG.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인말새트 Mini-m 시스템의 하향 링크 수신기를 예시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a downlink receiver of an Inmarsat Mini-m system according to an embodiment of the present invention.
하향 링크 수신기는 UW 검출기(210), 제1 및 제2 인터폴레이터(230, 231), 시차 검출기(240), 루프 필터(250) 및 컨트롤러(260)을 포함할 수 있다.The downlink receiver may include a UW detector 210, first and second interpolators 230 and 231, a parallax detector 240, a loop filter 250, and a controller 260.
이하, 본 발명의 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해서 시차 검출기(240)는 TED(Timing Error Detector)의 한 예로서, ELD(Early Late Detector)를 예로 들어서 설명하나, 데이터 부가 (data added method) 방식 또는 데이터 비부가(non-data added) 방식 모두 적용될 수 있음은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에게 자명하다. Hereinafter, in order to facilitate understanding and explanation of the present invention, the parallax detector 240 is described as an example of a timing error detector (TED) using an Early Late Detector (ELD) as an example, but a data added method It is apparent to those skilled in the art in view of the technical spirit of the present invention that both methods or non-data added methods can be applied.
이하, 에이디씨(Analog to Digital Converter, 이하 ‘ADC’라 칭함)가 수학식 2의 수신 신호 (r)를 데이터 심볼의 전송속도의 8배인 19.2KHz로 변환한다고 가정한다.Hereinafter, it is assumed that an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as "ADC") converts the received signal r of Equation 2 to 19.2 KHz, which is eight times the transmission rate of the data symbol.
이 경우, r(k)는 데이터 심볼 당 8개의 샘플 신호를 생성할 수 있다.In this case, r (k) can generate eight sample signals per data symbol.
이어서, r(k)는 UW 검출기(210)에 입력될 수 있다.Subsequently, r (k) may be input to the UW detector 210.
UW 검출기(210)는 차동 필터(211)와 정합 필터(212)로 구성될 수 있다.The UW detector 210 may be composed of a differential filter 211 and a matched filter 212.
차동 필터(211)는 수신신호 r(k)를 1 샘플 지연시킨 수신신호 r(k-1)의 켤레 복소수를 수신 신호 r(k)에 곱하여 차동 신호를 생성할 수 있다. 정합 필터(212)는 차동 신호의 파워를 이용하여 차동 신호에 UW 신호가 포함되어 있는지 여부를 판단하고, 제1 및 제2 스위치(281, 282)를 온/오프 할 수 있다.The differential filter 211 may generate a differential signal by multiplying the complex conjugate of the received signal r (k-1) by delaying the received signal r (k) by one sample to the received signal r (k). The matched filter 212 may determine whether the UW signal is included in the differential signal by using the power of the differential signal, and may turn on / off the first and second switches 281 and 282.
여기서, 제1 스위치는 차동 신호가 제2 인터폴레이터(interpolater)에 입력되는 것을 제어할 수 있다. Here, the first switch may control the input of the differential signal to the second interpolater.
여기서, 제2 스위치는 컨트롤러(260)가 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 제1 및 제2 인터폴레이터(230, 231)에 입력시키도록 하는 것을 제어할 수 있다.Here, the second switch may control the controller 260 to input the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant to the first and second interpolators 230 and 231.
여기서, 제1 및 제2 인터폴레이터(230, 231)는 입력되는 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 입력되는 r(k) 및 차동신호에서 각각 제1 및 제2 데이터를 복원 할 수 있다.Here, the first and second interpolators 230 and 231 may restore the first and second data from the r (k) and the differential signals, respectively, by using the received symbol recovery center constant and symbol recovery interval constant. have.
본 발명의 일실시예에 따르면 차동 신호가 제2 인터폴레이터(231)에 입력되기 전에, 데이터 전송속도의 2배로 샘플러(222)에 의해 샘플링 될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the differential signal may be sampled by the sampler 222 at twice the data rate before being input to the second interpolator 231.
예를 들어, 데이터 전송속도가 2.4KHz인 경우, 샘플러(222)는 두 개의 신호(즉, early 신호 및 late 신호)를 이용하는 ELD(Early Late Detector)를 TED(Timing Error Detector, 240)로 사용하는 경우, 4.8KHz로 차동신호에서 심볼을 샘플링 할 수 있다. 이 경우, 하나의 데이터 심볼당 2개의 신호가 샘플링 될 수 있다.For example, when the data rate is 2.4KHz, the sampler 222 uses an early delay detector (ELD) using two signals (ie, an early signal and a late signal) as a timing error detector (TED) 240. In this case, we can sample a symbol from a differential signal at 4.8KHz. In this case, two signals may be sampled per one data symbol.
인터폴레이터는 입력되는 신호에서 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 심볼을 복원한다. 본 발명의 일실시예에 따르면 제1 및 제2 인터폴레이터(230, 231)에 입력되는 신호는 데이터 전송속도의 2배로 샘플링되어 입력된다. 즉, 심볼당 2개의 샘플신호가 샘플링되어 입력된다. 이 경우, 제1 및 제2 인터폴레이터(230, 231)에 입력되는 샘플 신호를 이용하여 2개의 샘플신호간의 심볼 지점을 복원할 수 있다. 이 점에 대해서는 이후 관련된 설명에서 상세히 설명한다. The interpolator recovers a symbol by using a symbol restoration center constant and a symbol restoration interval constant in an input signal. According to an embodiment of the present invention, the signals input to the first and second interpolators 230 and 231 are sampled at twice the data transmission rate. That is, two sample signals per symbol are sampled and input. In this case, the symbol points between the two sample signals may be restored using the sample signals input to the first and second interpolators 230 and 231. This point is described in detail in the following description.
이어서, 시차 검출기(240, 예를 들어, 도 2의 경우 ELD)는 입력되는 신호에서 타이밍 오차에 해당하는 시차를 출력할 수 있다.Subsequently, the parallax detector 240 (eg, the ELD in FIG. 2) may output a parallax corresponding to a timing error in the input signal.
이어서, 루프 필터(250)는 시차의 이득(gain)을 조절하여, 주파수 오차로 인해 발생하는 추적 성능의 열화를 방지한다. 여기서, 추적 성능은 심볼의 샘플링 지점에 대한 추적 성능이다. 보다 상세하게는, 심볼의 정확한 샘플링 지점을 찾을 때까지 소요되는 시간이다. The loop filter 250 then adjusts the gain of the parallax to prevent degradation of tracking performance caused by frequency error. Here, the tracking performance is the tracking performance for the sampling point of the symbol. More specifically, it is the time taken to find the exact sampling point of the symbol.
보다 상세하게는, 본 발명의 실시예에 따른 루프 필터(250)는 로 패스 필터의 역할을 하는 것으로 볼 수 있다. More specifically, the loop filter 250 according to an embodiment of the present invention may be viewed as acting as a low pass filter.
예를 들어, 루프 필터(250)의 이득(gain)이 작으면, 루프 필터(250)를 통과하는 신호의 대역폭이 작아져서, 심볼 샘플링 지점에 대한 보상에 적용되는 오차가 적게 반영되어 노이즈의 영향을 줄일 수 있으므로 지터 성능을 향상시킬 수 있으나, 추적 성능이 느려진다. 여기서, 지터 성능은 심볼의 샘플링 지점의 오차(variance)이다. For example, if the gain of the loop filter 250 is small, the bandwidth of the signal passing through the loop filter 250 is small, so that the error applied to the compensation for the symbol sampling point is less reflected, thereby affecting the noise. This can improve jitter performance, but slows down tracking performance. Here, the jitter performance is the variation of the sampling point of the symbol.
반대로, 루프 필터(250)의 이득(gain)이 크면, 루프 필터(250)를 통과하는 신호의 대역폭이 커져서, 심볼 샘플링 지점에 대한 보상에 적용되는 오차가 크게 반영이 되므로, 노이즈의 영향을 많이 받게 되어 지터 성능의 열화를 유발할 수 있다. 그러나, 이 경우, 빠른 추적이 가능하다. On the contrary, when the gain of the loop filter 250 is large, the bandwidth of the signal passing through the loop filter 250 is increased, so that the error applied to the compensation for the symbol sampling point is largely reflected, thereby greatly affecting the noise. This can cause jitter performance degradation. In this case, however, fast tracking is possible.
상술한 바와 같이, 루프 필터(250)는 이득을 조절함으로써, 추적 성능 및 지터 성능을 조절할 수 있다.As described above, the loop filter 250 may adjust tracking gain and jitter performance by adjusting gain.
컨트롤러(260)는 입력되는 신호를 이용하여 심볼 복원 중심(base point) 상수 및 심볼 복원 간격(fractional interval) 상수(261)를 생성하여 출력할 수 있다.The controller 260 may generate and output a symbol recovery center point constant and a symbol recovery interval constant 261 using the input signal.
이 경우, 제1 및 제2 인터폴레이터(230, 231)는 입력되는 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수(261)를 이용하여 입력되는 신호에서 심볼을 복원할 수있다. In this case, the first and second interpolators 230 and 231 may restore the symbol from the input signal using the input symbol restoration center constant and the symbol restoration interval constant 261.
예를 들어, 제2 인터폴레이터(231)는 차동 신호에서 심볼당 2개의 샘플 신호를 입력받는다. 보다 상세하게는 심볼당 반 앞선(half-early) 샘플 신호와 반 뒤쳐진(half-late) 샘플 신호를 입력 받는다. 이때, 제2 인터폴레이터(231)는 입력된 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수(261)를 이용하여, 반 앞선(half-early) 샘플 신호와 반 뒤쳐진(half-late) 샘플 신호의 사이에서 위치한 심볼의 위치를 추적하고, 해당 심볼을 복원할 수 있다. For example, the second interpolator 231 receives two sample signals per symbol in the differential signal. More specifically, a half-early sample signal and a half-late sample signal are received per symbol. In this case, the second interpolator 231 uses the input symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant 261 to between the half-early sample signal and the half-late sample signal. It can track the location of the located symbol and restore the symbol.
본 발명의 실시예에 따르면, 제2 인터폴레이터(231), 시차 검출기(240), 루프 필터(250) 및 콘트롤러(260)가 하나의 폐쇄형 루프(270)를 형성할 수 있다. 즉, 차동 신호가 제2 인터폴레이터(231)에 입력될 때마다, 컨트롤러(260)는 제1 및 제2 인터폴레이터에 입력되는 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수(261)를 갱신할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 인터폴레이터(230)는 앞서 설명한 폐쇄형 루프(270)를 통하여 갱신되는 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수(261)를 이용하여 입력되는 수신신호 r(k)에서 심볼의 샘플링 지점을 정확히 판단하여 심볼을 복원할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second interpolator 231, the parallax detector 240, the loop filter 250, and the controller 260 may form one closed loop 270. That is, each time the differential signal is input to the second interpolator 231, the controller 260 may update the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant 261 input to the first and second interpolators. . Accordingly, according to an embodiment of the present invention, the first interpolator 230 receives a received signal input using the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant 261 updated through the closed loop 270 described above. At r (k), the symbol can be recovered by accurately determining the sampling point of the symbol.
지금까지 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 하향 링크 수신기를 설명하였다. 이하, 도 3을 참조하여 UW 검출기(210)을 설명한다. Up to now, a downlink receiver according to an embodiment of the present invention has been described with reference to FIG. 2. Hereinafter, the UW detector 210 will be described with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 UW 검출기(210)의 구성을 예시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 UW 검출기의 성능을 예시한 그래프이다.3 is a diagram illustrating a configuration of the UW detector 210 according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a graph illustrating the performance of the UW detector according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, UW 검출기는 차동 필터(301), 정합필터(302) 및 전력 계산부(303)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the UW detector includes a differential filter 301, a matched filter 302, and a power calculator 303.
이하, 도 3에서는 UW 검출기의 기능을 세부적으로 설명하기 위하여, UW 검출기가 차동 필터(01), 정합필터(302) 및 전력 계산부(303)를 포함하는 것으로 설명하나, 전력 계산부(303)가 정합 필터(302)에 포함되어 구성될 수 있음은 당업자에게 자명하다. In FIG. 3, the UW detector includes a differential filter 01, a matched filter 302, and a power calculator 303 in order to describe the functions of the UW detector in detail. However, the power calculator 303 is described. It will be apparent to those skilled in the art that may be included in the matched filter 302 can be configured.
수신신호 r(k)는 앞서 설명한 바와 같이 심볼 전송속도의 8배인 19.2KHz로 디지털 변환된 신호이다. 따라서 r(k)는 심볼 당 8개의 샘플 신호를 포함한다. 여기서, k(단, k는 자연수)번째 샘플과 정규화된 시차 εk는 하기의 수학식 3과 수학식 4로 표시할 수 있다.The received signal r (k) is a signal digitally converted to 19.2 KHz, which is eight times the symbol transmission rate as described above. R (k) thus contains 8 sample signals per symbol. Here, the k (where k is a natural number) sample and the normalized parallax ε k may be expressed by Equations 3 and 4 below.
[수학식 3][Equation 3]
Figure PCTKR2009001041-appb-I000004
Figure PCTKR2009001041-appb-I000004
[수학식 4] [Equation 4]
Figure PCTKR2009001041-appb-I000005
Figure PCTKR2009001041-appb-I000005
여기서, T는 샘플 신호의 지속주기(sample duration)이며, τ는 절대적인 타이밍 오차, 즉 타이밍 오프셋(timing offset)이다. 즉, τ는 무선 채널에서 발생하는 시간 지연이다. τ는 절대적인 시차를 나타내며, εk는 k번째 샘플 신호에 대해 정규화된 시차를 나타낸다. Here, T is a sample duration of the sample signal, and τ is an absolute timing error, that is, a timing offset. That is, τ is the time delay occurring in the wireless channel. τ represents absolute parallax, and ε k represents normalized parallax with respect to the k th sample signal.
여기서,
Figure PCTKR2009001041-appb-I000006
는 k번째 샘플 신호에 대한 시간 지연이다.
here,
Figure PCTKR2009001041-appb-I000006
Is the time delay for the k th sample signal.
상기 수학식 3과 수학식 4에서, 정규화된 시차 εk=εk-1=ε로 가정하면, 차동 필터에 입력되는 신호 r(k)를 하기의 수학식 5로 표현할 수 있다.In Equations 3 and 4, assuming normalized parallax ε k = ε k-1 = ε, the signal r (k) input to the differential filter may be expressed by Equation 5 below.
[수학식 5][Equation 5]
Figure PCTKR2009001041-appb-I000007
Figure PCTKR2009001041-appb-I000007
여기서, Ts=T/8로서, 디지털 변환된 샘플 신호의 지속주기(sample duration)이다.Here, T s = T / 8, which is a sample duration of the digitally converted sample signal.
여기서, n(k)는 AWGN이다.Where n (k) is AWGN.
여기서, h(t)는 앞서 상술한 바와 같이,
Figure PCTKR2009001041-appb-I000008
이다.
Here, h (t) is as described above,
Figure PCTKR2009001041-appb-I000008
to be.
차동 필터(301)에서 생성되어 출력되는 차동 신호는 디지털 변환된 신호 r(k)와, 1 샘플 지연된 r(k-1) 신호의 켤레 복소수의 곱으로 생성될 수 있으며, 하기의 수학식 6으로 표현할 수 있다.The differential signal generated and output by the differential filter 301 may be generated as a product of a complex conjugate of the digitally converted signal r (k) and the r (k-1) signal delayed by one sample, and is represented by Equation 6 below. I can express it.
[수학식 6][Equation 6]
Figure PCTKR2009001041-appb-I000009
Figure PCTKR2009001041-appb-I000009
여기서, 정합필터에서 상관(correlation)시 사용되는 레퍼런스 신호는 미리 지정된 알려진 차동 UW 신호(known differential UW signal)를 수신신호 r(t)와 동일하게 ADC(Analog to Digital Conversion)하여 생성되며, 하기의 수학식 7로 표현할 수 있다. Here, the reference signal used in the correlation in the matched filter is generated by analog-to-digital conversion (ADC) in the same manner as the received signal r (t) with a known differential UW signal. It can be expressed by Equation 7.
[수학식 7][Equation 7]
Figure PCTKR2009001041-appb-I000010
Figure PCTKR2009001041-appb-I000010
수학식 6부터 보다 상세히 설명하면, In more detail from Equation 6,
Re[Dr(k)] = Re[r(k)] * Re[r(k-1)] + Im[r(k)] * Im[r(k-1)]Re [Dr (k)] = Re [r (k)] * Re [r (k-1)] + Im [r (k)] * Im [r (k-1)]
Im[Dr(k)] = Re[r(k-1)] * Im[r(k)] - Re[r(k)] * Im[r(k-1)] 이 된다.Im [Dr (k)] = Re [r (k-1)] * Im [r (k)]-Re [r (k)] * Im [r (k-1)].
여기서,
Figure PCTKR2009001041-appb-I000011
이고,
Figure PCTKR2009001041-appb-I000012
는 송신단에서 O-QPSK 변조된 베이스밴드 신호이다.
here,
Figure PCTKR2009001041-appb-I000011
ego,
Figure PCTKR2009001041-appb-I000012
Is an O-QPSK modulated baseband signal at the transmitting end.
여기서, N(k)는 Where N (k) is
Figure PCTKR2009001041-appb-I000013
로서, AWGN이다.
Figure PCTKR2009001041-appb-I000013
As AWGN.
수학식 6을 참조하면, △f가 시간 t에 무관하므로, 차동 필터의 출력인 차동 신호는 주파수 옵셋의 영향이 시간에 따라 변화하지 않는 상수 값임을 알 수 있다.Referring to Equation 6, since Δf is independent of time t, it can be seen that the differential signal, which is the output of the differential filter, is a constant value whose frequency offset does not change with time.
따라서, 전력 계산부(303)에서 출력되는, UW 검출기(210)의 출력은 하기의 수학식 8로 표현할 수 있다.Therefore, the output of the UW detector 210 output from the power calculator 303 may be expressed by Equation 8 below.
[수학식 8][Equation 8]
Figure PCTKR2009001041-appb-I000014
Figure PCTKR2009001041-appb-I000014
Figure PCTKR2009001041-appb-I000015
Figure PCTKR2009001041-appb-I000015
UW 검출기(210)의 출력 Z은 차동 신호가 UW 신호를 포함하는 경우 수신된 UW 차동 신호와 송수신단에 미리 알려진 차동 UW 신호(known differential UW signal)를 상관(correlation)한 전력값을 나타내며, 차동 신호가 UW 신호를 포함하지 않는 경우 상기 전력값보다 작은 값을 가지며, 이를 통하여 UW 신호가 상기 차동 신호에 포함되었는지 여부를 판단하는데 이용된다. The output Z of the UW detector 210 represents a power value that correlates a received UW differential signal and a known differential UW signal at a transmitting and receiving end when the differential signal includes the UW signal. When the signal does not include a UW signal, the signal has a value smaller than the power value, and is used to determine whether the UW signal is included in the differential signal.
여기서, 본 발명의 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해, r(k) 신호의 전력이 1이라 가정하자, Here, for the convenience of understanding and explanation of the present invention, assume that the power of the r (k) signal is 1,
이 경우, N은 UW 신호에서의 샘플 수이다.In this case, N is the number of samples in the UW signal.
이 경우, v(k)(즉, VI(k) 및 VQ(k))는
Figure PCTKR2009001041-appb-I000016
로서, AWGN이다.
In this case, v (k) (ie V I (k) and V Q (k))
Figure PCTKR2009001041-appb-I000016
As AWGN.
본 발명의 일실시예에 따르면, UW 신호는 송수신단에서 알고 있는 신호이므로, 수신신호와 레퍼런스 신호를 동일하게 동일한 방식으로 ADC한다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따르면 타이밍 옵셋에 대한 열화가 발생하지 않는다.According to one embodiment of the present invention, since the UW signal is a signal known to the transmitting and receiving end, the ADC and the received signal and the reference signal in the same manner. Therefore, according to the embodiment of the present invention, no degradation of the timing offset occurs.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 UW 검출기(210)의 성능에 대해서 설명한다. Hereinafter, the performance of the UW detector 210 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.
도 4에서, X축은 비트 에너지와 노이즈의 변화량의 비율을 dB(데시벨)로 나타낸 것이며, Y축은 확률을 100으로 정규화한 것이다.In FIG. 4, the X axis represents the ratio of the change amount of bit energy and noise in dB (decibels), and the Y axis normalizes the probability to 100. In FIG.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 UW 검출기(210)에 의하는 경우, 주파수 옵셋 1KHz를 부가한 AWGN(402)와 부가하지 않은 AWGN(401)의 UW 검출 능력이 실질적으로 차이가 없이 동일하게 나타남을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, in the case of the UW detector 210 according to an embodiment of the present invention, the UW detection capability of the AWGN 402 added with the frequency offset 1 KHz and the AWGN 401 not added is substantially different. It can be seen that the same appears without.
지금까지 본 발명의 실시예에 따른 UW 검출기(201)를 설명하였다. 이하, 본 발명의 실시예에 따른 시차 검출기를 설명한다. So far, the UW detector 201 according to the embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a parallax detector according to an embodiment of the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 시차 검출기의 성능을 예시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating the performance of a parallax detector according to an embodiment of the present invention.
종래 시차 검출기의 한 예로, GAD(Gardner Detector) 알고리즘은 이전 심볼의 온 타임(on time, 즉, 심볼이 있는 것으로 측정/추정/판단되어 샘플링 되는 지점), 현재 심볼의 온 타임, 그리고 두개의 온 타임의 중간지점을 샘플링 지점으로 이용한다. As an example of a conventional parallax detector, the GAD (Gardner Detector) algorithm is the on time of the previous symbol (that is, the point at which the symbol is measured / estimated / determined and sampled), the on time of the current symbol, and two on The midpoint of the time is used as the sampling point.
보다 상세하게는 시차 검출기에서 출력되는 시차 εk는 하기의 수학식 9로 표현할 수 있다. 이하, 본 발명의 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해, AWGN의 영향을 고려하지 않기로 한다. More specifically, the parallax ε k output from the parallax detector may be expressed by Equation 9 below. Hereinafter, the influence of AWGN will not be considered in order to facilitate the understanding and explanation of the present invention.
[수학식 9][Equation 9]
Figure PCTKR2009001041-appb-I000017
Figure PCTKR2009001041-appb-I000017
Figure PCTKR2009001041-appb-I000018
Figure PCTKR2009001041-appb-I000018
Figure PCTKR2009001041-appb-I000019
Figure PCTKR2009001041-appb-I000019
여기서, R은 실수 성분을 나타내며, θ는
Figure PCTKR2009001041-appb-I000020
로서, 고정 반송파 위상의 옵셋이다.
Where R represents the real component and θ is
Figure PCTKR2009001041-appb-I000020
As an offset of the fixed carrier phase.
여기서, k’=8k로서, 8 오버 샘플링된 신호의 온 타임 샘플 시점(즉, 심볼이 위치하는 것으로 측정/추정/판단되어 샘플링 되는 시점)이다. Here, k '= 8k, which is an on-time sample time point (that is, a time point at which a symbol is measured / estimated / determined and sampled) as an over-sampled signal.
수학식 9을 참조하면, 종래 기술의 GAD 방식을 적용하는 경우, 시간에 따라 반송파 위상 옵셋이 고정 반송파 위상 옵셋인
Figure PCTKR2009001041-appb-I000021
로 변화하는 것을 알 수 있다. 또한, 인말새트 시스템과 같이 상대적인 주파수 옵셋이 큰 환경을 고려한다면, 반송파 위상 옵셋인
Figure PCTKR2009001041-appb-I000022
의 영향이 증가하게 되어, 종래 기술의 GAD 방식의 경우 빠른 UW 검출 및 안정적인 지터 성능을 보장할 수 없다. 또한, 종래 기술의 GAD 방식의 경우, 수학식 6에서의 데이터 패턴의 영향에 따라, 패턴 지터(pattern jitter)에 의해 지터 성능이 더욱 열화됨을 알 수 있다. 여기서, 패턴 지터는 이전 심볼의 사이드롭(sidelob)이 현재 심볼의 샘플들에 영향을 주어서 발생하는 지터로서, SRRC 필터링에 의한 지터이다.
Referring to Equation 9, when the conventional GAD scheme is applied, the carrier phase offset is fixed carrier phase offset according to time.
Figure PCTKR2009001041-appb-I000021
It can be seen that changes to. Also, considering the environment where the relative frequency offset is large, such as an inmarsat system, the carrier phase offset
Figure PCTKR2009001041-appb-I000022
Increasing the impact of the UAD method, the fast GW detection and stable jitter performance can not be guaranteed in the conventional GAD method. In addition, in the GAD method of the prior art, it can be seen that the jitter performance is further deteriorated by the pattern jitter according to the influence of the data pattern in Equation 6. Here, the pattern jitter is jitter generated by the sidelob of the previous symbol affecting the samples of the current symbol, which is jitter by SRRC filtering.
본 발명의 일실시예에 따른 시차 검출 방법은 UW 검출기에서 생성되어 출력되는 차동 신호를 이용함으로서, 고정 반송파 위상 옵셋 및 데이터 패턴의 영향을 최소화함으로써 빠른 UW 검출 및 안정적인 지터 성능을 보장한다. 이하, 보다 상세히 설명한다.The parallax detection method according to an embodiment of the present invention uses a differential signal generated and output from the UW detector, thereby minimizing the influence of the fixed carrier phase offset and data pattern, thereby ensuring fast UW detection and stable jitter performance. It will be described below in more detail.
UW 검출기에서 출력되는 차동 신호를 rd(k)라 하면, 이하 수학식 10으로 표시할 수 있다. 이하, 본 발명의 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 AWGN의 영향을 고려하지 않는다.If the differential signal output from the UW detector is r d (k), it can be expressed by Equation 10 below. Hereinafter, the influence of AWGN is not considered in order to facilitate the understanding and explanation of the present invention.
[수학식 10][Equation 10]
Figure PCTKR2009001041-appb-I000023
Figure PCTKR2009001041-appb-I000023
수학식 10을 참조하면, θ는
Figure PCTKR2009001041-appb-I000024
로서, 고정 반송파 위상 옵셋이다.
Referring to Equation 10, θ is
Figure PCTKR2009001041-appb-I000024
As a fixed carrier phase offset.
수학식 10을 참조하면, UW 검출기에서 출력하는 차동 신호 rd(K)의 주파수 옵셋의 영향이 위상 옵셋
Figure PCTKR2009001041-appb-I000025
로 변환됨을 알 수 있다.
Referring to Equation 10, the phase offset is affected by the frequency offset of the differential signal r d (K) output from the UW detector.
Figure PCTKR2009001041-appb-I000025
It can be seen that the conversion to.
따라서, 본 발명의 실시예에 따라 시차 검출기를 ELD 기반의 알고리즘을 사용하는 경우, 시차 검출기에서 출력되는 시차 εk'는 하기의 수학식 11로 표현할 수 있다.Accordingly, when the parallax detector according to the embodiment of the present invention uses an ELD-based algorithm, the parallax ε k ' output from the parallax detector may be expressed by Equation 11 below.
[수학식 11][Equation 11]
Figure PCTKR2009001041-appb-I000026
Figure PCTKR2009001041-appb-I000026
Figure PCTKR2009001041-appb-I000027
Figure PCTKR2009001041-appb-I000027
Figure PCTKR2009001041-appb-I000028
Figure PCTKR2009001041-appb-I000028
여기서, k’=8로서, 8 오버샘플링된 신호의 온타임 샘플링 시점이다. Here, k '= 8, which is the on-time sampling time point of the 8 oversampled signal.
여기서, θ는
Figure PCTKR2009001041-appb-I000029
로서, 고정 반송파 위상 옵셋이다.
Where θ is
Figure PCTKR2009001041-appb-I000029
As a fixed carrier phase offset.
여기서, ck'는 알고 있는 UW 심볼의 패턴이다.Where c k ' is a known UW symbol pattern.
수학식 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시차 검출기에서 출력되는 시차는, 고정 반송파 위상 옵셋이
Figure PCTKR2009001041-appb-I000030
로서, 수학식 10에 예시된 종래기술의 GAD 방식의 시차 출력에 영향을 미치는 고정 반송파 위상 옵셋
Figure PCTKR2009001041-appb-I000031
에 비해 θ의 영향이 적음을 알 수 있다.
Referring to Equation 11, the parallax output from the parallax detector according to the embodiment of the present invention is a fixed carrier phase offset
Figure PCTKR2009001041-appb-I000030
As a fixed carrier phase offset affecting the parallax output of the GAD scheme of the prior art illustrated in Equation 10,
Figure PCTKR2009001041-appb-I000031
It can be seen that the effect of θ is less than that of.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 알고 있는 UW 신호 패턴 ck'를 이용하기 때문에, GAD 방식에서 발생하는 데이터 패턴 {ci}로 인하여 발생하는 패턴 지터의 영향을 최소화할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, since the known UW signal pattern c k ' is used, the influence of pattern jitter caused by the data pattern {c i } generated in the GAD method can be minimized.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시차검출기와, 종래 기술의 GAD 방식의 시차검출기 출력에 대해서, 50hz, 100hz 주파수 옵셋 환경에서의 오픈 루프 지터 성능을 비교한 그래프이다. FIG. 5 is a graph comparing open loop jitter performance in a 50 Hz and 100 Hz frequency offset environment with respect to a parallax detector according to an embodiment of the present invention, and a GAD type parallax output.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 시차 검출기가 주파수 옵셋에 의한 고정 반송파 위상 옵셋 영향 및 패턴 지터의 영향을 최소화함으로써, 종래기술의 GAD 방식보다 우수한 오픈 루프 지터 성능을 보임을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, it is confirmed that the parallax detector according to an embodiment of the present invention exhibits better open loop jitter performance than the conventional GAD method by minimizing the influence of the fixed carrier phase offset and the pattern jitter due to the frequency offset. Can be.
지금까지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 시차 검출기(240)를 설명하였다. 이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 루프 필터(250)을 설명한다. So far, the differential detector 240 according to an embodiment of the present invention has been described with reference to FIG. 5. 6 to 8, a loop filter 250 according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 일실시예에 따른 루프 필터(250)는 주파수 오차로 인해 발생하는 추적 성능의 열화를 방지하기 위해 사용된다. 여기서, 루프 필터(250)의 이득(gain)은 추적 성능과 정상 상태시의 안정도를 조절하는 역할을 한다.The loop filter 250 according to an embodiment of the present invention is used to prevent deterioration of tracking performance caused by frequency error. Here, the gain of the loop filter 250 serves to adjust the tracking performance and the stability in the steady state.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 루프 필터의 구조를 예시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a structure of a loop filter according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, G1(601)및 G2(602)는 루프 필터의 이득이다.6, G 1 601 and G 2 602 are the gains of the loop filter.
루프 필터의 이득이 커지면, 추적 시간은 빨라지는 반면, 정상 상태시의 안정도는 떨어진다.The larger the gain of the loop filter, the faster the tracking time, while the less steady-state stability.
루프 필터의 이득이 작아지면 추적 시간은 느려지나, 안정도는 향상된다. The smaller the gain of the loop filter, the slower the tracking time but the higher the stability.
본 발명의 일실시예에 따른 인말새트 Mini-m 시스템은 UW 구간에서 UW 신호를 검출해야 하므로, 빠른 추적 성능이 요구되며, 이에 따라 루프 필터의 이득을 미리 지정된 방법에 의해 크게 설정될 수 있다. Since the Inmarsat Mini-m system according to an embodiment of the present invention needs to detect the UW signal in the UW interval, fast tracking performance is required, and accordingly, the gain of the loop filter can be largely set by a predetermined method.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 루프 필터에서 이득에 따른 추적 성능 및 지터 성능을 예시한 도면이다.7 and 8 illustrate tracking performance and jitter performance according to gain in a loop filter according to an embodiment of the present invention.
도 7 및 도 8에서, X 축은 심볼 인덱스로서 시간에 대응되는 값이다. 그리고, Y축은 시간에 따라 심볼을 샘플링 할 때, 정확한 샘플링 시점(온 타임)과의 오차가 변화하는 값이다. 즉, Y 축이 0이면, 심볼을 샘플링 할 시점이 정확하게 보정되었다고 볼 수 있다.In FIG. 7 and FIG. 8, the X axis is a value corresponding to time as a symbol index. The Y-axis is a value at which an error with an accurate sampling time point (on time) changes when sampling a symbol with time. That is, if the Y axis is 0, it can be seen that the timing of sampling the symbol is correctly corrected.
보다 상세하게는, 타이밍 지터는 현재 타이밍 에러값과 이전 타이밍 에러값의 차이로, 타이밍 지터값이 작으면 지터의 성능이 향상되었다고 볼 수 있다.More specifically, the timing jitter is a difference between the current timing error value and the previous timing error value. When the timing jitter value is small, the jitter performance is improved.
도 7 및 도 8을 참조하면 루프 필터 이득이 작아지면 지터 성능이 향상되나, 추적 성능이 느려짐을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, the jitter performance is improved when the loop filter gain is reduced, but the tracking performance is slowed.
지금까지 도 6 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 루프 필터(250)을 설명하였다. 이하 도 9 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 컨트롤러(260)을 설명한다. 6 to 8, the loop filter 250 according to an embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, the controller 260 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 10.
본 발명의 일실시예에 따라 루프 필터(260)에서 이득이 조정된 시차를 입력받은 컨트롤러(260)는 제1 및 제2 인터폴레이터(230, 231)을 제어하여 샘플링 위치를 조절할 수 있다. 즉, 보다 상세하게는, 이득이 조정된 시차를 입력받은 컨트롤러(260)는 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 출력할 수 있다. 그리고, 출력된 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 제1 및 제2 인터폴레이터(230, 231)는 입력되는 신호에서 데이터를 샘플링하는 시점을 조정한다.According to an embodiment of the present invention, the controller 260 that receives the time difference of which the gain is adjusted in the loop filter 260 may adjust the sampling position by controlling the first and second interpolators 230 and 231. That is, in more detail, the controller 260 receiving the gain-adjusted parallax may output a symbol restoration center constant and a symbol restoration interval constant. The first and second interpolators 230 and 231 adjust the timing of sampling data from the input signal by using the output symbol restoration center constant and the symbol restoration interval constant.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제2 인터폴레이터 (231), 시차 검출기(240), 루프 필터(250) 및 컨트롤러(260)가 폐루프(270)를 형성할 수 있다. 이 경우, 피드백 효과에 의해 제2 인터폴레이터의 샘플링 시점에 대해서 보다 정확한 시차 조정을 할 수 있도록, 컨트롤러(260)에 의해 심볼 간격 중심 상수 및 심볼 간격 간격 상수가 조정될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second interpolator 231, the parallax detector 240, the loop filter 250, and the controller 260 may form the closed loop 270. In this case, the symbol interval center constant and the symbol interval interval constant may be adjusted by the controller 260 so that the parallax adjustment may be performed more accurately with respect to the sampling time point of the second interpolator by the feedback effect.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 인터폴레이터의 지터 성능을 예시한 그래프이다.9 is a graph illustrating jitter performance of an interpolator according to an embodiment of the present invention.
인터폴레이터는 피스와이즈 인터폴레이터(piecewise interpolater)와 큐빅 인터폴레이터(cubic interpolater)가 일반적으로 사용된다. The interpolator is generally a piecewise interpolater and a cubic interpolater.
도 9을 참조하면, 인터폴레이터를 큐빅 인터폴레이터(cubic interpolator)(902)가 피스와이즈 인터폴레이터(piecewise interpolater)(901)보다 우수한 성능을 보이나, 성능 차이가 크지 않음을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 피스와이즈 인터폴레이터를 중심으로 설명하나, 이에 한정되지 아니함은 당업자에게 자명하다.Referring to FIG. 9, although the cubic interpolator 902 performs better than the piecewise interpolater 901, the performance difference is not large. Therefore, although the embodiment of the present invention will be described based on the piecewise interpolator, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited thereto.
본 발명의 실시예에 따른 피스와이즈 인터폴레이터는 하기의 수학식 12로 표현할 수 있으며, 구조도는 도 10으로 표현할 수 있다.The piecewise interpolator according to the embodiment of the present invention may be represented by Equation 12 below, and the structure diagram may be represented by FIG. 10.
[수학식 12][Equation 12]
Figure PCTKR2009001041-appb-I000032
Figure PCTKR2009001041-appb-I000032
여기서, μk는 심볼 복원 간격 상수 이고, mk는 심볼 복원 중심 상수 이며, μk 및 mk는 컨트롤러(260)에 의해 제어될 수 있다.Here, μ k is a symbol reconstruction interval constant, m k is a symbol reconstruction center constant, and μ k and m k may be controlled by the controller 260.
수학식 12에 표시될 수 있는 피스와이즈 인터폴레이터를 도 10으로 구현할 수 있음은 본발명의 출원시 공지된 기술이므로, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.Since the piecewise interpolator which can be represented by Equation 12 can be implemented in FIG.
지금까지 도 9 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 컨트롤러에 대해서 설명하였다. 이하, 도 11 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 하향 링크 수신기의 성능에 대해서 설명한다.So far, the controller according to an embodiment of the present invention has been described with reference to FIGS. 9 to 10. Hereinafter, the performance of a downlink receiver according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 12.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 하향 링크 수신기와 종래 기술의 GAD 방식을 적용한 하향 링크 수신기의 추적 성능 및 정상 상태에서의 지터 성능을 예시한 그래프이다.11 and 12 are graphs illustrating tracking performance and jitter performance in a steady state of a downlink receiver according to an embodiment of the present invention and a downlink receiver applying the GAD scheme of the prior art.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 하향 링크 수신기는 UW 신호 구간에서 UW 신호 검출 및 안정적인 성능을 보장함을 알 수 있다.11 and 12, it can be seen that the downlink receiver according to an embodiment of the present invention guarantees UW signal detection and stable performance in the UW signal period.
상기에서는 인말새트 유니크 워드(unique word)를 프리엠블로 가지는 Mini-m 시스템에 사용되는 수신기에 대하여 설명하였으나, 일반적인 무선 통신 시스템에서 프리엠블(preamble)이 존재하는 경우 본 발명의 데이터 복원 방법이 적용될 수도 있다. 이 경우 도 2의 인말새트(INMARSAT) 통신의 하향 링크 수신기의 UW 검출기는 프리엠블 검출기로 동작하며 현재 프리엠블과 이전 프리엠블의 차동 신호를 생성하고, 상기 차동 신호에 프리엠블이 포함된 것으로 판단되는 경우 상기 차동 신호를 제2 인터폴레이터에 제공하고 상기 제2 인터폴레이터는 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 입력되는 차동신호로부터 심볼을 복원하고 제1 인터폴레이터는 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 입력된 디지털 신호 r(k)로부터 심볼을 복원하도록 동작할 수 있다. In the above description, a receiver used in a Mini-m system having an Inmarsat unique word as a preamble has been described. However, when a preamble exists in a general wireless communication system, the data recovery method of the present invention is applied. It may be. In this case, the UW detector of the downlink receiver of the INMARSAT communication of FIG. 2 acts as a preamble detector, generates a differential signal of the current preamble and the previous preamble, and determines that the preamble is included in the differential signal. Provide the differential signal to a second interpolator, the second interpolator recovers a symbol from the input differential signal using a symbol recovery center constant and a symbol recovery interval constant and the first interpolator is the symbol recovery center. The symbol and the symbol recovery interval constant may be used to recover a symbol from the input digital signal r (k).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below It will be appreciated that modifications and variations can be made.

Claims (15)

  1. 인말새트(INMARSAT) 통신의 하향 링크 수신기에 있어서, In a downlink receiver of INMARSAT communication,
    아날로그 수신신호를 디지털로 변환하여 디지털 신호 r(k)를 출력하는 에이디씨(Analog to Digital Converter)-여기서, k는 자연수-;An analog-to-digital converter for converting an analog received signal into digital to output a digital signal r (k), where k is a natural number;
    상기 디지털 신호 r(k)를 입력받아 제1 데이터를 복원하는 제1 인터폴레이터(interpolater);A first interpolator for receiving the digital signal r (k) and restoring first data;
    상기 r(k)를 1샘플 지연시킨 r(k-1)의 켤레 복소수와 상기 디지털 신호 r(k)를 곱하여 차동 신호를 생성하고, 상기 차동신호의 상관(correlation)을 이용하여 유니크 워드(Unique Word)의 유무를 판단하는 UW 검출기;A differential signal is generated by multiplying the complex number of r (k-1) by delaying r (k) by one sample and the digital signal r (k), and using a correlation of the differential signal to generate a unique word. UW detector for determining the presence or absence of Word);
    상기 차동신호를 입력받아 제2 데이터를 복원하는 제2 인터폴레이터;A second interpolator receiving the differential signal and restoring second data;
    상기 제2 데이터에서 시간상 오차를 검출하여 시차를 출력하는 시차 검출기;A parallax detector that detects an error in time from the second data and outputs a parallax;
    상기 시차에 따른 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 출력하는 컨트롤러를 포함하되,And a controller for outputting a symbol restoration center constant and a symbol restoration interval constant according to the time difference,
    상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수는 상기 제1 및 상기 제2 인터폴레이터에 제공되는 것을 특징으로 하는 하향 링크 수신기.The symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant are provided to the first and second interpolators.
  2. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 UW 검출기가 상기 차동신호에 상기 유니크 워드가 포함된 것으로 판단된 경우에 상기 차동신호가 상기 제2 인터폴레이터에 입력되고, When the UW detector determines that the differential signal includes the unique word, the differential signal is input to the second interpolator,
    상기 제2 인터폴레이터는 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 입력되는 차동신호로부터 상기 제2 데이터를 복원하는 것을 특징으로 하는 하향 링크 수신기. And the second interpolator recovers the second data from the input differential signal using the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant.
  3. 제1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 UW 검출기가 상기 차동신호에 상기 유니크 워드가 포함된 것으로 판단된 경우에 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수가 상기 제1 및 제2 인터폴레이터에 제공되고, The symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant are provided to the first and second interpolators when the UW detector determines that the unique signal includes the unique word.
    상기 제1 인터폴레이터는 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 입력된 디지털 신호 r(k)로부터 상기 제1 데이터를 복원하고, The first interpolator restores the first data from the input digital signal r (k) using the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant;
    상기 제2 인터폴레이터는 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 입력되는 차동신호로부터 상기 제2 데이터를 복원하는 것을 특징으로 하는 하향 링크 수신기. And the second interpolator recovers the second data from the input differential signal using the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant.
  4. 제3항에 있어서, The method of claim 3,
    상기 시차에 소정의 이득(gain)을 곱하는 루프 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하향 링크 수신기.And a loop filter for multiplying the time difference by a predetermined gain.
  5. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein
    상기 제2 인터폴레이터, 시차 검출기, 루프 필터 및 콘트롤러가 하나의 폐쇄형 루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 하향 링크 수신기.And the second interpolator, parallax detector, loop filter, and controller form a closed loop.
  6. 제5항에 있어서, The method of claim 5,
    상기 차동 신호가 상기 제2 인터폴레이터에 입력될 때마다 상기 컨트롤러는 상기제1 및 제2 인터폴레이터에 제공되는 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 갱신하고, 상기 제1 인터폴레이터는 상기 폐쇄형 루프를 통하여 갱신되는 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 디지털 데이터 신호 r(k)로부터 심볼의 샘플링 지점을 판단하여 심볼을 복원하는 것을 특징으로 하는 하향 링크 수신기.Each time the differential signal is input to the second interpolator, the controller updates a symbol recovery center constant and a symbol recovery interval constant provided to the first and second interpolators, and the first interpolator is the closed type. And reconstructing a symbol by determining a sampling point of the symbol from the digital data signal r (k) using a symbol recovery center constant and a symbol recovery interval constant updated through a loop.
  7. 인말새트(INMARSAT) 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법에 있어서, In the data recovery method in the downlink receiver of the INMARSAT communication,
    아날로그 수신신호를 아날로그-디지털 변환(Analog to Digital Converting)하여 생성한 디지털 신호 r(k)-여기서, k는 자연수-를 1샘플 지연시킨 r(k-1)의 켤레 복소수와 상기 디지털 신호 r(k)를 곱하여 차동 신호를 생성하는 단계; Digital signal r (k) generated by analog-to-digital converting an analog received signal, where k is a complex conjugate of r (k-1) with a one-sample delay of natural number and the digital signal r ( multiplying k) to produce a differential signal;
    상기 차동신호에 유니크 워드(Unique Word)가 포함된 것으로 판단된 경우에 제1 인터폴레이터(interpolater)에서 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 입력된 디지털 신호 r(k)로부터 제1 데이터를 복원하는 단계; 및In the case where it is determined that the differential signal includes a unique word, a first interpolator uses a symbol restoration center constant and a symbol restoration interval constant in a first interpolator to generate a first word from the input digital signal r (k). Restoring data; And
    상기 차동신호에 상기 유니크 워드가 포함된 것으로 판단된 경우에 제2 인터폴레이터(interpolater)에서 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 차동신호로부터 제2 데이터를 복원하는 단계를 포함하는 인말새트(INMARSAT) 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법. Restoring second data from the differential signal using the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant in a second interpolator when it is determined that the unique signal is included in the differential signal. Data recovery method in a downlink receiver of the INMARSAT communication.
  8. 제7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 제2 데이터에서 시간상 오차를 검출하여 시차를 출력하는 단계; 및Outputting a time difference by detecting an error in time in the second data; And
    상기 시차에 따른 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 생성하여 상기 제1 및 제2 인터폴레이터로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인말새트(INMARSAT) 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법.Generating and providing the symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant according to the parallax to the first and second interpolators, wherein the data recovery is performed in a downlink receiver of INMARSAT communication. Way.
  9. 제8항에 있어서, The method of claim 8,
    상기 시차에 소정의 이득(gain)을 곱하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인말새트(INMARSAT) 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법.And multiplying the parallax by a predetermined gain. 10. The method of claim 1, further comprising multiplying the parallax by a predetermined gain.
  10. 제9항에 있어서, The method of claim 9,
    상기 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수는 The symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant are
    상기 차동 신호가 상기 제2 인터폴레이터에 입력될 때마다 갱신되어 상기 제1 및 제2 인터폴레이터에 제공되는 것을 특징으로 하는 인말새트(INMARSAT) 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법.And whenever the differential signal is input to the second interpolator, the differential signal is updated and provided to the first and second interpolators.
  11. 제10항에 있어서, The method of claim 10,
    상기 제1 인터폴레이터는 상기 갱신되는 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 디지털 데이터 신호 r(k)로부터 심볼의 샘플링 지점을 판단하여 심볼을 복원하는 것을 특징으로 하는 인말새트(INMARSAT) 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법.The first interpolator is configured to determine a sampling point of a symbol from the digital data signal r (k) by using the updated symbol recovery center constant and symbol recovery interval constant to recover a symbol. Method of data recovery at downlink receiver of communication.
  12. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 유니크 워드의 유무는 상기 차동신호의 상관(correlation)을 이용하여 판단되는 것을 특징으로 하는 인말새트(INMARSAT) 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법. The existence of the unique word is determined by the correlation of the differential signal (correlation) characterized in that the data recovery method in the downlink receiver of the INMARSAT communication.
  13. 무선 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법에 있어서, In the data recovery method in the downlink receiver of the wireless communication,
    아날로그 수신신호를 아날로그-디지털 변환(Analog to Digital Converting)하여 생성한 디지털 신호 r(k)-여기서, k는 자연수-를 1샘플 지연시킨 r(k-1)의 켤레 복소수와 상기 디지털 신호 r(k)를 곱하여 차동 신호를 생성하는 단계; Digital signal r (k) generated by analog-to-digital converting an analog received signal, where k is a complex conjugate of r (k-1) with a one-sample delay of natural number and the digital signal r ( multiplying k) to produce a differential signal;
    상기 차동신호에 프리 엠블(preamble)이 포함된 것으로 판단된 경우에 제1 인터폴레이터(interpolater)에서 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 입력된 디지털 신호 r(k)로부터 제1 데이터를 복원하는 단계; 및When it is determined that the differential signal includes a preamble, first data is obtained from the input digital signal r (k) by using a symbol recovery center constant and a symbol recovery interval constant in a first interpolator. Restoring; And
    상기 차동신호에 상기 프리 엠블이 포함된 것으로 판단된 경우에 제2 인터폴레이터(interpolater)에서 상기 심볼 복원 중심 상수 및 상기 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 차동신호로부터 제2 데이터를 복원하는 단계를 포함하는 무선 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법. Restoring second data from the differential signal using the symbol restoration center constant and the symbol restoration interval constant in a second interpolator when it is determined that the differential signal includes the preamble. A data recovery method in a downlink receiver of a wireless communication.
  14. 제13항에 있어서, The method of claim 13,
    상기 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수는 The symbol recovery center constant and the symbol recovery interval constant are
    상기 차동 신호가 상기 제2 인터폴레이터에 입력될 때마다 갱신되어 상기 제1 및 제2 인터폴레이터에 제공되는 것을 특징으로 하는 무선 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법. And whenever the differential signal is input to the second interpolator, it is updated and provided to the first and second interpolators.
  15. 제13항에 있어서, The method of claim 13,
    상기 제1 인터폴레이터는 상기 갱신되는 심볼 복원 중심 상수 및 심볼 복원 간격 상수를 이용하여 상기 디지털 데이터 신호 r(k)로부터 심볼의 샘플링 지점을 판단하여 심볼을 복원하는 것을 특징으로 하는 무선 통신의 하향 링크 수신기에서의 데이터 복원 방법. The first interpolator determines a sampling point of a symbol from the digital data signal r (k) by using the updated symbol restoration center constant and the symbol restoration interval constant to restore a symbol. How to restore data at the receiver.
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