KR100393192B1 - 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

시변 채널에 적합한 신호 수신 장치 및 방법이 개시된다. 시간적으로 변하는 특성을 갖는 채널을 통해 전송된 송신 신호를 수신 신호로서 수신하고, 원래의 사용자 정보를 수신 신호로부터 복원하는 이 장치의 제1 채널 특성 추정부는 복원된 송신 신호와 수신 신호로부터 채널의 지연된 특성을 나타내는 제1 지연 특성 신호를 추정하고, 제1 채널 특성 예측부는 제1 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과로부터 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 특성값들을 보간하며, 보간된 결과를 채널의 예측된 특성을 나타내는 제1 예측 특성 신호로서 출력하고, 제1 수신부는 제1 예측 특성 신호와 수신 신호로부터 결정값을 추정하고, 추정된 결정값으로부터 송신 신호를 복원하며, 복원된 송신 신호를 제1 채널 특성 추정부로 출력하고, 원래의 사용자 정보는 결정값으로부터 복원되는 것을 특징으로 한다. 그러므로,

Description

시변 채널에 적합한 신호 수신 장치 및 방법{Signal receiving apparatus and method adapted for time-variant channel}
본 발명은 통신 시스템에서 신호 수신 장치에 관한 것으로서, 특히, 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 송신측과 수신측을 갖는 통신 시스템의 수신측에서, 채널의 특성을 추정하기 위해서는 현재 수신측에 수신된 신호의 결정값을 알아야 한다. 여기서, 결정값이란, 복원된 송신 정보를 의미한다. 이 때, 시험 기간(training period)이 경과된 후, 결정값을 이용하여 송신 신호가 전송된 채널의 특성을 추정한 채널 추정값을 구한다.
종래의 신호 수신 장치들중 하나는 시간적으로 변하는 채널의 특성을 추정할 때, 추정된 특성의 시간 지연을 줄이기 위해서, 결정값을 추정할 때 소비되는 시간을 줄인다. 이를 위해, 예를 들면, 최대 유사성 시퀀스 예측(MLSE:Maximum Likelihood Sequence Estimation)의 경우, 트레이스 백(traceback)의 깊이를 줄여서 결정한 임시 결정값(tentative decision)을 사용한다. 여기서, MLSE는 최대 유사성 시퀀스 검사(MLSD:Maximum Likelihood Sequence Detection)라고도 하며, Proakis에 의해 저술되고 "Digital Communications"라는 제목으로 Prentice hall 출판사에 의해 1995년도에 저술된 책의 583 ∼ 602쪽에 개시되어 있다. 그러나, 임시 결정값은 높은 에러율을 갖기 때문에, 임시 결정값을 이용하여 추정된 채널 특성의 오류가 커지는 문제점이 있다. 결국, 전술한 종래의 신호 수신 장치는, 추정된 채널의 특성이 실제 채널의 특성과 많은 차이가 나기 때문에, 사용자 정보를 복원할 때 사용되는 결정값을 에러를 갖는 추정된 채널의 특성으로부터 정확하게 추정할 수 없는 문제점을 갖는다.
이를 극복하기 위한 종래의 다른 신호 수신 장치는 지연된 채널 특성을 추정하고, 추정되고 지연된 채널 특성으로부터 현재 채널의 특성을 예측하기 위해, 선형 예측기(미도시)를 이용한다. 여기서, 선형 예측기는 채널의 자기 상관(autocorrelation)을 이용한 위너 해법(Wiener Solution)을 통해 구현될 수 있다. 위너 해법은, Gregory E. Bottomley에 의해 "Unification of MLSE receivers and extension to time-varying channels"라는 제목으로 1998년도에 발표되고 IEEE Trans. on Comm, vol 46의 페이지 464 ∼ 472쪽에 실린 논문에 개시되어 있다. 이 해법을 간단하기 위해, 채널의 성분(gradient)만을 추정하고, 채널을 1차 함수로 근사화시켜 채널의 특성을 선형으로 예측하는 방법이 "Method of forming a channel estimate for a time-varying radio channel"라는 제목의 미국 특허 번호 US5465276에 개시되어 있다. 그러나, 종래의 다른 신호 수신 장치는 채널의 특성을 예측할 범위가 긴 경우 전술한 예측기들을 사용하여 채널의 특성을 정확히 예측할수 없는 문제점을 갖는다. 그러므로, 전술한 종래의 신호 수신 장치와 마찬가지로 종래의 다른 신호 수신 장치도 임시 결정값을 사용해야만 하고, 이로 인하여 임시 결정값이 갖는 오류로 인해 정확하게 사용자 정보를 복원할 수 없는 문제점을 갖는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 시간 지연된 채널의 특성을 정확하게 예측하고, 예측된 채널의 특성을 이용하여 원래의 사용자 정보를 정확하게 복원할 수 있는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치에서 수행되는 시변 채널에 적합한 신호 수신 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치를 설명하기 위한 통신 시스템의 전체 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치의 일 실시예의 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 4는 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치의 다른 실시예의 블럭도이다.
도 5는 도 4에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 6은 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치의 또 다른 실시예의 블럭도이다.
도 7은 도 6에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 8은 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치의 또 다른 실시예의 블럭도이다.
도 9는 도 8에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 10 (a) ∼ (c)들은 본 발명에 의한 신호 수신 장치 및 방법과 종래의 신 호 수신 방법을 비교하기 위한 그래프이다.
상기 과제를 이루기 위해, 시간적으로 변하는 특성을 갖는 채널을 통해 전송된 송신 신호를 수신 신호로서 수신하고, 원래의 사용자 정보를 상기 수신 신호로부터 복원하는 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치는, 복원된 송신 신호와 상기 수신 신호로부터 상기 채널의 지연된 특성을 나타내는 제1 지연 특성 신호를 추정하고, 추정된 상기 제1 지연 특성 신호를 출력하는 제1 채널 특성 추정부와, 상기 제1 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하며, 보간된 결과를 상기 채널의 예측된 특성을 나타내는 제1 예측 특성 신호로서 출력하는 제1 채널 특성 예측부 및 상기 제1 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 결정값을 추정하고, 추정된 상기 결정값으로부터 상기 송신 신호를 복원하며, 상기 복원된 송신 신호를 상기 제1 채널 특성 추정부로 출력하는 제1 수신부로 구성되고, 상기 원래의 사용자 정보는 상기 결정값으로부터 복원되는 것이 바람직하다.
또는, 시간적으로 변하는 특성을 갖는 채널을 통해 전송된 송신 신호를 수신 신호로서 수신하고, 원래의 사용자 정보를 상기 수신 신호로부터 복원하는 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치는, 복원된 송신 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 출력하는 제2 데시메이터와, 상기 수신 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 출력하는 제3 데시메이터와, 상기 제2 및 상기 제3 데시메이터들로부터 입력한 데시메이션된 결과들로부터 상기 채널의 지연된 특성을 나타내는 제2 지연 특성 신호를 추정하고, 추정된 상기 제2 지연 특성 신호를 출력하는 제2 채널 특성 추정부와, 상기 제2 지연 특성 신호로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하며, 보간된 결과를 상기 채널의 예측된 특성을 나타내는 제2 예측 특성 신호로서 출력하는 제2 채널 특성 예측부 및 상기 제2 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 결정값을 추정하고, 추정된 상기 결정값으로부터 상기 송신 신호를 복원하며, 상기 복원된 송신 신호를 상기 제2 데시메이터로 출력하는 제2 수신부로 구성되고, 상기 원래의 사용자 정보는 상기 결정값으로부터 복원되는 것이 바람직하다.
또는, 시간적으로 변하는 특성을 갖는 채널을 통해 전송된 송신 신호를 수신 신호로서 수신하고, 원래의 사용자 정보를 상기 수신 신호로부터 복원하는 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치는, 복원된 사용자 정보로부터 복원된 송신 신호를 재생하고, 재생된 상기 송신 신호를 출력하는 제1 송신 신호 재생부와, 상기 재생된 송신 신호와 상기 수신 신호로부터 상기 채널의 지연된 특성을 나타내는 제3 지연 특성 신호를 추정하고, 추정된 상기 제3 지연 특성 신호를 출력하는 제3 채널 특성 추정부와, 상기 제3 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하며, 보간된 결과를 상기 채널의 예측된 특성을 나타내는 제3 예측 특성 신호로서 출력하는 제3 채널 특성 예측부와, 상기 제3 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 결정값을 추정하고, 추정된 상기 결정값을 출력하는 제3 수신부 및 상기 제3 수신부로부터 입력한 상기 결정값을 복호화하고, 복호화된 결과를 상기 원래의 사용자 정보를 복원한 상기 복원된 사용자 정보로서 상기 제1 송신 신호 재생부로 출력하는 제1 복호부로 구성되는 것이 바람직하다.
또는, 시간적으로 변하는 특성을 갖는 채널을 통해 전송된 송신 신호를 수신 신호로서 수신하고, 원래의 사용자 정보를 상기 수신 신호로부터 복원하는 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치는, 복원된 사용자 정보로부터 복원된 송신 신호를 재생하고, 재생된 상기 송신 신호를 출력하는 제2 송신 신호 재생부와, 상기 제2 송신 신호 재생부로부터 입력한 상기 재생된 송신 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 출력하는 제5 데시메이터와, 상기 수신 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 출력하는 제6 데시메이터와, 상기 제5 및 상기 제6 데시메이터들로부터 입력한 데시메이터된 결과들로부터 상기 채널의 지연된 특성을나타내는 제4 지연 특성 신호를 추정하고, 추정된 상기 제4 지연 특성 신호를 출력하는 제4 채널 특성 추정부와, 상기 제4 지연 특성 신호로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하며, 보간된 결과를 상기 채널의 예측된 특성을 나타내는 제4 예측 특성 신호로서 출력하는 제4 채널 특성 예측부와, 상기 제4 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 결정값을 추정하고, 추정된 상기 결정값을 출력하는 제4 수신부 및 상기 제4 수신부로부터 입력한 상기 결정값을 복호화하고, 복호화된 결과를 상기 원래의 사용자 정보를 복원한 상기 복원된 사용자 정보로서 상기 제2 송신 신호 재생부로 출력하는 제2 복호부로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 다른 과제를 이루기 위해, 상기 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법은, 상기 수신 신호와 상기 복원된 송신 신호를 이용하여 상기 제1 지연 특성 신호를 추정하는 단계와, 추정된 상기 제1 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하여 상기 제1 예측 특성 신호를 구하는 단계 및 상기 제1 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 상기 결정값을 추정하고, 추정된 상기 결정값으로부터 상기 송신 신호를 복원하여 상기 복원된 송신 신호를 구하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
또는, 상기 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법은, 상기 복원된 송신 신호와 상기 수신 신호를 데시메이션하는 단계와, 상기 데시메이션된 결과들을 이용하여 상기 제2 지연 특성 신호를 추정하는 단계와, 추정된 상기 제2 지연 특성 신호로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하여 상기 제2 예측 특성 신호를 구하는 단계 및 상기 제2 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 상기 결정값을 추정하고, 추정된 상기 결정값으로부터 상기 송신 신호를 복원하여 상기 복원된 송신 신호를 구하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
또는, 상기 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법은, 복원된 사용자 정보로부터 복원된 송신 신호를 재생하여 재생된 송신 신호를 구하는 단계와, 상기 재생된 송신 신호와 상기 수신 신호를 이용하여 상기 제3 지연 특성 신호를 추정하는 단계와, 상기 제3 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하여 상기 제3 예측 특성 신호를 구하는 단계와, 상기 제3 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 결정값을 추정하는 단계 및 추정된 상기 결정값을 복호화하여 상기 복원된 사용자 정보를 구하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
또는, 상기 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법은, 복원된 사용자 정보로부터 복원된 송신 신호를 재생하여 재생된 송신 신호를 구하는 단계와, 상기 재생된 송신 신호와 상기 수신 신호를 데시메이션하는 단계와, 상기 데시메이터된 결과들로부터 상기 제4 지연 특성 신호를 추정하는 단계와, 상기 제4 지연 특성 신호로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하여 상기 제4 예측 특성 신호를 구하는 단계와,상기 제4 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 결정값을 추정하는 단계 및 상기 결정값을 복호화하여 상기 복원된 사용자 정보를 구하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치가 적용될 수 있는 일반적인 통신 시스템의 구성 및 동작을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치를 설명하기 위한 통신 시스템의 전체 블럭도로서, 부호부(10), 변조부(12), 채널(14), 합성기(16) 및 신호 수신 장치(18)로 구성된다. 여기서, 부호부(10) 및 변조부(12)는 송신측에 해당한다.
도 1을 참조하면, 부호부(10)는 입력단자 IN1을 통해 원래의 사용자 정보를 입력하여 부호화하고, 부호화된 결과를 송신 정보로서 변조부(12)로 출력한다. 이 때, 변조부(12)는 부호부(10)로부터 입력한 송신 정보를 입력하여 변조하고, 변조된 결과를 송신 신호로서 출력한다. 변조부(12)로부터 출력되는 송신 신호는 시간적으로 변하는 특성을 갖는 채널(14)을 통해 전송된다. 이 때, 채널(14)을 통해 전송된 송신 신호는 잡음(N)과 합성되고, 합성된 결과는 신호 수신 장치(18)로 보내진다. 이를 개념적으로 나타내면, 합성기(16)는 채널(14)을 통과한 신호와 잡음(N)을 합성하고, 합성된 결과를 신호 수신 장치(18)로 출력한다. 여기서, 신호 수신 장치(18)는 합성기(16)로부터 입력한 신호 즉, 채널(14)을 통해 전송된 잡음을 갖는 송신 신호를 수신 신호로서 수신하고, 수신 신호로부터 원래의 사용자 정보를복원하고, 복원된 결과를 출력단자 OUT1을 통해 복원된 사용자 정보로서 출력한다.
이하, 도 1에 도시된 통신 시스템에 적용될 수 있는 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치(18)의 실시예들 각각의 구성 및 동작과 그 실시예에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치의 일 실시예의 블럭도로서, 제1 수신부(40), 제1 채널 특성 예측부(42) 및 제1 채널 특성 추정부(44)로 구성된다.
도 3은 도 2에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 채널의 지연된 특성을 추정하는 단계(제80 단계), 채널의 특성을 예측하는 단계(제82 ∼ 제88 단계) 및 결정값과 복원된 송신 신호를 구하는 단계(제90 단계)로 이루어진다.
도 2에 도시된 본 발명에 의한 신호 수신 장치는 도 1에 도시된 바와 같은 시간적으로 변하는 특성을 갖는 채널(14)을 통해 전송된 송신 신호를 수신 신호로서 수신하고, 원래의 사용자 정보를 수신 신호로부터 복원한다. 이를 위해, 먼저, 제1 채널 특성 추정부(44)는 출력단자 OUT2를 통해 제1 수신부(40)로부터 출력되는 복원된 송신 신호와 입력단자 IN2를 통해 입력한 수신 신호로부터 채널(14)의 지연된 특성을 나타내는 제1 지연 특성 신호를 추정하고, 추정된 제1 지연 특성 신호를 제1 채널 특성 예측부(42)로 출력한다(제80 단계). 여기서, 채널의 특성이란, 채널에서 각 탭(tap)의 진폭 및/또는 위상을 의미한다.
제80 단계후에, 추정된 채널 특성의 시간 지연을 보상하는 역할을 하는 제1 채널 특성 예측부(42)는 제1 채널 특성 추정부(44)로부터 입력한 제1 지연 특성 신호를 데시메이션(decimation) 즉, 언더 샘플링(undersampling)하고, 데시메이션된 결과로부터 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 특성값들을 보간하며, 보간된 결과를 채널(14)의 예측된 특성을 나타내는 제1 예측 특성 신호로서 제1 수신부(40)로 출력한다(제82 ∼ 제88 단계들).
이를 위해, 제1 채널 특성 예측부(42)는 제1 데시메이터(52), 제1 특성값 예측부(50), 제1 확장부(48), 제1 보간부(46)로 구현될 수 있다. 여기서, 제80 단계후에, 제1 데시메이터(52)는 제1 채널 특성 추정부(44)로부터 입력한 제1 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 제1 특성값 예측부(50)로 출력한다(제82 단계). 제82 단계후에, 제1 특성값 예측부(50)는 제1 데시메이터(52)로부터 입력한 데시메이션된 결과로부터 채널(14)의 특성값들을 예측하고, 예측된 특성값들을 제1 확장부(48)로 출력한다(제84 단계). 제84 단계후에, 제1 확장부(48)는 제1 특성값 예측부(50)로부터 입력한 채널의 예측된 특성값들 사이에 소정값 예를 들면 '0'을 삽입하고, 삽입된 결과를 제1 보간부(46)로 출력한다(제86 단계). 제86 단계후에, 제1 보간부(46)는 제1 확장부(48)로부터 입력한 삽입된 결과를 보간하고, 보간된 결과를 제1 예측 특성 신호로서 제1 수신부(40)로 출력한다(제88 단계).
제88 단계후에, 제1 수신부(40)는 제1 채널 특성 예측부(42)로부터 입력한 제1 예측 특성 신호와 입력단자 IN2를 통해 입력한 수신 신호로부터 결정값을 추정하고, 추정된 결정값으로부터 송신 신호를 복원하며, 복원된 송신 신호를 제1 채널 특성 추정부(44)로 출력하는 한편, 추정된 결정값을 예를 들면 복호부(미도시) 따위로 출력단자 OUT2를 통해 출력한다. 이 때, 복호부는 제1 수신부(40)로부터 입력한 결정값을 복호화하고, 복호화된 결과를 복원된 원래의 사용자 정보로서 출력한다.
예를 들어, 제1 수신부(40)가 결정값을 추정하는데 소모되는 기간이 τ이고, 시간 t에서 도 2에 도시된 각 부(40, 42 및 44)가 신호를 입/출력한다고 하자. 이 때, 제1 채널 특성 추정부(44) 및 제1 채널 특성 예측부(42)는 t-τ-1 시간에 입력단자 IN2를 통해 입력되는 수신 신호와 변조부(12)로부터 t-τ-1 시간에 출력되는 송신 신호에 해당하는 복원한 송신 신호를 이용하여 제1 에측 특성 신호를 생성한다. 이 때, 생성되는 제1 예측 특성 신호는 시간 t에서 송신 신호가 통과한 채널(14)의 예측된 특성을 나타낸다. 이와 같이 구해진 제1 예측 특성 신호와 시간 t에서 입력단자 IN2를 통해 입력되는 수신 신호를 이용하여, 제1 수신부(40)는 변조부(12)로부터 시간 t-τ에서 출력되는 송신 신호를 복원한 결과인 복원된 송신 신호를 구한다.
도 4는 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치의 다른 실시예의 블럭도로서, 제2 채널 특성 추정부(114), 제2 및 제3 데시메이터들(110 및 112), 제2 채널 특성 예측부(116) 및 제2 수신부(118)로 구성된다.
도 5는 도 4에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 채널의 지연된 특성을 추정하는 단계(제140 및제142 단계들), 채널의 특성을 예측하는 단계(제144 ∼ 제148 단계) 및 결정값과 복원된 송신 신호를 구하는 단계(제150 단계)로 이루어진다.
도 2에 도시된 장치와 달리, 도 4에 도시된 장치는 데시메이션 동작을 채널 특성을 예측할 때 수행하지 않고, 지연된 채널 특성을 추정하기 이전에 수행한다. 이를 제외하면 도 4에 도시된 장치 및 그 장치에서 수행되는 도 5에 도시된 방법은 도 2에 도시된 장치 및 도 3에 도시된 방법과 동일하다.
먼저, 복원된 송신 신호와 수신 신호를 데시메이션한다(제140 단계). 이를 위해, 제2 데시메이터(110)는 제2 수신부(118)로부터 출력되는 복원된 송신 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 제2 채널 특성 추정부(114)로 출력한다. 또한, 제3 데시메이터(112)는 입력단자 IN3을 통해 입력한 수신 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 제2 채널 특성 추정부(114)로 출력한다.
제140 단계후에, 제2 채널 특성 추정부(114)는 제2 및 제3 데시메이터들(110 및 112)로부터 입력한 데시메이션된 결과들로부터 채널(14)의 지연된 특성을 나타내는 제2 지연 특성 신호를 추정하고, 추정된 제2 지연 특성 신호를 제2 채널 특성 예측부(116)로 출력한다(제142 단계).
제142 단계후에, 추정된 채널 특성의 시간 지연을 보상하는 역할을 하는 제2 채널 특성 예측부(116)는 제2 채널 특성 추정부(114)로부터 입력한 제2 지연 특성 신호로부터 채널(14)의 특성값들을 예측하고, 예측된 특성값들을 보간하며, 보간된 결과를 채널(14)의 예측된 특성을 나타내는 제2 예측 특성 신호로서 제2 수신부(118)로 출력한다(제144 ∼ 제148 단계들).
이를 위해, 제2 채널 특성 예측부(116)는 제2 특성값 예측부(120), 제2 확장부(122) 및 제2 보간부(124)로 구성된다. 여기서, 제142 단계후에, 제2 특성값 예측부(120)는 제2 채널 특성 추정부(114)로부터 입력한 제2 지연 특성 신호로부터 특성값들을 예측하고, 예측된 특성값들을 제2 확장부(122)로 출력한다(제144 단계). 제144 단계후에, 제2 확장부(122)는 제2 특성값 예측부(120)로부터 입력한 채널(14)의 예측된 특성값들 사이에 소정값 예를 들면 '0'을 삽입하고, 삽입된 결과를 제2 보간부(124)로 출력한다(제146 단계). 제146 단계후에, 제2 보간부(124)는 제2 확장부(122)로부터 입력한 소정값이 삽입된 결과를 보간하고, 보간된 결과를 제2 예측 특성 신호로서 제2 수신부(118)로 출력한다(제148 단계).
제148 단계후에, 제2 수신부(118)는 제2 채널 특성 예측부(116)로부터 입력한 제2 예측 특성 신호와 입력단자 IN3을 통해 입력한 수신 신호로부터 결정값을 추정하고, 추정된 결정값으로부터 송신 신호를 복원하며, 복원된 송신 신호를 제2 데시메이터(110)로 출력하는 한편, 추정된 결정값을 출력단자 OUT3을 통해 복호부(미도시)로 출력한다. 여기서, 복호부는 추정된 결정값을 복호화하고, 복호화된 결과를 복원한 원래의 사용자 정보로서 출력한다.
한편, 전술한 본 발명에 의한 신호 수신 장치 및 방법 보다 더 정확하게 결정값을 추정될 수 있도록 하기 위해, 지연된 채널 특성을 추정하기 위해 제1 또는 제2 수신부(40 또는 118)로부터 출력되는 복원된 송신 신호를 이용하는 대신에, 복원된 사용자 정보로부터 재생된 송신 신호를 이용할 수도 있다. 이를 위한, 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치의 실시예들 각각의 구성 및 동작과그 실시예에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 6은 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치의 또 다른 실시예의 블럭도로서, 제1 송신 신호 재생부(180), 제3 채널 특성 추정부(182), 제3 채널 특성 예측부(184), 제3 수신부(186) 및 제1 복호부(188)로 구성된다.
도 7은 도 6에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 채널의 지연된 특성을 추정하는 단계(제220 및 제222 단계들), 채널의 특성을 예측하는 단계(제224 ∼ 제230 단계) 및 결정값과 복원된 사용자 정보를 구하는 단계(제232 및 234 단계들)로 이루어진다.
도 2 또는 도 4에 도시된 장치와 달리, 도 6에 도시된 장치는 제1 또는 제2 수신부(40 또는 118)로부터 출력되는 복원된 송신 신호를 이용하는 대신에 제1 복호부(188)로부터 출력되는 복원된 사용자 정보로부터 재생된 송신 신호를 이용하여 지연된 채널 특성을 추정하는 것을 제외하면, 도 6에 도시된 장치 및 그 장치에서 수행되는 도 7에 도시된 방법은 도 2 또는 도 4에 도시된 장치 및 도 3 또는 도 5에 도시된 방법과 동일하다.
먼저, 제1 송신 신호 재생부(180)는 제1 복호부(188)로부터 출력되는 복원된 사용자 정보로부터 복원된 송신 신호를 재생하고, 재생된 송신 신호를 제3 채널 특성 추정부(182)로 출력한다(제220 단계). 이를 위해, 제1 송신 신호 재생부(180)는 인코더(미도시)와 변조부(미도시)로 구현될 수 있다. 여기서, 인코더는 복원된 사용자 정보를 인코딩하고, 인코딩된 결과를 변조부로 출력한다. 변조부는 인코딩한결과를 인코더로부터 입력하여 도 1에 도시된 변조부(12)와 동일한 방식으로 변조하고, 변조된 결과를 재생된 송신 신호로서 제3 채널 특성 추정부(182)로 출력한다.
제220 단계후에, 제3 채널 특성 추정부(182)는 제1 송신 신호 재생부(180)로부터 입력한 재생된 송신 신호와 입력단자 IN4를 통해 입력한 수신 신호로부터 채널(14)의 지연된 특성을 나타내는 제3 지연 특성 신호를 추정하고, 추정된 제3 지연 특성 신호를 제3 채널 특성 예측부(184)로 출력한다(제222 단계).
제222 단계후에, 제3 채널 특성 예측부(184)는 제3 채널 특성 추정부(182)로부터 입력한 제3 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과로부터 채널(14)의 특성값들을 예측하고, 예측된 채널(14)의 특성값들을 보간하며, 보간된 결과를 채널의 예측된 특성을 나타내는 제3 예측 특성 신호로서 제3 수신부(186)로 출력한다(제224 ∼ 제230 단계들).
이를 위해, 제3 채널 특성 예측부(184)는 제4 데시메이터(200), 제3 특성값 예측부(202), 제3 확장부(204) 및 제3 보간부(206)로 구성된다. 여기서, 제222 단계후에, 제4 데시메이터(200)는 제3 채널 특성 추정부(182)로부터 입력한 제3 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 제3 특성값 예측부(202)로 출력한다(제224 단계). 제224 단계후에, 제3 특성값 예측부(202)는 제4 데시메이터(200)로부터 입력한 데시메이션된 결과로부터 특성값들을 예측하고, 예측된 특성값들을 제3 확장부(204)로 출력한다(제226 단계). 제226 단계후에, 제3 확장부(204)는 제3 특성값 예측부(202)로부터 입력한 채널(14)의 예측된 특성값들사이에 소정값 예를 들면 '0'을 삽입하고, 삽입된 결과를 제3 보간부(206)로 출력한다(제228 단계). 제228 단계후에, 제3 보간부(206)는 제3 확장부(204)로부터 입력한 삽입된 결과를 보간하고, 보간된 결과를 제3 예측 특성 신호로서 제3 수신부(186)로 출력한다(제230 단계).
제230 단계후에, 제3 수신부(186)는 제3 채널 특성 예측부(184)로부터 입력한 제3 예측 특성 신호와 입력단자 IN4를 통해 입력한 수신 신호로부터 결정값을 추정하고, 추정된 결정값을 제1 복호부(188)로 출력한다(제232 단계). 제232 단계후에, 제1 복호부(188)는 제3 수신부(186)로부터 입력한 결정값을 복호화하고, 복호화된 결과를 원래의 사용자 정보를 복원한 복원된 사용자 정보로서 제1 송신 신호 재생부(180)로 출력하는 한편 출력단자 OUT4를 통해 출력한다(제234 단계). 이를 위해, 제1 복호부(188)는 제3 수신부(186)로부터 입력한 결정값을 디코딩하고, 디코딩한 결과를 복원된 사용자 정보로서 출력하는 디코더(미도시)로 구현될 수 있다. 예컨데, 제1 복호부(188)는 복원된 송신 정보에 해당하는 제3 수신부(186)로부터 출력되는 추정된 결정값에 포함된 에러를 보상하여 원래의 사용자 정보를 보다 정확하게 복원하여 주는 역할을 한다.
도 8은 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치의 또 다른 실시예의 블럭도로서, 제2 송신 신호 재생부(260), 제5 및 제6 데시메이터들(262 및 264), 제4 채널 특성 추정부(266), 제4 채널 특성 예측부(268), 제4 수신부(270) 및 제2 복호부(272)로 구성된다.
도 9는 도 8에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 신호 수신 방법을설명하기 위한 플로우차트로서, 채널의 지연된 특성을 추정하는 단계(제310 ∼ 제314 단계들), 채널의 특성을 예측하는 단계(제316 ∼ 제320 단계) 및 결정값과 복원된 사용자 정보를 구하는 단계(제322 및 324 단계들)로 이루어진다.
도 6에 도시된 장치와 달리, 도 8에 도시된 장치는 데시메이션 동작을 채널의 특성을 예측할 때 수행하지 않고, 지연된 채널 특성을 추정하기 이전에 수행한다. 이를 제외하면 도 8에 도시된 장치 및 그 장치에서 수행되는 도 9에 도시된 방법은 도 6에 도시된 장치 및 도 7에 도시된 방법과 동일하다.
먼저, 제2 송신 신호 재생부(260)는 제2 복호부(272)로부터 출력되는 복원된 사용자 정보로부터 복원된 송신 신호를 재생하고, 재생된 송신 신호를 제5 데시메이터(262)로 출력한다(제310 단계). 이를 위해, 제2 송신 신호 재생부(260)는 도 6에 도시된 제1 송신 신호 재생부(180)와 동일한 구성 및 동작을 수행한다. 즉, 제2 송신 신호 재생부(260)는 전술한 인코더(미도시) 및 변조부(미도시)로 구현될 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 변조부(12)가 이진 위상 쉬프트 키잉(BPSK:Binary Phase Shift Keying) 방식으로 송신 정보를 변조할 경우, 제1 또는 제2 송신 신호 재생부(180 또는 260)에 포함되는 변조부(미도시)는 복원된 사용자 정보로부터 BPSK 방식을 이용하여 복원된 송신 신호를 재생한다.
제310 단계후에, 재생된 송신 신호와 수신 신호를 데시메이션한다(제312 단계). 이를 위해, 제5 데시메이터(262)는 제2 송신 신호 재생부(260)로부터 입력한 재생된 송신 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 제4 채널 특성 추정부(266)로 출력한다. 또한, 제6 데시메이터(264)는 입력단자 IN5를 통해 입력한 수신 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 제4 채널 특성 추정부(266)로 출력한다.
제312 단계후에, 제4 채널 특성 추정부(266)는 제5 및 제6 데시메이터들(262 및 264)로부터 입력한 데시메이터된 결과들로부터 채널(14)의 지연된 특성을 나타내는 제4 지연 특성 신호를 추정하고, 추정된 제4 지연 특성 신호를 제4 채널 특성 예측부(268)로 출력한다(제314 단계).
제314 단계후에, 제4 채널 특성 예측부(268)는 제4 채널 특성 추정부(266)로부터 입력한 제4 지연 특성 신호로부터 채널(14)의 특성값들을 예측하고, 예측된 채널(14)의 특성값들을 보간하며, 보간된 결과를 채널(14)의 예측된 특성을 나타내는 제4 예측 특성 신호로서 제4 수신부(270)로 출력한다(제316 ∼ 제320 단계들). 이를 위해, 제4 채널 특성 예측부(268)는 제4 특성값 예측부(280), 제4 확장부(282) 및 제4 보간부(284)로 구현될 수 있다. 여기서, 제314 단계후에, 제4 특성값 예측부(280)는 제4 채널 특성 추정부(266)로부터 입력한 제4 지연 특성 신호로부터 특성값들을 예측하고, 예측된 특성값들을 제4 확장부(282)로 출력한다(제316 단계). 제316 단계후에, 제4 확장부(282)는 제4 특성값 예측부(280)로부터 입력한 채널(14)의 예측된 특성값들 사이에 소정값 예를 들면 '0'을 삽입하고, 삽입된 결과를 제4 보간부(284)로 출력한다(제318 단계). 제318 단계후에, 제4 보간부(284)는 제4 확장부(282)로부터 입력한 삽입된 결과를 보간하고, 보간된 결과를 제4 예측 특성 신호로서 제4 수신부(270)로 출력한다(제320 단계).
제320 단계후에, 제4 수신부(270)는 제4 채널 특성 예측부(268)로부터 입력한 제4 예측 특성 신호와 입력단자 IN5를 통해 입력한 수신 신호로부터 결정값을 추정하고, 추정된 결정값을 제2 복호부(272)로 출력한다(제322 단계). 제322 단계후에, 제2 복호부(272)는 제4 수신부(270)로부터 입력한 결정값을 복호화하고, 복호화된 결과를 원래의 사용자 정보를 복원한 복원된 사용자 정보로서 제2 송신 신호 재생부(260)로 출력하는 한편, 복원된 사용자 정보를 출력단자 OUT5를 통해 출력한다(제324 단계). 이를 위해, 제2 복호부(272)는 제4 수신부(270)로부터 입력한 결정값을 디코딩하고, 디코딩한 결과를 복원된 사용자 정보로서 출력한다. 예컨데, 제2 복호부(272)는 복원된 송신 정보에 해당하는 제4 수신부(270)로부터 출력되는 추정된 결정값에 포함된 에러를 보상하여 원래의 사용자 정보를 보다 정확하게 복원하여 주는 역할을 한다.
전술한 도 2 또는 도 4에 도시된 제1 또는 제2 수신부(40 또는 118)에서 복원된 송신 신호가 잘못 추정되어 에러를 가질 때, 제1 또는 제2 채널 특성 예측부(42 또는 116)로부터 발생되는 제1 또는 제2 예측 특성 신호는 에러를 가질 수 있다. 이를 극복하기 위해, 도 6 또는 도 8에 도시된 바와 같이, 채널의 특성을 예측하기 위해서 사용되는 채널의 지연된 특성을 추정하기 위해서 복원된 송신 신호 대신에 복원된 사용자 정보가 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 이해를 돕기 위해, 전술한 도 2, 도 4, 도 6 및 도 8에 각각 도시된 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치의 각 부의 예시적인 동작을 다음과 같이 상세히 설명한다.
먼저, 채널(14)의 길이가 M이고, 수신 신호(yk)가 다음 수학식 1과 같이 표현된다고 하자.
여기서, k는 시간을 나타내고, nk는 잡음을 나타내며, T는 트랜스포즈(transpose)를 나타내고,h k H는 채널(14)의 임펄스 응답으로서h k는 다음 수학식 2와 같이 표현되고,x k는 송신 신호로서 다음 수학식 3과 같이 표현된다.
이 때, 제1, 제2, 제3 및 제4 채널 특성 추정부들(44, 114, 182 및 266) 각각은 채널의 지연된 특성을 예를 들면 최소 평균 제곱(LMS:Least Mean Squares)법, 회귀 최소 제곱(RLS:Recursive Least Squares)법 또는 칼만(Kalman)법에 의해 추정할 수 있다. 이러한 방식들은 모두 에러(ek)를 최소화하는 채널을 추정한다. 여기서, 에러(ek)는 다음 수학식 4와 같이 표현된다.
여기서, 제1, 제2, 제3 또는 제4 수신부(40, 118, 186 또는 270)에서 결정값을 추정하기 위해 소요한 시간을 D(여기서, D는 전술한 τ와 동일함)라고 하면, 수학식 4는 다음 수학식 5와 같이 표현된다.
수학식 5와 같이 지연된 에러(ek)를 사용하여 채널의 특성 즉, 진폭 및/또는 위상을 추정한다. 그러므로, 지연된 에러(ek)를 사용하여 추정된 제1, 제2, 제3 또는 제4 지연 특성 신호는h k-D에 해당한다. 전술한 LMS, RLS 및 Kalman법은 Haykins에 의해 저술되고 "Adaptive filter theory"라는 제목으로 1996년도에 Prentice hall 출판사에 의해 출간된 책의 365-439, 562-587 및 302-334 쪽에 각각 개시되어 있다.
이 때, 제1 또는 제4 데시메이터(52 또는 200)는 제1 또는 제3 채널 특성 추정부(44 또는 182)로부터 입력한 제1 또는 제3 지연 특성 신호가 갖는 특성값들중에서 L주기마다 한 개씩 특성값을 선택하고, 선택된 특성값을 제1 또는 제3 특성값 예측부(50 또는 202)로 출력한다. 제3 또는 제6 데시메이터(112 또는 264)는 입력단자 IN3 또는 IN5를 통해 입력한 수신 신호가 갖는 특성값들중에서 L주기마다 한개씩 특성값을 선택하고, 선택된 특성값을 제2 또는 제4 채널 특성 추정부(114 또는 266)로 출력한다. 또한, 제2 또는 제5 데시메이터(110 또는 262)는 복원된 또는 재생된 송신 신호가 갖는 특성값들중에서 L주기마다 한 개씩 특성값을 선택하고, 선택된 특성값을 제2 또는 제4 채널 특성값 추정부(114 또는 266)로 출력한다.
이 때, 제1, 제2, 제3 또는 제4 특성값 예측부(50, 120, 202 또는 280)는 추정된 제1, 제2, 제3 또는 제4 지연 특성 신호로부터 선형 예측 기법으로 다음 수학식 6과 같이 표현되는 제1, 제2, 제3 또는 제4 예측 특성 신호()를 구한다.
여기서,Wi는 가중치로서, 다음 수학식 7과 같이 표현된다.
이 때,w i=[w1,j, ... wN,j]는 다음 수학식 8과 같이 위너 호프(Wiener-Hopf) 방정식을 이용하여 구해질 수 있다.
여기서,R j는 자기상관(autocorrelation) 행렬을 나타내며 다음 수학식 9와같이 표현되고,w j는 가중치 벡터를 나타내고,p j는 크로스 상관(cross correlation) 벡터로서 다음 수학식 10과 같이 표현된다.
여기서, rj(i)는 다음 수학식 11과 같이 표현된다.
여기서, E[]는 기대값(Expectation value)을 나타낸다.
전술한 선형 예측 기법 및 위너 호프 방정식은 전술한 "Adaptive filter theory"책의 페이지 241-254에 개시되어 있다.
이와 같이, 제1, 제2, 제3 또는 제4 특성값 예측부(50, 120, 202 또는 280)에서 예측된 특성값들은 제1, 제2, 제3 또는 제4 확장부(48, 122, 204 또는 282)로 출력된다. 제1, 제2, 제3 또는 제4 확장부(48, 122, 204 또는 282)는 예측된 특성값들 사이에 '0'을 삽입하고, 삽입된 결과를 제1, 제2, 제3 또는 제4 보간부(46, 124, 206 또는 284)로 출력한다. 제1, 제2, 제3 또는 제4 보간부(46, 124, 206 또는 284)는 제1, 제2, 제3 또는 제4 확장부(48, 122, 204 또는 282)로부터 입력한삽입된 결과를 예를 들면 레이즈드 코사인 보간(raised cosine interpolate)과 같은 선형 보간법을 사용하여 보간하고, 보간된 결과를 제1, 제2, 제3 또는 제4 예측 특성 신호로서 제1, 제2, 제3 또는 제4 수신부(40, 118, 186 또는 270)로 출력한다. 여기서, 제1, 제2, 제3 또는 제4 보간부(46, 124, 206 또는 284)가 삽입된 결과를 보간하기 위한 여러가지의 보간법들이 Proakis에 의해 저술되고 "Digital Signal Processing"라는 제목으로 1996년도에 Prentice hall 출판사에 의해 저술된 책의 페이지 765-774 쪽에 개시되어 있다.
한편, 전술한 도 2 또는 도 4에 도시된 제1 또는 제2 수신부(40 또는 118)는 결정값을 추정하기 위해서 지연 시간(D)을 갖지면, 도 6 또는 도 8에 도시된 제3 또는 제4 수신부(186 또는 270)는 결정값을 추정하기 위해 지연 시간(D)을 가질 수도 있고 갖지 않아도 된다. 또한, 도 2 또는 도 6에 도시된 장치와 달리, 도 4 또는 도 8에 도시된 장치는 데시메이션 동작을 채널의 지연된 특성을 추정하기 이전에 수행한다. 그러므로, 제1 또는 제3 채널 특성 추정부(44 또는 182)에 대비하여 제2 또는 제4 채널 특성 추정부(114 또는 266)는 지연된 채널의 특성을 추정하기 위해 적은 계산량을 가질 수 있고, 이로 인하여 소형화될 수 있으며, 전력을 적게 소모할 수 있다.
본 발명의 이해를 돕기 위해, 심볼율(symbol rate)이 25Ksps(symbol per second)이고, 캐리어 주파수(fc)가 900㎒이고, 송신 정보의 개수인 프레임 크기가 100개(symbols)이며, 단위 프레임은 송신측과 신호 수신 장치에 이미 알려진 송신정보 10개와 알려지지 않은 송신 정보 90개로 이루어지며, 채널(14)의 탭수는 2개이며, 채널(14)은 레이레이 페이딩(rayleigh fading) 채널이며, N은 부가 백색 가우시안 잡음(AWGN:Additive White Gaussian Noisse)이고, 0.1 ∼ 0.5 사이에 스텝 크기를 갖는 LMS법을 통해 지연된 채널 특성을 추정하며, D=50(symbols)이며, 변조부(12)는 BPSK를 이용하여 변조하였으며, L=50으로 하며, 종래의 신호 수신 장치는 수신부에서 결정값을 구하기 위해 2 ∼ 4 (symbols)의 지연 시간을 갖도록 하여 본 발명에 의한 신호 수신 장치 및 방법과 종래의 신호 수신 장치를 비교하면 다음과 같다.
도 10 (a) ∼ (c)들은 본 발명에 의한 신호 수신 장치 및 방법과 종래의 신 호 수신 방법을 비교하기 위한 그래프로서, 각 그래프의 횡축은 신호 대 잡음비(SNR:Signal to Noise Ratio)를 나타내고, 종축은 비트 에러 율(BER:Bit Error Rate)을 각각 나타내며, 도 10 (a)는 최대 도플러 주파수(fd)가 50㎐인 경우를 나타내고, 도 10 (b)는 fd가 100㎐인 경우를 나타내고, 도 10 (c)는 fd가 200㎐인 경우를 각각 나타내고, 점선은 종래의 방법을 나타내고, 실선은 본 발명을 나타낸다.
도 10 (a)는 도 10 (b)보다 채널(14)의 변화가 느린 경우이고, 도 10 (c)는 도 10 (b)보다 채널(14)의 변화가 빠른 경우를 나타낸다. 그러므로, 채널의 변화가 빠를 수록 본 발명에 의한 신호 수신 장치 및 방법은 종래의 방식보다 더 작은 BER을 가짐을 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 종래의 방법에 대비하여 보다 우수한 사용자 정보 복원 능력을 가진다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치 및 방법은 채널의 특성을 정확하게 예측하여 원래의 사용자 정보를 보다 정확하게 복원할 수 있고, 임시적인 결정값을 구할 필요가 없으므로 간단한 하드웨어를 갖고 절감된 제작 비용을 갖는 효과를 갖는다.

Claims (22)

  1. 시간적으로 변하는 특성을 갖는 채널을 통해 전송된 송신 신호를 수신 신호로서 수신하고, 원래의 사용자 정보를 상기 수신 신호로부터 복원하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치에 있어서,
    복원된 송신 신호와 상기 수신 신호로부터 상기 채널의 지연된 특성을 나타내는 제1 지연 특성 신호를 추정하고, 추정된 상기 제1 지연 특성 신호를 출력하는 제1 채널 특성 추정부;
    상기 제1 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하며, 보간된 결과를 상기 채널의 예측된 특성을 나타내는 제1 예측 특성 신호로서 출력하는 제1 채널 특성 예측부; 및
    상기 제1 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 결정값을 추정하고, 추정된 상기 결정값으로부터 상기 송신 신호를 복원하며, 상기 복원된 송신 신호를 상기 제1 채널 특성 추정부로 출력하는 제1 수신부를 구비하고,
    상기 원래의 사용자 정보는 상기 결정값으로부터 복원되는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 채널 특성 예측부는
    상기 제1 채널 특성 추정부로부터 입력한 상기 제1 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 출력하는 제1 데시메이터;
    상기 제1 데시메이터로부터 입력한 상기 데시메이션된 결과로부터 상기 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 출력하는 제1 특성값 예측부;
    상기 제1 특성값 예측부로부터 입력한 상기 특성값들 사이에 소정값을 삽입하고, 삽입된 결과를 출력하는 제1 확장부; 및
    상기 제1 확장부로부터 입력한 상기 삽입된 결과를 보간하고, 보간된 결과를 상기 제1 예측 특성 신호로서 상기 제1 수신부로 출력하는 제1 보간부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치에서 수행되는 신호 수신 방법에 있어서,
    (a) 상기 수신 신호와 상기 복원된 송신 신호를 이용하여 상기 제1 지연 특성 신호를 추정하는 단계;
    (b) 추정된 상기 제1 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하여 상기 제1 예측 특성 신호를 구하는 단계; 및
    (c) 상기 제1 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 상기 결정값을 추정하고, 추정된 상기 결정값으로부터 상기 송신 신호를 복원하여 상기 복원된 송신 신호를 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 방법.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    (b1) 상기 (a) 단계에서 추정된 제1 지연 특성 신호를 데시메이션하는 단계;
    (b2) 상기 (b1) 단계에서 데시메이션된 결과로부터 상기 특성값들을 예측하는 단계;
    (b3) 예측된 상기 특성값들 사이에 소정값을 삽입하는 단계; 및
    (b4) 상기 (b3) 단계에서 삽입된 결과를 보간하여 상기 제1 예측 특성 신호를 구하고, 상기 (c) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 방법.
  5. 시간적으로 변하는 특성을 갖는 채널을 통해 전송된 송신 신호를 수신 신호로서 수신하고, 원래의 사용자 정보를 상기 수신 신호로부터 복원하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치에 있어서,
    복원된 송신 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 출력하는 제2 데시메이터;
    상기 수신 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 출력하는 제3 데시메이터;
    상기 제2 및 상기 제3 데시메이터들로부터 입력한 데시메이션된 결과들로부터 상기 채널의 지연된 특성을 나타내는 제2 지연 특성 신호를 추정하고, 추정된 상기 제2 지연 특성 신호를 출력하는 제2 채널 특성 추정부;
    상기 제2 지연 특성 신호로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하며, 보간된 결과를 상기 채널의 예측된 특성을 나타내는 제2 예측 특성 신호로서 출력하는 제2 채널 특성 예측부; 및
    상기 제2 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 결정값을 추정하고, 추정된 상기 결정값으로부터 상기 송신 신호를 복원하며, 상기 복원된 송신 신호를 상기 제2 데시메이터로 출력하는 제2 수신부를 구비하고,
    상기 원래의 사용자 정보는 상기 결정값으로부터 복원되는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 제2 채널 특성 예측부는
    상기 제2 채널 특성 추정부로부터 입력한 상기 제2 지연 특성 신호로부터 상기 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 출력하는 제2 특성값 예측부;
    상기 제2 특성값 예측부로부터 입력한 상기 특성값들 사이에 소정값을 삽입하고, 삽입된 결과를 출력하는 제2 확장부; 및
    상기 제2 확장부로부터 입력한 상기 삽입된 결과를 보간하고, 보간된 결과를 상기 제2 예측 특성 신호로서 상기 제2 수신부로 출력하는 제2 보간부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
  7. 제5 항에 있어서, 상기 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치에서 수행되는 신호 수신 방법에 있어서,
    (a) 상기 복원된 송신 신호와 상기 수신 신호를 데시메이션하는 단계;
    (b) 상기 (a) 단계에서 데시메이션된 결과들을 이용하여 상기 제2 지연 특성 신호를 추정하는 단계;
    (c) 추정된 상기 제2 지연 특성 신호로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하여 상기 제2 예측 특성 신호를 구하는 단계; 및
    (d) 상기 제2 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 상기 결정값을 추정하고, 추정된 상기 결정값으로부터 상기 송신 신호를 복원하여 상기 복원된 송신 신호를 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    (c1) 상기 (b) 단계에서 추정된 제2 지연 특성 신호로부터 상기 특성값들을 예측하는 단계;
    (c2) 예측된 상기 특성값들 사이에 소정값을 삽입하는 단계; 및
    (c3) 상기 (c2) 단계에서 삽입된 결과를 보간하여 상기 제2 예측 특성 신호를 구하고, 상기 (d) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 방법.
  9. 시간적으로 변하는 특성을 갖는 채널을 통해 전송된 송신 신호를 수신 신호로서 수신하고, 원래의 사용자 정보를 상기 수신 신호로부터 복원하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치에 있어서,
    복원된 사용자 정보로부터 복원된 송신 신호를 재생하고, 재생된 상기 송신 신호를 출력하는 제1 송신 신호 재생부;
    상기 재생된 송신 신호와 상기 수신 신호로부터 상기 채널의 지연된 특성을 나타내는 제3 지연 특성 신호를 추정하고, 추정된 상기 제3 지연 특성 신호를 출력하는 제3 채널 특성 추정부;
    상기 제3 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하며, 보간된 결과를 상기 채널의 예측된 특성을 나타내는 제3 예측 특성 신호로서 출력하는 제3 채널 특성 예측부;
    상기 제3 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 결정값을 추정하고, 추정된 상기 결정값을 출력하는 제3 수신부; 및
    상기 제3 수신부로부터 입력한 상기 결정값을 복호화하고, 복호화된 결과를 상기 원래의 사용자 정보를 복원한 상기 복원된 사용자 정보로서 상기 제1 송신 신호 재생부로 출력하는 제1 복호부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 제3 채널 특성 예측부는
    상기 제3 채널 특성 추정부로부터 입력한 상기 제3 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 출력하는 제4 데시메이터;
    상기 제4 데시메이터로부터 입력한 상기 데시메이션된 결과로부터 상기 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 출력하는 제3 특성값 예측부;
    상기 제3 특성값 예측부로부터 입력한 상기 특성값들 사이에 소정값을 삽입하고, 삽입된 결과를 출력하는 제3 확장부; 및
    상기 제3 확장부로부터 입력한 상기 삽입된 결과를 보간하고, 보간된 결과를 상기 제3 예측 특성 신호로서 상기 제3 수신부로 출력하는 제3 보간부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
  11. 제9 항에 있어서, 상기 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치에서 수행되는 신호 수신 방법에 있어서,
    (a) 복원된 사용자 정보로부터 복원된 송신 신호를 재생하여 재생된 송신 신호를 구하는 단계;
    (b) 상기 재생된 송신 신호와 상기 수신 신호를 이용하여 상기 제3 지연 특성 신호를 추정하는 단계;
    (c) 상기 제3 지연 특성 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하여 상기 제3 예측 특성 신호를 구하는 단계;
    (d) 상기 제3 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 결정값을 추정하는 단계; 및
    (e) 추정된 상기 결정값을 복호화하여 상기 복원된 사용자 정보를 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 방법.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    (c1) 상기 (b) 단계에서 추정된 상기 제3 지연 특성 신호를 데시메이션하는 단계;
    (c2) 상기 (c1) 단계에서 데시메이션된 결과로부터 상기 특성값들을 예측하는 단계;
    (c3) 예측된 상기 특성값들 사이에 소정값을 삽입하는 단계; 및
    (c4) 상기 (c3) 단계에서 삽입된 결과를 보간하여 상기 제3 예측 특성 신호를 구하고, 상기 (d) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 방법.
  13. 시간적으로 변하는 특성을 갖는 채널을 통해 전송된 송신 신호를 수신 신호로서 수신하고, 원래의 사용자 정보를 상기 수신 신호로부터 복원하는 시변 채널에적합한 신호 수신 장치에 있어서,
    복원된 사용자 정보로부터 복원된 송신 신호를 재생하고, 재생된 상기 송신 신호를 출력하는 제2 송신 신호 재생부;
    상기 제2 송신 신호 재생부로부터 입력한 상기 재생된 송신 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 출력하는 제5 데시메이터;
    상기 수신 신호를 데시메이션하고, 데시메이션된 결과를 출력하는 제6 데시메이터;
    상기 제5 및 상기 제6 데시메이터들로부터 입력한 데시메이터된 결과들로부터 상기 채널의 지연된 특성을 나타내는 제4 지연 특성 신호를 추정하고, 추정된 상기 제4 지연 특성 신호를 출력하는 제4 채널 특성 추정부;
    상기 제4 지연 특성 신호로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하며, 보간된 결과를 상기 채널의 예측된 특성을 나타내는 제4 예측 특성 신호로서 출력하는 제4 채널 특성 예측부;
    상기 제4 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 결정값을 추정하고, 추정된 상기 결정값을 출력하는 제4 수신부; 및
    상기 제4 수신부로부터 입력한 상기 결정값을 복호화하고, 복호화된 결과를 상기 원래의 사용자 정보를 복원한 상기 복원된 사용자 정보로서 상기 제2 송신 신호 재생부로 출력하는 제2 복호부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 제4 채널 특성 예측부는
    상기 제4 채널 특성 추정부로부터 입력한 상기 제4 지연 특성 신호로부터 상기 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 출력하는 제4 특성값 예측부;
    상기 제4 특성값 예측부로부터 입력한 상기 특성값들 사이에 소정값을 삽입하고, 삽입된 결과를 출력하는 제4 확장부; 및
    상기 제4 확장부로부터 입력한 상기 삽입된 결과를 보간하고, 보간된 결과를 상기 제4 예측 특성 신호로서 상기 제4 수신부로 출력하는 제4 보간부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
  15. 제13 항에 있어서, 상기 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치에서 수행되는 신호 수신 방법에 있어서,
    (a) 복원된 사용자 정보로부터 복원된 송신 신호를 재생하여 재생된 송신 신호를 구하는 단계;
    (b) 상기 재생된 송신 신호와 상기 수신 신호를 데시메이션하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계에서 데시메이터된 결과들로부터 상기 제4 지연 특성 신호를 추정하는 단계;
    (d) 상기 제4 지연 특성 신호로부터 상기 채널의 특성값들을 예측하고, 예측된 상기 특성값들을 보간하여 상기 제4 예측 특성 신호를 구하는 단계;
    (e) 상기 제4 예측 특성 신호와 상기 수신 신호로부터 결정값을 추정하는 단계; 및
    (f) 상기 결정값을 복호화하여 상기 복원된 사용자 정보를 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 방법.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 (d) 단계는
    (d1) 상기 제4 지연 특성 신호로부터 상기 특성값들을 예측하는 단계;
    (d2) 상기 특성값들 사이에 소정값을 삽입하는 단계; 및
    (d3) 상기 (d2) 단계에서 삽입된 결과를 보간하여 상기 제4 예측 특성 신호를 구하고, 상기 (e) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 방법.
  17. 제1, 제2, 제5, 제6, 제9, 제10, 제13 또는 제14 항에 있어서, 상기 채널의 특성은 진폭에 해당하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
  18. 제1, 제2, 제5, 제6, 제9, 제10, 제13 또는 제14 항에 있어서, 상기 채널의 특성은 위상에 해당하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
  19. 제1, 제2, 제5, 제6, 제9, 제10, 제13 또는 제14 항에 있어서, 상기 채널의 특성은 위상 및 진폭에 해당하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
  20. 제1, 제2, 제5, 제6, 제9, 제10, 제13 또는 제14 항에 있어서, 상기 제1, 상기 제2, 상기 제3 또는 상기 제4 채널 특성 추정부는 상기 채널의 지연된 특성을 최소 평균 제곱법에 의해 추정하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
  21. 제1, 제2, 제5, 제6, 제9, 제10, 제13 또는 제14 항에 있어서, 상기 제1, 상기 제2, 상기 제3 또는 상기 제4 채널 특성 추정부는 상기 채널의 지연된 특성을 회귀 최소 제곱법에 의해 추정하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
  22. 제1, 제2, 제5, 제6, 제9, 제10, 제13 또는 제14 항에 있어서, 상기 제1, 상기 제2, 상기 제3 또는 상기 제4 채널 특성 추정부는 상기 채널의 지연된 특성을 칼만법에 의해 추정하는 것을 특징으로 하는 시변 채널에 적합한 신호 수신 장치.
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