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보간 필터를 사용한 타이밍 복원 병렬 처리 방법 및 그 장치

  • 기술번호 : KST2015077505
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은, 고속 전송을 위한 보간 필터를 이용한 디지털 심볼 타이밍 복원 장치의 병렬 처리 구조에 관한 것이다. 특히 수신된 신호를 기저 대역에서 디지털로 심볼 타이밍의 위상을 복원하기 위하여 고정 클록에 의해서 구동되는 A/D 변환기의 출력을 정합 필터를 거쳐서 신호를 필터링하는 것과; 보간 필터를 이용하여 신호를 보간한 후, 타이밍 오차 검출기로부터 심볼 타이밍 위상차를 검출하는 것과; 검출된 심볼 타이밍 위상차에 따라 제어 회로에서 보간 필터의 계수 선택을 통해서 타이밍 위상차를 제거하는 기능을 수행한다. 또한, 고속에서 동작하는 보간 필터를 제공하기 위해서 보간 필터의 입력 시퀀스와 필터 출력을 병렬 처리하고, 이를 위해 두 심볼 당 심볼 타이밍 오차를 검출한 후 심볼 타임 샘플 값을 취하며, 심볼 당 4 샘플 기준으로 처리된 정합 필터 출력을 보간 필터의 입력으로 받아들이고, 이를 4 x N 크기의 레지스터에 저장한 후 제어 회로에서 제공하는 제어 신호에 따라 사용 입력 시퀀스의 선택과 필터 계수의 선택을 행하는 것과, 선택된 신호 시퀀스와 보간 필터의 계수 간의 곱은 계산량이 많고 계산 시간이 많이 소모되므로 이를 해결하기 위하여 입력 신호에 따른 계산 결과를 순람(Lookup) 표를 이용하여 계산 결과를 출력하는 방법을 제공하는 것을 특징으로 하는 보간 필터를 사용한 타이밍 복원 병렬 처리방법과 장치를 제공하는 것이다.
Int. CL H04L 27/00 (2006.01)
CPC H04L 27/2662(2013.01) H04L 27/2662(2013.01) H04L 27/2662(2013.01) H04L 27/2662(2013.01)
출원번호/일자 1020000004135 (2000.01.28)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자 10-0327905-0000 (2002.02.26)
공개번호/일자 10-2001-0076780 (2001.08.16) 문서열기
공고번호/일자 (20020309) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2000.01.28)
심사청구항수 7

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 송윤정 대한민국 대전광역시유성구
2 김명섭 대한민국 대전광역시유성구
3 오덕길 대한민국 대전광역시서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 전영일 대한민국 광주 북구 첨단과기로***번길**, ***호(오룡동)(특허법인세아 (광주분사무소))

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application
2000.01.28 수리 (Accepted) 1-1-2000-0016254-91
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2001.04.19 수리 (Accepted) 4-1-2001-0046046-20
3 등록결정서
Decision to grant
2001.11.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2001-0324973-72
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2002.08.08 수리 (Accepted) 4-1-2002-0065009-76
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2009.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2009-5150899-36
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
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번호 청구항
1 1

디지털 심볼 타이밍 복원 장치에서의 타이밍 복원 방법에 있어서,

수신된 신호를 기저 대역에서 디지털로 심볼 타이밍의 위상을 복원하기 위하여 고정 클록에 의해서 구동되는 A/D 변환 수단의 출력을 정합 필터링 수단을 통해 필터링하는 제 1과정과;

상기 제 1과정을 통해 필터링되어진 신호를 보간 필터링 수단을 통해 신호 보간을 수행하는 제 2과정과;

상기 제 2과정을 통해 보간되어진 신호를 타이밍 오차 검출수단을 통해 심볼 타이밍 위상차를 검출하는 제 3과정; 및

상기 제 3과정을 통해 검출된 심볼 타이밍 위상차에 따라 상기 보간 필터링 수단의 계수 선택을 통해서 타이밍 위상차를 제거하는 제 4과정을 포함하되, 궤한 루프 방식으로 결정지향 가드너(Gardner) 검출방법을 적용하는 것을 특징으로 하는 보간 필터를 사용한 타이밍 복원 병렬 처리 방법

2 2

디지털 심볼 타이밍 복원 장치에서의 타이밍 복원 방법에 있어서,

두 심볼 당 심볼 타이밍 오차를 검출한 후 심볼 타임 샘플 값을 취하며,

심볼 당 4샘플 기준으로 처리된 정합 필터 출력을 보간 필터의 입력으로 받아들여 이를 4xN 크기의 레지스터에 저장한 후 사용 입력 시퀀스의 선택과 필터 계수의 선택을 수행하는 제 1과정과;

상기 제 1과정을 통해 선택된 신호 시퀀스와 보간 필터의 계수간의 곱은 입력 신호에 따른 계산 결과를 순람(Lookup) 표를 이용하여 계산 결과를 출력하는 제 2과정을 포함하여 필터의 입력 시퀀스와 필터 출력을 병렬 처리하는 것을 특징으로 하는 필터의 입력 시퀀스와 필터 출력을 병렬 처리하는 방법

3 3

디지털 심볼 타이밍 복원 장치에서의 타이밍 복원 방법에 있어서,

수신된 신호를 기저 대역에서 디지털로 심볼 타이밍의 위상을 복원하기 위하여 고정 클록에 의해서 구동되는 A/D 변환 수단의 출력을 정합 필터링 수단을 통해 필터링하는 제 1과정과;

상기 제 1과정을 통해 필터링되어진 신호를 보간 필터링 수단을 통해 신호 보간을 수행하는 제 2과정과;

상기 제 2과정을 통해 보간되어진 신호를 타이밍 오차 검출수단을 통해 심볼 타이밍 위상차를 검출하는 제 3과정과;

상기 제 3과정을 통해 검출된 심볼 타이밍 위상차에 따라 상기 보간 필터링 수단의 계수 선택을 통해서 타이밍 위상차를 제거하되 궤한 루프 방식으로 결정지향 가드너(Gardner) 검출방법을 적용하는 제 4과정과;

두 심볼 당 심볼 타이밍 오차를 검출한 후 심볼 타임 샘플 값을 취하며, 심볼 당 4샘플 기준으로 처리된 정합 필터 출력을 보간 필터의 입력으로 받아들여 이를 4xN 크기의 레지스터에 저장한 후 사용 입력 시퀀스의 선택과 필터 계수의 선택을 수행하는 제 5과정; 및

상기 제 5과정을 통해 선택된 신호 시퀀스와 보간 필터의 계수간의 곱은 입력 신호에 따른 계산 결과를 순람(Lookup) 표를 이용하여 계산 결과를 출력하여 필터의 입력 시퀀스와 필터 출력을 병렬 처리하는 제 6과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 보간 필터를 사용한 타이밍 복원 병렬 처리 방법

4 4

디지털 심볼 타이밍 복원 장치에 있어서,

입력되는 수신신호를 고정주파수 클럭에 의해 디지털신호로 변환하는 A/D 변환기와;

상기 A/D 변환기에서 출력되는 디지털 신호를 입력받아 주파수 하향 및 정합동작을 통해 필터링하는 주파수 하향 및 정합 필터와;

상기 주파수 하향 및 정합 필터를 통해 필터링되어진 신호를 입력받고 입력되는 제어신호에 의해 보간 필터링 동작을 수행하는 디지털 보간 필터와;

입력되는 신호에서 임의의 심볼을 결정하여 출력하는 결정부와;

상기 결정부의 입출력 신호를 입력받아 반송파를 복원하는 반송파 복원장치와;

상기 결정부의 입출력 신호를 입력받아 상기 디지털 보간 필터의 필터 계수를 제어하는 심볼 타이밍 복원 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 보간 필터를 사용한 타이밍 복원 병렬 처리 장치

5 5

제 4항에 있어서,

상기 심볼 타이밍 복원 장치는 상기 결정부의 입출력 신호를 입력받아 타이밍 오차를 검출하는 타이밍 오차 검출기와;

입력신호를 기준으로 상기 디지털 보간 필터의 필터 계수를 제어하는 타이밍 위상 제어기와;

상기 타이밍 위상 제어기에 입력되는 신호를 기 설정된 문턱값과 곱연산하여 출력하는 승산기와;

상기 승산기의 출력신호를 기 설정된 시간동안 지연시켜 출력하는 제 1지연기와;

상기 지연기의 출력신호와 타이밍 오차 검출기의 출력신호를 합산하여 출력하는 제 1가산기와;

상기 제 1가산기의 출력신호와 제 2지연기를 통해 지연되어 입력되는 자신의 출력신호를 합산하여 출력하는 제 2가산기; 및

상기 제 2가산기의 출력신호를 입력받아 기 설정되어 있는 문턱값과 비교하여 그 비교차를 상기 타이밍 위상 제어기측으로 입력시키는 문턱값 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 보간 필터를 사용한 타이밍 복원 병렬 처리 장치

6 6

제 4항 또는 제 5항에 있어서,

상기 심볼 타이밍 복원 장치는 처리 속도를 높이기 위하여 두 개의 심볼에 대한 I_phase와 Q_phase의 심볼 시각과 1/2 의 위상차를 가지는 샘플(333)이 되도록 하는 수단과;

다중화기의 출력은 결정 지향 데이터(332)에 의해서 결정되는 수단;

각각의 다중화기에 대한 출력 선택 방법은 연속된 두 심볼에 대한 I_phase와 Q_phase의 값에 따라 결정하는 수단;

di(k)(302) 심볼 값과 di(k+1)(304) 심볼의 한 심볼 지연기(310)를 거친 값에 대한 조합에 따라 첫 번째의 다중화기(319)의 출력이 결정되는 수단;

di(k)(302)와 di(k+1)(304)의 한 심볼 지연기(310)를 거친 값이 10(314) 인 경우 zi_half(k) 값을 선택하고 01(314)인 경우에는 -zi_half(k) 를 선택하며 나머지 두 조합에서는 0 의 값을 선택하는 수단;

두 번째 다중화기(320)의 출력은 di(k)(302)의 심볼 값과 di(k+1)(304) 심볼 값의 조합에 따라 첫 번째 다중화기(319)와 마찬가지 방법으로 결정되는 수단;

세 번째 다중화기(321)의 출력은 dq(k)(303) 의 심볼 값과 dq(k+1)(305) 심볼 값의 조합에 따라 첫 번째 다중화기(319) 와 마찬가지 방법으로 결정되는 수단;

네 번째 다중화기(322)의 출력은 dq(k)(303) 의 심볼 값과 dq(k+1)(305) 한 심볼 지연기(311)를 거친 값에 대한 조합에 따라 첫 번째 다중화기(319) 와 마찬가지 방법으로 결정되는 수단;

상기 다중화기의 출력은 덧셈기(CSA+CPA)에서 더하여 지는 수단;

루프 이득의 곱이 하드웨어의 복잡도와 계산 량을 줄이면서 계산 효과를 증대 시키기 위한 방안으로 1비트 쉬프트 레지스트(324)를 사용하여 구현되는 수단;

곱해지는 루프 이득의 범위가 1/128~(1/128+1/64+1/32+1/16) 사이의 값(331)이며, 이는 4 비트로 표현되는 수단;

루프 이득을 4 비트 형태로 입력하면 이 값에 따라 비트 쉬프트를 수행하는 수단;

비트 쉬프트된 결과를 CSA+CPA(325)에서 더하여 루프 이득 곱을 수행하는 수단;

덧셈기(325)의 입력 신호는 루프 이득이 곱해진 현재의 심볼 타이밍 오차 신호와 이전 출력 값이 저장되어 있는 버퍼(330)의 출력이며, 이를 더한 덧셈기(325) 출력 신호를 문턱 값(327)과 비교하여 제어 신호를 발생시키는 수단;

제어 신호의 출력이 비교기의 입력 신호가 양의 문턱 값 보다 크면 10 값을 출력으로 내보내고, 입력 신호가 음의 문턱 값보다 작으면 01 의 신호를 출력(327)하며, 음의 문턱 값과 양의 문턱 값 사이의 값은 00의 값을 출력하는 수단;

현재의 덧셈기(325) 결과가 제어 신호에 따라 문턱 값 만큼을 덧셈(326)하여 다시 덧셈기(325)의 입력으로 들어가는 수단;

문턱 값만큼 가감하기 위해서 덧셈기(325) 출력신호를 버퍼(330)에 저장하고, 문턱 값 선택기(329)에서 제공하는 값만큼 더하여(326) 다음 심볼 시각에 덧셈기(325)로 입력하는 수단을 포함한 보간 필터를 사용한 심볼 타이밍 복원 병렬 처리 장치

7 7

제 4항에 있어서,

상기 디지털 보간 필터는 상기 주파수 하향 및 정합 필터의 출력 신호를 입력으로 받아서 4xn 쉬프트 레지스터(501)에 입력 데이터를 저장하는 수단;

입력 R0(505), R1(504), R2(503), R3(502)는 클럭에 따라 D00, D01, D02, D03(510)으로 입력되고 오른쪽으로 쉬프트를 수행하는 수단;

저장된 샘플 데이터는 또다른 쉬프트 레지스터인 1xn 쉬프터 레지스터(520, 526)에 저장하는 수단;

병렬 처리를 위하여 4 개의 입력 데이터 시퀀스를 미리 생성시키고, 이들 값을 다중화기(525)를 통하여 보간 필터의 계수와 곱하는 기능을 수행하게 하는 수단;

심볼 타임의 샘플 ton(k)(564)를 얻기 위해서 ton(k)와 관련될 수 있는 모든 샘플을 쉬프트 레지스터(520)에 4개의 그룹(521, 522, 523, 524)으로 묶어서 저장하는 수단;

보간필터 계수와 곱해지는 과정(541, 542, 543, 544)이 순람표를 사용하여 입력되는 값에 따라 미리 설정된 값을 출력하는 수단;

병렬 처리를 위해 모든 계수 값에 대해 곱의 계산 값을 출력하는 수단;

출력된 계산 값 중에 타이밍 오차 검출기에서 제공하는 제어 신호HSEL(567)에 의해서 계산 결과가 선택되는 수단;

선택된 결과를 캐리 저장 가산기 트리(560)와 캐리 전달 가산기(561) 순람표 출력을 더하여 보간 필터 출력을 내보내는 수단;

ton(k)(564)의 다음 심볼 값인 ton(k+1)(565)의 값도 ton(k)(564)와 마찬가지 방법으로 ton(k+1)(565)의 출력과 관련되는 입력 시퀀스를 미리 설정하고 이들 값을 1 x n 쉬프트 레지스터에 저장하는 수단 저장된 결과는 제어 신호에 따라서 선택되고 보간 필터의 계수와 곱해지는 수단; 및

심볼 타임과 위상차가 1/2인 때에 신호에 대한 신호도 2 개의 심볼에 대해 심볼 시각에서의 샘플과 같은 방법으로 구하는 수단을 포함한 보간 필터를 사용한 심볼 타이밍 복원 장치의 병렬 처리 구현 방법

지정국 정보가 없습니다
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국가 R&D 정보가 없습니다.