KR100669247B1 - Code tracking system using finger symbol energies to decide finger lock in ds-cdma uwb modem and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 일련의 2NF개의 코드위상에 대하여 동기복조를 위한 진폭과 위상을 추정하고 각 핑거들의 채널 추정값을 이용하여 2NF단의 심벌 에너지를 계산하는 채널 추정기와, 상기 채널 추정기로부터 계산된 2NF단의 심벌 에너지를 저장하는 2NF단의 심벌에너지 버퍼와, 상기 2NF단의 심벌에너지 버퍼에 저장된 심벌 에너지를 이용하여 전지타임 에너지와, 온타임 에너지 및 후진타임 에너지 등의 세 개의 타임 에너지들을 계산하는 타임 에너지 계산기와, 상기 타임에너지 계산기로부터 계산된 세 개의 에너지 중에 최대값을 갖는 에너지에 일치하는 코드위상을 선택하는 코드위상 선택기와, 상기 코드위상 선택기로부터 선택된 코드위상을 심벌경계타임으로 설정하는 심벌경계타임 설정기로 구성된다.The present invention relates to a synchronization tracking system and a method using finger symbol energies for determining finger lock in a DS CD U ubiquitous modem, specifically, amplitude for synchronous demodulation for a series of 2N F code phases. A channel estimator for estimating phase and phase and calculating symbol energy of a 2N F stage using channel estimates of each finger, a symbol energy buffer of a 2N F stage storing symbol energy of a 2N F stage calculated from the channel estimator, A time energy calculator for calculating three time energies such as battery time energy, on time energy, and backward time energy using symbol energy stored in the symbol energy buffer of the 2N F stage; and three calculated from the time energy calculator. A code phase selector for selecting a code phase corresponding to an energy having a maximum value among the energy; And a symbol boundary time setter that sets the code phase selected from the code phase selector to the symbol boundary time.

DS-CDMA UWB 모뎀, 동기 추적, 코드 위상, 채널 추정기DS-CDMA UWB Modem, Sync Tracking, Code Phase, Channel Estimator

Description

디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적 시스템 및 그 방법{CODE TRACKING SYSTEM USING FINGER SYMBOL ENERGIES TO DECIDE FINGER LOCK IN DS-CDMA UWB MODEM AND METHOD THEREOF}CODE TRACKING SYSTEM USING FINGER SYMBOL ENERGIES TO DECIDE FINGER LOCK IN DS-CDMA UWB MODEM AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 동기추적 시스템을 나타내는 블록다이어그램.1 is a block diagram illustrating a synchronization tracking system according to the present invention.

도 2는 도 1의 i-번째 코드위상에 해당하는 채널추정기의 블록 다이어그램.2 is a block diagram of a channel estimator corresponding to the i -th code phase of FIG.

도 3은 도 1의 i-번째 코드위상에 해당하는 심벌에너지 버퍼에 저장되는 심벌에너지의 계산과정을 나타내는 도면.3 is a diagram illustrating a process of calculating symbol energy stored in a symbol energy buffer corresponding to an i -th code phase of FIG. 1.

도 4는 본 발명에 따른 동기추적과정의 흐름을 나타내는 흐름도.4 is a flow chart showing the flow of the synchronization tracking process according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 채널 추정기 20 : 심벌에너지 버퍼10: channel estimator 20: symbol energy buffer

30 : 타임에너지 계산기 40 : 타이밍(코드위상) 선택기30: time energy calculator 40: timing (code phase) selector

50 : 심벌경계타임 설정기 60 : 1단 IIR 필터50: symbol boundary time setter 60: 1 stage IIR filter

본 발명은 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 IEEE 802.15.3a의 DS-CDMA UWB 방식에서 제시하고 있는 심벌클럭 주파수 허용오차를 최대 ±25ppm으로 설정한 경우 발생할 수 있는 수신신호의 타이밍과 수신기의 A/D 샘플링 클럭 신호와의 타이밍동기 오차에 의한 코드 동기에러를 보정하기 위한 새로운 형태의 코드동기추적 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a synchronization tracking system using finger symbol energies for determining finger lock in a DS CD U ubiquitous modem and a method thereof. In particular, the symbol clock proposed in the DS-CDMA UWB scheme of IEEE 802.15.3a A new type of code synchronization tracking system for compensating code synchronization errors due to timing synchronization error between timing of received signal and timing synchronization error of receiver's A / D sampling clock signal when frequency tolerance is set up to ± 25ppm It is about a method.

일반적으로 UWB DS-CDMA 시스템은 칩속도가 1.326Gcps이므로 이에 적합한 A/D 변환기가 현재 1.4GHz의 클럭에 의해 동작하는 규격으로 제시되는 관계로 수신신호 주파수의 2배 혹은 다수 배의 샘플링이 불가능하다. 따라서, 현재의 A/D변환기의 샘플링 속도와 칩의 속도가 동일함으로 수신 칩신호의 주파수와 동일하게 샘플링할 수 밖에 없고, 이러한 경우 기존의 방법과는 다른 형태의 코드 동기추적 방법을 사용해야만 한다. DS-CDMA 방식에서 동기추적은 동기획득 후에 미세동기를 위해 수신 칩신호의 주파수보다는 2배 이상으로 오버샘플링된 샘플을 이용하여 지연록 루프(DLL: delay locked loop) 방법으로 수신 칩신호와 수신기에서 재생된 PN코드 시퀀스와의 동기를 맞추게 된다. 즉, DS-CDMA 시스템에서 기존의 동기추적 방식은 대부분 지연록루프(DLL: Delay Lock Loop)로 레이크 수신기의 각 핑거마다 동기추적기(code tracker)가 구성되어 각 핑거의 동기에러를 최소한

Figure 112004046535551-pat00001
이내로 유지하는 것으로 각 핑거에 할당된 코드위상을 온타임으로 설정하여 전진타임의 에너지 혹은 크기 그리고 후진타임의 에너지 혹은 크기를 구하여 이들 두 개의 값의 차를 이용하여 PN 코드 생성기에 입력되는 클럭을 조정함으로써 동기에러를 보정하는 방법이 사용되었다. 그러나, UWB 채널은 고속의 시변채널은 아니지만 송신기와 수신기에서 사용하고 있는 수정발진기의 오차가 최대 ±25ppm으로 송신기에서 사용하는 클럭과 수신기에서 사용하는 클럭이 최대 50ppm의 오차가 발생할 수 있으므로 이에 의한 A/D변환기의 클럭오차가 발생하게 된다는 문제점이 있었다.In general, UWB DS-CDMA system has 1.326Gcps chip speed, so it is impossible to sample twice or many times of received signal frequency because A / D converter suitable for this is proposed as a standard that operates by 1.4GHz clock. . Therefore, since the sampling rate of the current A / D converter and the chip speed are the same, the sampling rate is the same as the frequency of the receiving chip signal. In this case, a code synchronization tracking method different from the conventional method must be used. . In the DS-CDMA scheme, synchronization tracking is performed by a delay locked loop (DLL) method using a sample that is oversampled more than twice the frequency of the reception chip signal for fine synchronization after the acquisition. Synchronization with the reproduced PN code sequence is achieved. In other words, in the DS-CDMA system, the conventional synchronization tracking method is a delay lock loop (DLL), and a code tracker is configured for each finger of the rake receiver to minimize the synchronization error of each finger.
Figure 112004046535551-pat00001
By keeping the code phase assigned to each finger on time, the energy or magnitude of the forward time and the energy or magnitude of the backward time are obtained and the clock input to the PN code generator is adjusted using the difference between these two values. The method of correcting synchronization error was used. However, the UWB channel is not a fast time-varying channel, but the error of the crystal oscillator used by the transmitter and the receiver is up to ± 25ppm. Therefore, the clock used by the transmitter and the clock used by the receiver may cause errors of up to 50ppm. There was a problem that a clock error occurs in the / D converter.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 A/D 변환기에 입력되는 클럭신호가 수신신호와의 클럭오차가 최대 50ppm으로 20000개의 PN칩 기간에 한 PN칩 정도의 코드동기에러가 발생함에 따라, 이동체 혹은 이동 산란체에 의하여 발생하는 타이밍 오차에 대한 보상보다는 송수신기에서 사용하는 서로 다른 수정발진기에 의하여 유발되는 심벌클럭 주파수 오차에 의한 코드동기 에러를 보상할 수 있도록 한 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a PN chip in 20000 PN chip periods with a clock error of up to 50 ppm from a clock signal input to an A / D converter. As the code synchronization error occurs, the code synchronization error caused by the symbol clock frequency error caused by the different crystal oscillators used in the transceiver can be compensated rather than the compensation for the timing error caused by the moving object or the mobile scatterer. The present invention provides a synchronization tracking system and a method using finger symbol energies for determining whether a finger lock is performed in a DS CD U ubi modem.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적 시스템은 일련의 2NF개의 코드위상에 대하여 동기복조를 위한 진폭과 위상을 추정하고 각 핑거들의 채널 추정값을 이용하여 2NF단의 심벌 에너지를 계산하는 채널 추정기와, 상기 채널 추정기로부터 계산된 2NF단의 심벌 에너지를 저장하는 2NF단의 심벌 에너지 버퍼와, 상기 2NF단의 심벌에너지 버퍼에 저장된 심벌 에너지를 이용하여 전지타임 에너지와, 온타임 에너지 및 후진타임 에너지를 계산하는 타임 에너지 계산기와, 상기 타임에너지 계산기로부터 계산된 세 개의 에너지 중에 최대값을 갖는 에너지에 일치하는 코드위상을 선택하는 코드위상 선택기와, 상기 코드위상 선택기로부터 선택된 코드위상을 심벌경계타임으로 설정하는 심벌경계타임 설정기로 구성된다.The synchronization tracking system using the finger symbol energy to determine whether the finger lock in the DS CD U-Ubi modem of the present invention for achieving the object of the present invention is the amplitude for synchronization demodulation for a series of 2N F code phase A channel estimator for estimating phase and phase and calculating symbol energy of a 2N F stage using channel estimates of each finger, a symbol energy buffer of a 2N F stage storing symbol energy of a 2N F stage calculated from the channel estimator, A time energy calculator for calculating battery time energy, on time energy, and backward time energy using symbol energy stored in the symbol energy buffer of the 2N F stage, and having a maximum value among three energies calculated from the time energy calculator. A code phase selector for selecting a code phase corresponding to energy, and a line from the code phase selector The code phase consists of the group boundary symbol time setting to set the symbol time boundaries.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 동기추적 시스템을 나타내는 블록다이어그램이다.1 is a block diagram illustrating a synchronization tracking system according to the present invention.

도시된 바와 같이, 먼저, 본 발명에서 사용하고 있는 레이크 수신기는 DS-CDMA UWB 방식에서 확산코드길이(L)가 데이터의 레이트에 따라 24,12,6,4,3,2,1 등으로 가변 설정되어 있어 확산코드의 길이에 따라 핑거수(NF)는 변할 수 있으나, 본 발명에서는 확산코드길이가 L=24와 L=12인 경우에만 본 발명에 대한 기술이 해당되고, 확산코드길이(L)이 6,4,3,2,1 인 경우에는 해당되지 않는다.As shown, first, in the rake receiver used in the present invention, in the DS-CDMA UWB scheme, the spreading code length L is variable to 24, 12, 6, 4, 3, 2, 1, etc. according to the data rate. Since the number of fingers (N F ) can be changed according to the length of the spreading code, in the present invention, the technique of the present invention is applicable only when the spreading code length is L = 24 and L = 12, and the spreading code length ( This does not apply if L) is 6, 4, 3, 2, 1.

본 발명에서는 연이은 두 개의 심벌에 대하여 각각 NF개의 상관기 출력들로써 2NF개의 상관기 출력을 2NF단의 심벌에너지 버퍼(20)에 저장하며, 본 발명의 동기추적 시스템에서 결정한 심벌경계타임을 첫 번째 핑거(핑거번호: 0)에 할당하여 일련의 NF개 핑거들의 출력들을 결합하게 된다.According to the present invention stores the N F of correlator outputs 2N F of correlators deulrosseo output, respectively with respect to the series of two symbols to the symbol energy buffer 20 of 2N F-stage, first the symbol boundary time determined in synchronization with the tracking system of the present invention It is assigned to a finger (finger number: 0) to combine the outputs of a series of N F fingers.

이러한 과정에서, 채널 추정기(10)는 일련의 2NF개의 코드위상에 대하여 동기복조를 위한 진폭과 위상을 추정할 뿐만 아니라, 각 핑거들의 진폭과 위상 추정값인

Figure 112004046535551-pat00002
을 이용하여 n 번째 심벌에 대한 각각의 핑거들의 출력들을 결합할 것인가의 여부를 판정하기 위해 도 3에 나타난 바와 같이 하기의 수학식 1과 2로 각 핑거의 n 번째 심벌에너지를 계산한다.In this process, the channel estimator 10 not only estimates the amplitude and phase for synchronous demodulation for a series of 2N F code phases, but also estimates the amplitude and phase of each finger.
Figure 112004046535551-pat00002
In order to determine whether to combine the outputs of the respective fingers for the n th symbol using the equation (1) and 2 as shown in Figure 3 to calculate the n th symbol energy of each finger.

Figure 112004046535551-pat00003
Figure 112004046535551-pat00003

Figure 112004046535551-pat00004
Figure 112004046535551-pat00004

여기서, i는 2NF단의 심벌에너지 버퍼의 인덱스이다.Here, i is the index of the symbol energy buffer of the 2N F stage.

위의 수학식 1과 2를 통해 구해진 각 핑거의 n 번째 심벌에너지는 2NF단의 심벌에너지 버퍼(20)에 저장된다.The n th symbol energy of each finger obtained through Equations 1 and 2 is stored in the symbol energy buffer 20 of the 2N F stage.

그리고, 타임에너지 계산기(30)는 첫 번째 핑거(핑거번호: 0)에 할당하기 위한 심벌경계타임을 구하기 위해 전진타임 에너지(early-time energy)와, 온타임 에너지(on-time energy), 그리고 후진타임 에너지(late-time energy)를 구한다. 여기서, 상기 전진타임 에너지와, 온타임 에너지, 그리고 후진타임 에너지는 하기의 수학식 3 내지 5에 의해 계산되어진다.In addition, the time energy calculator 30 may include an early-time energy, an on-time energy, and an on-time energy to obtain a symbol boundary time for allocating the first finger (finger number: 0). Find the late-time energy. Here, the forward time energy, the on time energy, and the backward time energy are calculated by Equations 3 to 5 below.

Figure 112004046535551-pat00005
전진타임 에너지(early-time energy) =
Figure 112004046535551-pat00005
Early-time energy =

Figure 112004046535551-pat00006
온타임 에너지(on-time energy) =
Figure 112004046535551-pat00006
On-time energy =

Figure 112004046535551-pat00007
후진타임 에너지(late-time energy) =
Figure 112004046535551-pat00007
Late-time energy =

여기서, 심벌경계타임, 즉 첫 번째 핑거(핑거번호: 0)는 i=1에 할당되었다는 가정하에 3개의 에너지들이 산출되었다.Here, three energies were calculated assuming that the symbol boundary time, i.e., the first finger (finger number: 0), was assigned to i = 1.

타이밍(코드위상) 선택기(40)는 상기 타임에너지 계산기(30)으로부터 계산된 세 개의 에너지 중에 최대값을 갖는 에너지에 일치하는 코드위상을 선택한다.The timing (code phase) selector 40 selects a code phase corresponding to the energy having the maximum value among the three energies calculated from the time energy calculator 30.

심벌경계타임 설정기(50)는 상기 타이밍 선택기(40)로부터 선택된 타이밍(코드위상)을 첫 번째 핑거(핑거번호: 0)에 할당하는 타임 즉, 심벌경계타임으로 설정한다.The symbol boundary time setter 50 sets the timing (code phase) selected from the timing selector 40 to the first finger (finger number: 0), that is, the symbol boundary time.

이와 같이, 전진타임 에너지, 온타임 에너지, 그리고 후진타임 에너지들 중에서 최대값을 갖는 코드위상으로 첫 번째 핑거의 코드위상으로 설정하여 심벌클럭 주파수의 허용오차에 의한 코드동기 에러를 보정하게 된다.In this way, the code phase of the first finger is set to the code phase having the maximum value among the forward time energy, the on time energy, and the reverse time energy to correct the code synchronization error due to the tolerance of the symbol clock frequency.

도 2는 도 1의 i-번째 코드위상에 해당하는 채널추정기의 블록 다이어그램을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a block diagram of a channel estimator corresponding to an i -th code phase of FIG. 1.

도시된 바와 같이, 본 발명의 채널추정기(10)는 NF개의 핑거들의 심벌단위의 출력들에 대하여 심벌들의 부호들을 제거하기 위해 결합기 출력에 대하여 경판정한 출력들, 즉 해당심벌들의 부호들을 NF개의 핑거들의 심벌들에 곱한 후의 심벌들을 의미하는 I/Q 채널의 결정궤환 심벌들을 각각 입력받아 다수개의 연속적으로 입력된 심벌들에 대하여 합한 결과를 심벌 단위로 출력하는 I/Q 채널 이동 평균기(moving average: 11,12)와, I/Q 채널 이동 평균기(11,12)로부터 출력되는 값들을 각각 입력받아 매 심벌 단위로 2NF개의 코드위상들에 대한 각단 핑거들의 채널추정값

Figure 112004046535551-pat00008
을 도출하여 출력하는 1단 IIR 필터(1-tap IIR filter: 13,14)로 구성된다. 즉, 파일럿 신호가 없는 상황에서 동기복조를 위한 방법으로 수신 심벌들의 부호를 제거하여 채널변화가 일정한 구간까지 적분한 결과를 채널 추정값으로 계산한다.The channel estimator 10 of the present invention includes hard decision set output to the combiner output to eliminate the signs of the symbol with respect to the outputs of the symbol unit of the N F of the finger, that is sign of the symbol as illustrated N F I / Q channel moving averager, which receives decision feedback symbols of the I / Q channel, meaning symbols after multiplying the symbols of the two fingers, and outputs the sum of the successive input symbols in units of symbols. moving average: 11, 12 and I / Q channel moving averages 11 and 12 respectively receive the input values of the channel estimates of each finger for the 2N F code phases per symbol
Figure 112004046535551-pat00008
It is composed of a 1-tap IIR filter (13, 14) for deriving the output. That is, in the absence of a pilot signal, a result of integrating a channel change to a predetermined interval by removing a sign of a received symbol as a method for synchronous demodulation is calculated as a channel estimation value.

도 3은 도 1의 i-번째 코드위상에 해당하는 심벌에너지 버퍼에 저장되는 심벌에너지의 계산과정을 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a process of calculating symbol energy stored in a symbol energy buffer corresponding to an i -th code phase of FIG. 1.

도시된 바와 같이, 도 2에서 매 심벌마다 출력되는 채널추정값,

Figure 112004046535551-pat00009
들에 대하여 상기 수학식 1과 2를 적용하여 i-번째 코드위상에 대한 심벌에너지 E n(i)이 1단 IIR 필터(1-tap IIR filter: 60)로부터 출력된다.As shown in Fig. 2, the channel estimation value output for every symbol,
Figure 112004046535551-pat00009
Equations 1 and 2 are applied to the symbol energy E n (i) for the i -th code phase from the first-stage IIR filter (1-tap IIR filter) 60.

도 4는 본 발명에 따른 동기추적과정의 흐름을 나타내는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a flow of a synchronization tracking process according to the present invention.

도시된 바와 같이, 다수개의 연속적으로 입력된 심벌들에 대하여 매 심벌 단위로 2NF개의 코드위상들에 대한 각단 핑거들의 채널 추정값

Figure 112004046535551-pat00010
이 채널 추정기(10)로부터 도출(S10)되어지면, 채널 추정기(10)는 도출된 채널 추정값을 이용하여 n 번째 심벌에 대한 각각의 핑거들의 출력들을 결합할 것인가의 여부를 판정하기 위해 각 핑거의 n 번째 심벌에너지를 계산(S20)하고, 계산된 n 번째 심벌에너지를 2NF단의 심벌에너지 버퍼(20)에 저장(S30)한다.As shown, channel estimates of each finger for 2N F code phases in units of symbols for a plurality of consecutively input symbols.
Figure 112004046535551-pat00010
Once derived from the channel estimator 10 (S10), the channel estimator 10 uses the derived channel estimate to determine whether to combine the outputs of the respective fingers for the nth symbol. The n th symbol energy is calculated (S20), and the calculated n th symbol energy is stored in the symbol energy buffer 20 of the 2N F stage (S30).

이어서, 2NF단의 심벌에너지 버퍼(20)에 저장된 2NF개의 심벌에너지들을 이용하는 타임에너지 계산기(30)에 의해 전진타임에 대하여 NF개의 핑거에 일치하는 심벌에너지를 합하여 전진타임 에너지(early-time energy)가 계산(S40)되고, 온타임에 대하여 NF개의 핑거에 일치하는 심벌에너지를 합하여 온타임 에너지(on-time energy)가 계산(S50)되며, 후진타임에 대하여 NF개의 핑거에 일치하는 심벌에너지를 합하여 후진타임 에너지(late-time energy)가 계산(S60)된다.Subsequently, the time energy calculator 30 using the 2N F symbol energies stored in the symbol energy buffer 20 of the 2N F stage adds the symbol energy corresponding to the N F fingers with respect to the advance time, and thus the forward time energy (early−). time energy) is calculated (and S40), and N F of the calculation (S50 by adding the symbol energy corresponding to the fingers on-time energy (on-time energy)) with respect to the on-time, the N F of the finger with respect to the reversing time A sum-time energy is calculated by adding the corresponding symbol energy (S60).

이어서, 상기 타임에너지 계산기(30)으로부터 계산된 전진타임 에너지와, 온타임 에너지 그리고 후진타임 에너지 즉, 세 개의 에너지 중에 최대값을 갖는 에너지에 일치하는 코드위상이 타이밍(코드위상) 선택기(40)에 의해 선택(S70)되면, 심벌경계타임 설정기(50)는 타이밍 선택기(40)로부터 선택된 타이밍(코드위상)을 첫 번째 핑거(핑거번호: 0)에 할당하는 타임을 심벌경계타임으로 설정(S80)하여 심벌 클럭 주파수의 허용오차에 의한 코드동기 에러를 보정(S90)하게 된다.Subsequently, the code phase corresponding to the forward time energy calculated from the time energy calculator 30 and the on time energy and the backward time energy, that is, the energy having the maximum value among the three energies, is the timing (code phase) selector 40. Is selected (S70), the symbol boundary time setter 50 sets a time for allocating the timing (code phase) selected from the timing selector 40 to the first finger (finger number: 0) as the symbol boundary time ( In step S80, the code synchronization error due to the tolerance of the symbol clock frequency is corrected (S90).

특히, 상기 전진타임 에너지와, 온타임 에너지 그리고 후진타임 에너지를 계산하는 과정에서, NF개의 핑거들에 해당하는 NF개의 심벌 에너지들을 모두 합하는 것이 아니라, 핑거록이 된 심벌 에너지들만을 합하여 전진타임, 온타임, 그리고 후진타임에 대한 에너지들을 구하여 심벌경계타임을 설정하게 된다.More specifically, in the process of calculating the forward time and energy, the on-time energy and reverse-time energy, N F of fingers corresponding to sum all of the N F of the symbol energy, rather than on, the forward combined only the symbol energy is the finger lock The energy for the time, on time, and reverse time is obtained to set the symbol boundary time.

상기 본 발명의 실시예에 따른 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적방법은 컴퓨터 프로그램으로 제작되어서 하드디스크, 플로피 디스크, 광자기 디스크, 씨디 롬, 롬, 램 등의 기록매체에 저장될 수 있다.The synchronization tracking method using finger symbol energies for determining finger lock in a DS CD U-Ubi modem according to an embodiment of the present invention is manufactured by a computer program, such as a hard disk, a floppy disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, It may be stored in a recording medium such as a ROM, a RAM.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, IEEE 802.15.3a의 DS-CDMA UWB 방식에서 제시하고 있는 심벌클럭 주파수 허용오차를 최대 ±25ppm으로 설정한 경우 발생할 수 있는 수신신호의 타이밍과 수신기의 A/D 샘플링 클럭 신호와의 타이밍동기 오차에 의한 코드 동기에러를 보정함으로써, 수신신호의 타이밍과 수신기의 A/D 샘플링 클럭 신호와의 타이밍동기 오차에 의한 코드 동기에러로 인하여 유발되는 심벌경계타임의 에러를 보정하게 되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the timing of a received signal and the A / D sampling of a receiver that may occur when the symbol clock frequency tolerance proposed in the DS-CDMA UWB scheme of IEEE 802.15.3a is set to a maximum of ± 25 ppm. By correcting the code synchronization error due to the timing synchronization error with the clock signal, the symbol boundary time error caused by the code synchronization error due to the timing synchronization error between the timing of the received signal and the A / D sampling clock signal of the receiver is corrected. It is effective.

또한, 레이크 수신기의 핑거록 여부를 판정하기 위한 생성된 2NF개의 심벌에너지들을 이용하여 전진타임에너지, 온타임에너지, 후진타임에너지 등을 생성하여 이의 3개의 심벌에너지들 중에 최대값을 갖는 에너지의 코드위상을 심벌경 계타임으로 설정함으로써 각 핑거의 동기추적 기능과 레이크 핑거들의 코드위상할당 기능 등을 동시에 수행할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using the generated 2N F symbol energies for determining whether the rake receiver is finger-locked to generate the forward time energy, on-time energy, backward time energy, etc. of the energy having the maximum value among the three symbol energy By setting the code phase to the symbol boundary time, the synchronization tracking function of each finger and the code phase allocation function of the rake fingers can be simultaneously performed.

이상에서 설명한 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적 시스템 및 그 방법은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.The synchronization tracking system and the method using the finger symbol energies for determining the finger lock in the DS CD U-Ubi modem described above is just one embodiment for implementing the present invention, the present invention described above The spirit of the present invention is not limited to the examples, and any person having ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains can make various changes without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims. I would say this.

Claims (8)

레이크 수신기에서 설정한 임계치 이상의 SNR(signal to noise ratio)를 갖는 경로들과 이의 경로들에 일치하는 핑거들인 레이크 핑커의 SNR이 임계치 SNR 이상일 경우에 핑거록(finger lock)되는 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적 시스템에 있어서, Paths having signal to noise ratio (SNR) above the threshold set by the rake receiver and fingers matching the paths thereof are finger locked (finger lock) when the SNR of the rake pinker is above the threshold SNR In a synchronization tracking system using finger symbol energies for determining whether or not a finger lock in a ubi modem 일련의 2NF개의 코드위상에 대하여 동기복조를 위한 진폭과 위상을 추정하고 각 핑거들의 채널 추정값을 이용하여 2NF단의 심벌 에너지를 계산하는 채널 추정기와,A channel estimator for estimating amplitude and phase for synchronous demodulation for a series of 2N F code phases and calculating symbol energy of a 2N F stage using channel estimates of each finger; 상기 채널 추정기로부터 계산된 2NF단의 심벌 에너지를 저장하는 2NF단의 심벌에너지 버퍼와,A symbol energy buffer of 2N F stages storing symbol energy of 2N F stages calculated from the channel estimator; 상기 2NF단의 심벌에너지 버퍼에 저장된 심벌 에너지를 이용하여 전지타임 에너지와, 온타임 에너지 및 후진타임 에너지를 계산하는 타임 에너지 계산기와,A time energy calculator for calculating battery time energy, on time energy and backward time energy using symbol energy stored in the symbol energy buffer of the 2N F stage; 상기 타임에너지 계산기로부터 계산된 세 개의 에너지 중에 최대값을 갖는 에너지에 일치하는 코드위상을 선택하는 코드위상 선택기와,A code phase selector for selecting a code phase corresponding to an energy having a maximum value among three energies calculated from the time energy calculator; 상기 코드위상 선택기로부터 선택된 코드위상을 심벌경계타임으로 설정하는 심벌경계타임 설정기로 구성되는 것을 특징으로 하는 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적 시스템.And a symbol boundary time setter configured to set a code phase selected from the code phase selector as a symbol boundary time. 2. 여기서, NF : 레이크 핑거들의 수Where N F : number of rake fingers 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 채널 추정기는 연속적으로 입력되는 다수개의 심벌들에 대하여 합한 결과를 심벌단위로 출력하는 I/Q 채널 이동 평균기와,The channel estimator and the I / Q channel moving average for outputting the sum of the symbols for the plurality of consecutive input symbols in units of; 상기 I/Q 채널 이동 평균기로부터 출력되는 값들을 각각 입력받아 2NF개의 코 드위상들에 대한 각단 핑거들의 채널 추정값을 도출하는 1단 IIR 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적 시스템.It is composed of a one-stage IIR filter that receives the respective values output from the I / Q channel moving averager to derive channel estimates of each stage finger for 2N F code phases A synchronization tracking system using finger symbol energies for determining finger lock in a ubiquitous modem. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 채널 추정기는 하기의 수학식에 의해 2NF단의 심벌 에너지를 계산하는 것을 특징으로 하는 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록(finger lock) 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적 시스템.The channel estimator is a synchronization tracking system using finger symbol energies for determining whether or not a finger lock (finger lock) in the DS CD U ubi modem, characterized in that to calculate the symbol energy of the 2N F stage by the following equation .
Figure 112006069980169-pat00011
Figure 112006069980169-pat00011
Figure 112006069980169-pat00012
Figure 112006069980169-pat00012
 여기서,
Figure 112006069980169-pat00013
는 각 핑거들의 진폭과 위상 추정값, i는 2NF 단의 심벌에너지 버퍼의 인덱스, n은 n번째 심벌,
Figure 112006069980169-pat00027
는 IIR 필터의 계수.here,
Figure 112006069980169-pat00013
Is the amplitude and phase estimate of each finger, i is the index of the symbol energy buffer of 2N F , n is the nth symbol,
Figure 112006069980169-pat00027
Is the coefficient of the IIR filter. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 전진타임 에너지, 상기 온타임 에너지 및 상기 후진타임 에너지는 하기의 수학식들에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적 시스템.The forward time energy, the on time energy and the backward time energy are calculated by the following equations. system. 전진타임 에너지(early-time energy) =
Figure 112004046535551-pat00014
Early-time energy =
Figure 112004046535551-pat00014
 온타임 에너지(on-time energy) =
Figure 112004046535551-pat00015
On-time energy =
Figure 112004046535551-pat00015
 후진타임 에너지(late-time energy) =
Figure 112004046535551-pat00016
Late-time energy =
Figure 112004046535551-pat00016
 여기서, NF : 핑거수Where N F : number of fingers 레이크 수신기에서 설정한 임계치 이상의 SNR(signal to noise ratio)를 갖는 경로들과 이의 경로들에 일치하는 핑거들인 레이크 핑커의 SNR이 임계치 SNR 이상일 경우에 핑거록(finger lock)되는 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적방법에 있어서, Paths having signal to noise ratio (SNR) above the threshold set by the rake receiver and fingers matching the paths thereof are finger locked (finger lock) when the SNR of the rake pinker is above the threshold SNR In the synchronization tracking method using the finger symbol energy to determine whether or not the finger lock in the ubi modem (a) 다수개의 연속적으로 입력된 심벌들에 대하여 매 심벌 단위로 2NF개의 코드위상들에 대한 각단 핑거들의 채널 추정값을 계산하는 단계;(a) calculating channel estimates of the edge fingers for 2N F code phases in units of symbols for a plurality of consecutively input symbols; (b) 상기 채널 추정값을 이용하여 심벌에너지를 계산하는 단계;(b) calculating a symbol energy using the channel estimate; (c) 상기 심벌에너지들을 이용하여 전진타임 에너지와, 온타임 에너지 및 후진타임 에너지를 계산하는 단계;(c) calculating forward time energy, on time energy and backward time energy using the symbol energies; (d) 상기 세 개의 에너지 중에 최대값을 갖는 에너지에 일치하는 코드위상을 선택하는 단계; 및(d) selecting a code phase corresponding to an energy having a maximum value among the three energies; And (e)상기 선택된 코드위상을 심벌경계타임으로 설정하여 심벌클럭 주파수의 허용오차에 의한 코드동기 에러를 보정하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적방법.(e) Determining whether or not a finger lock is performed in the DS CD U-ubi modem, characterized in that the selected code phase is set as a symbol boundary time to correct a code synchronization error due to a tolerance of a symbol clock frequency. Synchronization tracking method using finger symbol energy. 여기서, NF : 레이크 핑거들의 수Where N F : number of rake fingers 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 (b)과정에서, 상기 심벌 에너지는 하기의 수학식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적방법.In the step (b), the symbol energy is a synchronization tracking method using the finger symbol energy to determine whether or not the finger lock in the DS UU Ubi modem, characterized in that calculated by the following equation.
Figure 112006069980169-pat00017
Figure 112006069980169-pat00017
Figure 112006069980169-pat00018
Figure 112006069980169-pat00018
 여기서,
Figure 112006069980169-pat00019
는 각 핑거들의 진폭과 위상 추정값, i는 2NF 단의 심벌에너지 버퍼의 인덱스, n은 n번째 심벌,
Figure 112006069980169-pat00028
는 IIR 필터의 계수.here,
Figure 112006069980169-pat00019
Is the amplitude and phase estimate of each finger, i is the index of the symbol energy buffer of 2N F , n is the nth symbol,
Figure 112006069980169-pat00028
Is the coefficient of the IIR filter. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 (c)과정에서, 상기 전진타임 에너지와, 상기 온타임 에너지 및 상기 후진타임 에너지는 하기의 수학식들에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적방법.In the step (c), the forward time energy, the on-time energy and the backward time energy is determined by the following equations to determine whether or not the finger lock in the DS CD U ubiquitous modem Synchronization tracking method using finger symbol energy. 전진타임 에너지(early-time energy) =
Figure 112004046535551-pat00020
Early-time energy =
Figure 112004046535551-pat00020
 온타임 에너지(on-time energy) =
Figure 112004046535551-pat00021
On-time energy =
Figure 112004046535551-pat00021
 후진타임 에너지(late-time energy) =
Figure 112004046535551-pat00022
Late-time energy =
Figure 112004046535551-pat00022
 여기서, NF : 핑거수Where N F : number of fingers 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 전진타임 에너지와 상기 온타임 에너지 및 상기 후진타임 에너지는 NF개의 심벌 에너지들 중에 핑거록이 된 심벌 에너지들만을 합하는 것을 특징으로 하는 디에스 씨디엠에이 유더블유비 모뎀에서 핑거록 여부를 판단하는 핑거심벌에너지들을 이용한 동기추적방법.The forward time energy, the on-time energy and the backward time energy is a finger lock in the N F symbol energy summating only the symbol energy of the DS CD U UBI modem to determine whether or not Synchronization tracking method using finger symbol energy.
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