KR20000061674A - Differential continuous phase encoder(DCPE) and apparatus of differential continuous phase frequency shift keing using the DCPE - Google Patents

Differential continuous phase encoder(DCPE) and apparatus of differential continuous phase frequency shift keing using the DCPE Download PDF

Info

Publication number
KR20000061674A
KR20000061674A KR1019990010893A KR19990010893A KR20000061674A KR 20000061674 A KR20000061674 A KR 20000061674A KR 1019990010893 A KR1019990010893 A KR 1019990010893A KR 19990010893 A KR19990010893 A KR 19990010893A KR 20000061674 A KR20000061674 A KR 20000061674A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
continuous phase
encoder
output
differential
Prior art date
Application number
KR1019990010893A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이재용
Original Assignee
김영환
현대전자산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김영환, 현대전자산업 주식회사 filed Critical 김영환
Priority to KR1019990010893A priority Critical patent/KR20000061674A/en
Publication of KR20000061674A publication Critical patent/KR20000061674A/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/12—Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/20—Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/2003—Modulator circuits; Transmitter circuits for continuous phase modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE: A differential continuous phase encoder and a differential continuous phase frequency shift keying apparatus using the same are provided which have no feedback to be used in a maximum linelihood sequence estimation receiver by applying Trellis coding method and preserving phase trace. CONSTITUTION: A differential continuous phase encoder includes a delay(111) for delaying an input signal and a modulo-4 adder(112) for modulo-4-adding the output signal of the delay and the input signal. A differential continuous phase frequency shift keying apparatus includes a convolution encoder for multiplying an input signal by a reference value, modulo-4-adding the multiplied value and delaying the added value to output an encoded signal, a signal selector for selecting one of the output signal of the convolution encoder and the input signal, a differential continuous phase encoder for encoding the output signal while maintaining the phase trace of the output signal, and a non-memory modulator for modulating the output signal of the differential continuous phase encoder to generate a continuous-phase-frequency-shift-keyed signal.

Description

차동 연속위상 부호화기 및 이를 이용한 차동 연속위상주파수 천이변조 장치{Differential continuous phase encoder(DCPE) and apparatus of differential continuous phase frequency shift keing using the DCPE }Differential continuous phase encoder (DCPE) and apparatus of differential continuous phase frequency shift keing using the DCPE}

본 발명은 차동 연속위상주파수 천이변조({Differential Continuous Phase Frequency Shift Keying : 이하, "DCPFSK"라 약칭함) 시스템에 적용되는 차동 연속위상 부호화기(Differential Continuous Phase Encoder : 이하, "DCPE"라 약칭함)에 관한 것으로, 특히 격자(Trellis) 부호화 기법을 적용하고 위상 궤적을 보존하여 MLSE(Maximum Linelihood Sequence Estimation) 수신기에 사용할 수 있도록 궤환이 없는 등가의 차동 연속위상 부호화기 및 이를 이용한 차동 연속위상주파수 천이변조 장치에 관한 것이다.The present invention is a differential continuous phase encoder (hereinafter referred to as "DCPE") applied to a differential continuous phase frequency shift keying (hereinafter, referred to as "DCPFSK") system. In particular, an equivalent differential continuous phase encoder without feedback and differential continuous phase frequency shifter using the same, which can be used in a maximum linelihood sequence estimation (MLSE) receiver by applying a trellis coding scheme and preserving phase trajectory It is about.

일반적으로, 연속 위상 변조(CPM : Continuous Phase Modulation)는 비선형 채널을 통해 협대역 신호를 송수신하는 통신 시스템에 적용할 경우 많은 장점이 있다. 그 중에서도 CPM신호가 가지는 정진폭의 특성으로 효율이 좋은 C급 증폭기를 사용할 수 있으며, 주파수 대역이 주엽(main lobe)에 집중되는 주파수 특성은 인접채널 간섭을 줄여주어 주파수 효율이 좋은 시스템을 구성할 수 있다.In general, continuous phase modulation (CPM) has many advantages when applied to a communication system that transmits and receives a narrowband signal through a nonlinear channel. Among them, a C-class amplifier can be used with high efficiency because of the constant amplitude of the CPM signal, and the frequency characteristic in which the frequency band is concentrated in the main lobe reduces the interference of adjacent channels to form a system with high frequency efficiency. Can be.

이러한 특성 때문에 이동통신과 위성통신에 사용 가능한 변조 방식으로 특별한 관심과 연구가 진행되고 있으며, 연속위상 주파수 천이변조(CPFSK : Continuous Phase Frequency Shift Keying)는 CPM의 간단한 형태이며, 협대역의 주파수를 필요로하는 유용한 변조방식이다.Due to these characteristics, special attention and research are being conducted on the modulation method that can be used for mobile communication and satellite communication. Continuous phase frequency shift keying (CPFSK) is a simple form of CPM and requires narrow band frequency. Is a useful modulation method.

한편, CPM 신호의 검파는 동기검파 방식이 가장 좋다. 그러나 이동위성 채널에서는 동기검파가 다경로 페이딩의 영향으로 상당한 손실을 갖게되어 반송파를 정확하게 복원하는데 많은 시간(acquisition time)이 필요하며, 이러한 문제점을 극복하기 위해서 비동기 검파방식(차동검파 또는 변별기검파)의 수신기가 더 주목을 받고 있다.On the other hand, the detection of the CPM signal is best the synchronous detection method. However, in mobile satellite channels, synchronization detection has a significant loss due to multipath fading, which requires a lot of time to recover the carrier accurately.Asynchronous detection method (differential detection or discriminator detection) is needed to overcome this problem. ) Is receiving more attention.

첨부한 도면 도1은 종래 연속위상주파수 천이변조 방식에 적용된 연속위상 부호화기 및 비메모리 변조기의 구성도이다.1 is a block diagram of a continuous phase encoder and a non-memory modulator applied to a conventional continuous phase frequency shift modulation method.

도시된 바와 같이, 연속위상 부호화기(10)는 모듈로 가산기(11)와 지연기(12)를 구비하고, 모듈로 가산기(11)에서 입력 신호(Un)와 후단의 지연기(12)에서 궤환되는 신호(Vn)를 모듈로 가산하며, 그 결과치는 상기 지연기(12)에서 설정된 타이밍 동안 지연된 후 상기 모듈로 가산기(11)에 궤환됨과 동시에 후단의 비메모리 변조기(20)에 전달된다. 상기 비메모리 변조기(20)는 상기 모듈로 가산기(11)에 입력되는 신호(Un)와 상기 지연기(12)에서 출력되는 신호(Vn)를 각각 입력 받아 위상 주파수 변조하여 연속 위상 주파수 천이 변조된 신호(s(t,Un))를 출력시킨다.As shown, the continuous phase encoder 10 includes a modulator adder 11 and a delayer 12, in which the input signal U n and a delay delay 12 in the modulator adder 11 are provided. The feedback signal V n is added to the module, and the result is delayed for the timing set by the delay unit 12, and then fed back to the modulator adder 11 and transmitted to the subsequent non-memory modulator 20. . The non-memory modulator 20 receives the signal U n inputted to the modulator adder 11 and the signal V n outputted from the delayer 12, respectively, and performs phase frequency modulation to shift the continuous phase frequency. The modulated signal s (t, U n ) is outputted.

첨부한 도면 도2는 상기와 같이 연속위상주파수 천이변조 방식에 의해 변조된 신호를 복조하는 종래의 차동 복조 수신기를 보인 것이다.2 shows a conventional differential demodulation receiver for demodulating a signal modulated by the continuous phase frequency shift modulation scheme as described above.

도시된 바와 같이, 수신된 변조 신호(y(t))를 소정 시간 지연시키는 지연기(31)와, 상기 지연기(31)에서 지연된 신호와 상기 수신신호(y(t))를 합성하는 제1주파수 합성기(32)와, 상기 지연기(31)에서 지연된 신호의 위상을 90도 위상 천이시키는 위상 천이기(33)와, 상기 위상 천이기(33)에서 출력되는 위상 천이된 신호와 상기 수신 신호를 합성하는 제2주파수 합성기(34)와, 상기 제1 및 제2 주파수 합성기(32)(34)의 각 출력신호를 저역 필터링하여 R1(t), R0(t) 신호를 출력하는 제1 및 제2 저역 필터(35)(36)로 구성 되었다.As shown, a delay unit 31 for delaying the received modulated signal y (t) by a predetermined time, and the delay unit 31 synthesizes the delayed signal and the received signal y (t). A frequency synthesizer 32, a phase shifter 33 for phase shifting the phase of the signal delayed by the delayer 31 by 90 degrees, a phase shifted signal output from the phase shifter 33, and the reception A first frequency synthesizer 34 for synthesizing the signals and a first pass filter for outputting R1 (t) and R0 (t) signals by low pass filtering the respective output signals of the first and second frequency synthesizers 32 and 34. And second low pass filters 35 and 36.

이와 같이 구성된 종래 차동 복조 수신기는, 먼저 지연기(31)에서 수신된 신호 y(t)를 소정 시간 지연시키게 되고, 이렇게 지연된 신호는 제1주파수 합성기(32)에서 상기 입력되는 수신신호 y(t)와 합성되어 그 결과치가 제1저역필터(35)에 입력된다. 그러면 제1저역필터(35)는 그 입력 신호를 저역 필터링하여 출력시키게 된다(r1(t)).In the conventional differential demodulation receiver configured as described above, the signal y (t) received by the delay unit 31 is first delayed by a predetermined time, and the delayed signal is received by the first frequency synthesizer 32. ) Is input to the first low pass filter 35. Then, the first low pass filter 35 performs low pass filtering on the input signal and outputs it (r1 (t)).

다음으로, 위상 천이기(33)는 상기 지연기(31)에서 지연된 신호의 위상을 90도 천이 시키게 되며, 제2주파수 합성기(34)는 상기 위상이 90도 천이된 신호와 상기 수신신호 y(t)를 합성하여 그 결과치를 제2저역필터(36)에 전달해주게 되며, 제2저역필터(36)는 그 입력신호를 저역 필터링하여 출력시키게 된다(r0(t)).Next, the phase shifter 33 shifts the phase of the signal delayed by the delayer 31 by 90 degrees, and the second frequency synthesizer 34 performs the signal shifted by 90 degrees and the received signal y ( t) is synthesized and the resultant is transmitted to the second low pass filter 36, and the second low pass filter 36 performs low pass filtering on the input signal (r0 (t)).

첨부한 도면 도3은 종래 차동 연속 위상 부호화기(DCPE)(40)의 구성도이다.3 is a block diagram of a conventional differential continuous phase coder (DCPE) 40.

도시된 바와 같이, 입력 신호(Un)와 제1지연기(42)에서 궤환되는 신호를 모듈로 가산하는 제1모듈로-P 가산기(41)와, 상기 제1 모듈로-P 가산기(41)의 출력신호와 제2지연기(44)에서 궤환되는 신호를 모듈로 가산하는 제2모듈로-P 가산기(43)로 구성되었다.As shown, a first modulo-P adder 41 for adding an input signal U n and a signal fed back from the first delay unit 42 to the module, and the first modulo-P adder 41. And a second modulo-P adder 43 for adding the output signal of the ") and the signal fed back from the second delay unit 44 to the module.

이와 같이 구성된 종래의 차동 연속 위상 부호화기(40)는, 제1모듈로-P 가산기(41)에서 입력 신호(Un)와 제1지연기(42)에서 지연된 신호를 모듈로 가산하고 그 결과치(Cn)를 출력한다. 여기서 P는 M보다 크거나 같다.The conventional differential continuous phase encoder 40 configured as described above adds the input signal U n at the first modulo-P adder 41 and the signal delayed at the first delay unit 42 to the module and the resultant value ( Output C n ). Where P is greater than or equal to M.

아울러 제2모듈로-P 가산기(43)는 상기 제1모듈로-P 가산기(41)의 출력신호와 제2지연기(44)에서 출력되는 신호(Vn)를 모듈로 가산하여 출력하게 되고, 이렇게 출력되는 신호는 제2지연기(44)에서 소정 시간 지연된 후 상기 최종 출력신호 Vn로 출력된다. 여기서의 P도 전술한 바와 같이 M보다 크거나 같다.In addition, the second modulo-P adder 43 adds and outputs the output signal of the first modulo-P adder 41 and the signal V n output from the second delay unit 44 to the module. The delayed signal is output as the final output signal V n after a predetermined time delay from the second delay unit 44. P is also greater than or equal to M as described above.

그러나 상기와 같은 차동 연속위상 부호화기를 적용한 종래의 연속 위상 주파수 천이변조 시스템은, 차동 검파만을 목적으로 구현하였기 때문에 시스템의 복잡도를 줄이기 위하여 전력 효율면에서는 손해를 감수하였다.However, since the conventional continuous phase frequency shift modulation system using the differential continuous phase encoder as described above is implemented only for differential detection, a loss in power efficiency is taken to reduce the complexity of the system.

통상, 연속 위상 주파수 천이변조 시스템에서 전력 효율을 향상시키기 위해서는 외부 부호기를 결합하는 것이 사용되는데, CPM에서도 분할(decomposition) 연구를 통해 외부 부호기의 결합에 대한 연구가 진행중이다.In general, in order to improve power efficiency in a continuous phase frequency shift modulation system, combining an external coder is used. In the CPM, a study on combining an external coder is performed through a decomposition study.

근래에는 변조지수 h=K/P의 M-ary CPM변조를 트렐리스 부호화하기 위하여 갈로아필드 GF(P)에서 정의되는 나머지-P 부호기를 결합하는 연구가 진행되었으며, ZP의 교환성 링(commutative ring)에서 정의되는 링 컨벌루션 부호기를 통한 트렐리스 부호화가 이진 컨벌루션 부호기의 결합보다 더 좋은 성능을 준다는 연구 결과도 발표 되었다.Recently, the modulation index h = K / P in the M-ary CPM modulation the trellis has been Loa field study that bind the remaining -P encoder as defined in GF (P) going to proceed to code, exchange of the Z ring P Research has also shown that trellis coding through a ring convolutional coder defined in a commutative ring gives better performance than a combination of binary convolutional coders.

그러나 지금까지 개발된 차동 부호화기를 이용하여 부호화기를 설계한 경우 시스템의 복잡도와 성능의 이득을 최상으로 얻는데는 한계가 있었다.However, when the encoder is designed using the differential encoder developed so far, there is a limit in obtaining the best gain of system complexity and performance.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 연속 위상 주파수 천이변조 시스템에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention has been proposed to solve various problems occurring in the conventional continuous phase frequency shift modulation system as described above.

본 발명의 목적은 격자(Trellis) 부호화 기법을 적용하고 위상 궤적을 보존하여 MLSE(Maximum Linelihood Sequence Estimation) 수신기에 사용할 수 있도록 궤환이 없는 등가의 차동 연속위상 부호화기를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an equivalent differential continuous phase coder without feedback so that a trellis coding scheme is applied and the phase trajectory is preserved to be used in a Maximum Linelihood Sequence Estimation (MLSE) receiver.

본 발명의 다른 목적은, 격자(Trellis) 부호화 기법을 적용하고 위상 궤적을 보존하여 MLSE(Maximum Linelihood Sequence Estimation) 수신기에 사용할 수 있도록 궤환이 없는 등가의 차동 연속위상 부호화기를 이용한 차동 연속위상주파수 천이변조 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to apply a Trellis coding technique and preserve the phase trajectory so that it can be used in a Maximum Linelihood Sequence Estimation (MLSE) receiver. To provide a device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차동 연속위상 부호화기는,Differential continuous phase encoder according to the present invention for achieving the above object,

입력 신호를 지연시키는 지연기와;A delay unit for delaying the input signal;

상기 지연기의 출력신호와 상기 입력신호를 모듈로-4 가산하여 출력하는 모듈로-4 가산기로 이루어짐을 특징으로 한다.And a modulo-4 adder which modulo-4 adds the output signal of the delay unit and the input signal.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차동 연속위상 부호화기를 이용한 차동 연속위상주파수 천이변조 장치의 실시예는,Embodiment of the differential continuous phase frequency shift modulation device using a differential continuous phase encoder according to the present invention for achieving the above object,

입력 신호에 기준값을 승산하고 그 승산치를 모듈로-4 가산하며 그 모듈로-4 가산치를 지연시켜 부호화된 신호를 출력하는 길쌈 부호화기와;A convolutional encoder for multiplying a reference value by an input signal, adding the multiplier to modulo-4, and delaying the modulo-4 addition to output a coded signal;

상기 길쌈 부호화기의 출력신호와 상기 입력신호중 하나를 선택하여 출력하는 신호 선택부와;A signal selector configured to select and output one of an output signal of the convolutional encoder and the input signal;

상기 신호 선택부에서 출력신호의 위상궤적을 유지하면서 상기 출력신호를 부호화하는 차동 연속위상 부호화기와;A differential continuous phase encoder for encoding the output signal while maintaining a phase trace of the output signal in the signal selector;

상기 차동 연속위상 부호화기에서 출력되는 신호를 변조하여 연속 위상 주파수 천이 변조된 신호를 출력하는 비메모리 변조기로 구성됨을 특징으로 한다.And a non-memory modulator for modulating the signal output from the differential continuous phase encoder to output a continuous phase frequency shift modulated signal.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차동 연속위상 부호화기를 이용한 차동 연속위상주파수 천이변조 장치의 다른 실시예는,Another embodiment of the differential continuous phase frequency shift modulator using a differential continuous phase encoder according to the present invention for achieving the above object,

입력되는 신호를 컨벌루션 부호화하고 그 부호화된 신호를 스크램블링하여 출력하는 링 컨벌루션 부호화기와;A ring convolutional encoder which convolutionally encodes the input signal and scrambles the encoded signal and outputs it;

상기 링 컨벌루션 부호화기에서 출력되는 신호를 차동 연속위상 부호화하는 차동 연속위상 부호화기와;A differential continuous phase encoder for differential continuous phase encoding the signal output from the ring convolutional encoder;

상기 차동 연속위상 부호화기에서 출력되는 신호를 변조하여 연속 위상 주파수 천이변조된 신호로 출력하는 비메모리 변조기로 구성됨을 특징으로 한다.And a non-memory modulator for modulating the signal output from the differential continuous phase encoder and outputting the signal as a continuous phase frequency shift modulated signal.

도1은 종래 연속위상주파수 천이변조 방식에 적용된 연속위상 부호화기 및 비메모리 변조기의 구성도,1 is a block diagram of a continuous phase encoder and a non-memory modulator applied to a conventional continuous phase frequency shift modulation scheme.

도2는 종래 차동 복조 수신기의 구성도,2 is a block diagram of a conventional differential demodulation receiver;

도3은 종래 차동 연속위상 부호화기의 구성도,3 is a block diagram of a conventional differential continuous phase encoder;

도4는 본 발명에 의한 차동 연속위상 부호화기의 구성도,4 is a block diagram of a differential continuous phase encoder according to the present invention;

도5는 본 발명에 의한 차동 연속위상 부호화기를 이용한 차동 연속위상주파수 천이변조 장치 구성도,5 is a configuration diagram of a differential continuous phase frequency shift modulator using a differential continuous phase encoder according to the present invention;

도6은 도5의 차동 연속 위상 부호화기의 격자도,6 is a lattice diagram of the differential continuous phase encoder of FIG. 5;

도7은 도5에서 부호기 G(D)=[2D,1]와 변조지수 h=1/4의 4-ary DCPFSK의 결합으로 얻은 전체 부호화기의 격자도,7 is a lattice diagram of the entire encoder obtained by combining the encoder G (D) = [2D, 1] and the 4-ary DCPFSK of modulation index h = 1/4 in FIG.

도8은 본 발명에 의한 차동 연속위상 부호화기를 이용한 차동 연속위상주파수 천이변조 장치 구성도.8 is a configuration diagram of a differential continuous phase frequency shift modulator using a differential continuous phase encoder according to the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

111 : 지연기112 : 모듈로-4 가산기111: delay 112: modulo-4 adder

120 : 길쌈 부호화기130 : 신호 선택부120: convolutional encoder 130: signal selector

140 : 차동 연속위상 부호화기150 : 비메모리 변조기140 differential differential phase encoder 150 non-memory modulator

160 : 링 컨벌루션 부호화기170 : 차동 연속위상 부호화기160 ring convolutional encoder 170 differential differential phase encoder

이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention according to the technical spirit as described above in detail.

첨부한 도면 도4는 본 발명에 의한 차동 연속위상 부호화기의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a differential continuous phase encoder according to the present invention.

도시된 바와 같이, 입력 신호(C* n)를 지연시키는 지연기(111)와, 상기 지연기(111)의 출력신호(Vn)와 상기 입력신호(C* n)를 모듈로-4 가산하여 출력하는 모듈로-4 가산기(112)로 구성된다.As shown, the input signal (n * C) a delay retarder 111, -4 adding the output signal (V n) and the input signal (n * C) of the retarder 111 in a module which And modulo-4 adder 112 for outputting.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 차동 연속위상 부호화기의 동작은 다음과 같다.The operation of the differential continuous phase encoder according to the present invention configured as described above is as follows.

통상, 링 컨벌루션 부호화기를 결합하여 최적의 부호화기를 찾기 위해서는 궤환이 없는 차동 연속위상 부호화기를 설계해야 한다. 상기 컨벌루션 부호화기는 시불변 선형 부호화기이므로 이 시스템이 통신에 적용되면 등가(equivalence)의 부호화기들이 존재할 수 있다. 부호화한 통신 시스템에서 주목해야 할 것은 코드워드 추정기의 성능이나 복잡도가 G의 입력/출력 관계에 따라 결정되지 않고 코드워드의 집합에만 의존한다는 것이다. 그리고 입력 심볼이 동일한 확률을 가진다고 가정하면 코드워드도 동일한 확률을 가져서 최대 확률 추정을 할때 코드워드의 확률을 고려하지 않아도 된다. 따라서 같은 코드워드 집합을 만드는 두 부호화기는 통신의 관점에서 동등하다.In general, in order to find an optimal encoder by combining a ring convolutional encoder, a differential continuous phase encoder without feedback needs to be designed. Since the convolutional encoder is a time invariant linear encoder, there may be equivalence encoders when this system is applied to communication. It should be noted that in a coded communication system, the performance or complexity of the codeword estimator does not depend on the input / output relationship of G, but only on the set of codewords. In addition, if the input symbols have the same probability, the codewords have the same probability, so that the probability of the codeword does not have to be considered when estimating the maximum probability. Thus, two encoders that produce the same set of codewords are equivalent in terms of communication.

부호화기의 동등성에 관한 정의로부터 도4와 같은 차동 연속위상 부호화기는, 먼저 지연기(111)에서 입력 신호 (C* n)를 모듈로-4 가산기(112)에서 모듈로-4 가산이 이루어지는 동안의 지연이 이루어지고, 이와 같이 지연이 이루어진 신호는 상기 모듈로-4 가산기(112)에서 상기 입력 신호 (C* n)와 모듈로-4 가산이 이루어져 Cn신호로 출력된다.From the definition of the equality of the encoders, the differential continuous phase encoder as shown in Fig. 4 is first used for the modulo-4 adder at the modulo-4 adder 112 and the input signal C * n at the delay 111. A delay is made, and the delayed signal is modulated by the modulo-4 adder 112 and the input signal C * n is output as a C n signal.

도4에서 Cn-1을 출력하는 점선 블록인 복호를 위한 가상 상태부(113)는 부호화기에서는 불필요한 것이지만, 신호를 복호하는 과정에서 필요한 가상의 상태이다.The virtual state unit 113 for decoding, which is a dotted line block outputting C n-1 in FIG. 4, is unnecessary in the encoder, but is a virtual state required in the process of decoding a signal.

첨부한 도면 도5는 도4의 본 발명에 의한 궤환이 없는 차동 연속위상 부호화기를 이용한 본 발명에 의한 차동 연속위상주파수 천이변조 장치의 일예이다.5 is an example of a differential continuous phase frequency shift modulator according to the present invention using a differential continuous phase encoder without feedback according to the present invention of FIG.

도시된 바와 같이, 입력 신호(Un)에 기준값을 승산하고 그 승산치를 모듈로-4 가산하며 그 모듈로-4 가산치를 지연시켜 부호화된 신호를 출력하는 길쌈 부호화기(120)와; 상기 길쌈 부호화기(120)의 출력신호와 상기 입력신호중 하나를 선택하여 출력하는 신호 선택부(130)와; 상기 신호 선택부(130)에서 출력된 신호의 위상궤적을 유지하면서 상기 출력신호를 부호화하는 차동 연속위상 부호화기(140)와; 상기 차동 연속위상 부호화기(140)에서 출력되는 신호를 변조하여 연속 위상 주파수 천이 변조된 신호를 출력하는 비메모리 변조기(150)로 구성된다.As shown, a convolutional encoder 120 multiplying the input signal U n by a reference value, modulating the multiplier-4, and delaying the modulo-4 addition to output a coded signal; A signal selector 130 for selecting and outputting one of the output signal and the input signal of the convolutional encoder 120; A differential continuous phase encoder (140) for encoding the output signal while maintaining a phase trace of the signal output from the signal selector (130); The non-memory modulator 150 modulates a signal output from the differential continuous phase encoder 140 to output a continuous phase frequency shift modulated signal.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 차동 연속위상 주파수 천이변조 장치는, 길쌈 부호화기(120)내 승산기(121)에서 입력 신호(Un)에 소정 값을 승산하여 그 결과치 a1(D)를 출력하게 되고, 모듈로-4 가산기(122)에서는 상기 승산기(121)의 출력 신호를 모듈로-4 가산한다. 그리고 지연기(123)는 상기 모듈로-4 가산기(122)의 출력 신호를 소정 시간 지연시켜 b1(D)신호로 출력한다.The differential continuous phase frequency shifting modulation apparatus according to the present invention configured as described above multiplies a predetermined value by an input signal U n by a multiplier 121 in the convolutional encoder 120 and outputs the result value a 1 (D). The modulo-4 adder 122 modulates the output signal of the multiplier 121 by modulo-4. The delay unit 123 delays the output signal of the modulo-4 adder 122 by a predetermined time and outputs the signal as b 1 (D).

신호 선택부(130)는 내부의 스위치(131)로 상기 지연기(123)의 출력신호와 상기 입력 신호중 하나를 선택하여 주지한 차동 연속위상 부호화기(140)에 전달한다.The signal selector 130 selects one of the output signal of the delayer 123 and the input signal by the internal switch 131 and transmits the selected signal to the well-known differential continuous phase encoder 140.

상기 차동 연속위상 부호화기(140)는 주지한 바와 같이, 지연기(141)에서 입력 신호 (C* n)를 모듈로-4 가산기(142)에서 모듈로-4 가산이 이루어지는 동안의 지연이 이루어지고, 이와 같이 지연이 이루어진 신호는 상기 모듈로-4 가산기(142)에서 상기 입력 신호 (C* n)와 모듈로-4 가산이 이루어져 Cn신호로 출력된다.As described above, the differential continuous phase encoder 140 has a delay while the input signal C * n is added by the modulator-4 adder 142 and modulo-4 is added by the delay unit 141. , this signal consisting of a delay as is in the -4 adder 142 to the module consists of 2-4 with the addition to the module, the input signal (C * n) is output to the signal C n.

도5에서 Cn-1을 출력하는 점선 블록인 복호를 위한 가상 상태부(143)는 부호화기에서는 불필요한 것이지만, 신호를 복호하는 과정에서 필요한 가상의 상태를 나타낸 것이다.In FIG. 5, the virtual state unit 143 for decoding, which is a dotted block outputting C n-1 , is unnecessary in the encoder, but shows a virtual state required in the process of decoding a signal.

아울러 비메모리 변조기(150)는 상기 차동 연속위상 부호화기(140)에서 출력되는 신호 Vn, Un를 차동 연속 위상 주파수 천이변조하여 그 결과치 s(t)를 출력시키게 된다.In addition, the non-memory modulator 150 performs a differential continuous phase frequency shift modulation on the signals V n and U n output from the differential continuous phase encoder 140 and outputs the resultant value s (t).

즉, 전술한 바와 같은 차동 연속 위상 주파수 천이변조 장치는, 변조지수 h=1/4의 4-ary DCPFSK와 Z4에서 정의된 부호율 1/2의 체계적 부호기 G(D)=[2D,1]이 결합된 경우이다. 이 경우 채널 부호화기의 격자도는 도6과 같다. 도6에 도시된 바와 같이, 채널 부호화기의 가능한 상태는 0과 2의 두 상태 뿐이며, 격자도를 관찰하면 상태의 천이에 평행 천이가 있음을 알 수 있다. 또한 이렇게 구성된 채널 부호화기의 상태에 대하여 상태쌍 [ 0, DCPE]의 가능한 수를 계수하면 2개의 상태가 가능하다. 즉, 영상태에서 생성된 코드워드의 마지막 심볼로 구성된 아이디얼의 원소 수가 2이다. 그리고 상태쌍 아이디얼 원소 0을 주는 모든 코드워드에 대하여 VSD를 잘 관찰하면 2개의 값이 가능함을 알 수 있다. 따라서 nd=2이다. 이 결과를 종합하면 전체 트렐리스 상태수 Sv는 Sv= SG ns nd= 222 = 8과 같다.That is, as described above, the differential continuous phase frequency shifting modulation apparatus has a systematic encoder G (D) = [2D, 1 of code rate 1/2 defined in Z 4 and 4-ary DCPFSK having a modulation index h = 1/4 . ] Is combined. In this case, the lattice diagram of the channel encoder is shown in FIG. As shown in Fig. 6, the possible states of the channel encoder are only two states of 0 and 2, and it can be seen that there is a parallel transition in the state transition when the grid diagram is observed. In addition, the state pair [0, Counting the possible number of DCPE ] allows two states. That is, the number of elements of an ideal consisting of the last symbol of the codeword generated in the picture state is 2. And for every codeword that gives the state pair ideal element 0 A good look at the VSD shows that two values are possible. Thus n d = 2. Putting these results together, the total trellis state S v is S v = S G n s n d = 2 2 Equals 2 = 8.

도7은 트렐리스 상태를 보이고 있으며, 이때 전체 부호화기는 하나의 4-ary 정보에 대하여 4개의 4-ary값을 출력한다.7 shows a trellis state, in which the entire encoder outputs four 4-ary values for one 4-ary information.

첨부한 도면 도8은 도4의 차동 연속위상 부호화기를 이용한 본 발명에 의한 차동 연속위상주파수 천이변조 장치의 다른 예이다.8 is another example of a differential continuous phase frequency shift modulator according to the present invention using the differential continuous phase encoder of FIG.

도시된 바와 같이, 입력되는 신호를 컨벌루션 부호화하고 그 부호화된 신호를 스크램블링하여 출력하는 링 컨벌루션 부호화기(160)와; 상기 링 컨벌루션 부호화기(160)에서 출력되는 신호를 차동 연속위상 부호화하는 차동 연속위상 부호화기(170)와; 상기 차동 연속위상 부호화기(170)에서 출력되는 신호를 변조하여 연속 위상 주파수 천이변조된 신호로 출력하는 비메모리 변조기(180)로 구성된다.As shown in the figure, a ring convolutional encoder 160 for convolutional coding the input signal and scrambling the encoded signal is outputted; A differential continuous phase encoder (170) for differential continuous phase encoding of the signal output from the ring convolutional encoder (160); The non-memory modulator 180 modulates the signal output from the differential continuous phase encoder 170 and outputs it as a continuous phase frequency shift modulated signal.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 차동 연속위상 부호화기를 이용한 차동 연속위상주파수 천이변조 장치는, 링 컨벌루션 부호화기(160)내의 컨벌루션 부호화기(161)에서 입력신호를 컨벌루션 부호화하고, 스위치(162)에서 이를 스위칭하여 출력한다. 스위칭되어 출력되는 신호는 스크램블러(163)에서 스크램블링되어 후단의 차동 연속위상 부호화기(170)에 전달되며, 상기 차동 연속위상 부호화기(170)는 도4와 같은 구성에 의해 입력 신호를 차동 연속위상 부호화한다. 이렇게 부호화된 신호는 비메모리 변조기(180)에서 변조되어 차동 연속위상주파수 천이변조된 신호로 출력된다.In the differential continuous phase frequency shift demodulation apparatus using the differential continuous phase encoder according to the present invention configured as described above, the convolutional encoder 161 in the ring convolutional encoder 160 performs convolutional coding of the input signal, and switches it on the switch 162. Output The signal output by switching is scrambled by the scrambler 163 and transferred to the differential continuous phase encoder 170 at the rear stage. The differential continuous phase encoder 170 encodes the input signal differentially by using the configuration as shown in FIG. . The encoded signal is modulated by the non-memory modulator 180 and output as a differential continuous phase frequency shift modulated signal.

즉, 링 컨벌루션 부호화기와 차동 연속위상 부호화기의 결합으로 얻은 전체 부호화기의 상태 수로 MLSE 수신기의 전체 복잡도를 판단한다.In other words, the total complexity of the MLSE receiver is determined by the number of states of the entire encoder obtained by combining the ring convolutional encoder and the differential continuous phase encoder.

도8과 같이 결합된 전체 부호화기의 상태는, σV=[σCE, σVSD, σVSPE]로 주어지는데, 상기 σCE, σDCPE는 각각 CE와 DCPE의 상태이며, σVSD는 차동 복호를 위해 필요한 가상의 상태이다. 궤환이 없는 DCPE와 궤환을 포함한 DCPE 사이의 동등성으로부터 궤환이 있는 경우의 최적부호 G*를 찾는 것이 가능하며, 이것은 궤환이 없는 DCPE에서 얻어진 최적의 부호 G를 스크램블하여 얻을 수 있다. 이때 스크럼블러는 나머지-P 정수의 링 체계에서 구성된 것이므로 G*또한 나머지-P정수의 컨벌루션 부호화기이다. 나머지-P부호화기를 사용하면 궤환과 비궤환 DCPFSK 모델 사이의 성능 차이가 없다. 그러나 셀계 과정에서 최적의 부호화기를 찾는데는 궤환이 없는 경우가 구현에 용이성이 있다.As shown in FIG. 8, the combined state of the entire encoder is given by σ V = [σ CE , σ VSD , σ VSPE ], where σ CE and σ DCPE are states of CE and DCPE, respectively, and σ VSD denotes differential decoding. This is a hypothetical state required for From the equivalence between the DCPE without feedback and the DCPE with feedback, it is possible to find the optimal sign G * in the case of feedback, which can be obtained by scrambling the optimal code G obtained from the DCPE without feedback. At this time, since the scrambling is configured in the ring system of the remainder-P integer, G * is also a convolutional encoder of the remainder-P integer. Using the remainder-P encoder, there is no performance difference between the feedback and non-feedback DCPFSK models. However, it is easy to implement the case where there is no feedback to find the optimal encoder in the cell process.

한편, 전술한 바와 같이 외부 부호화기가 결합된 전체 부호화기의 최대 성능을 얻기 위해 부호화기를 탐색한 결과물은 하기한 표〈1-1〉 내지 표〈1-3〉과 같다.On the other hand, as described above, the result of searching the encoder in order to obtain the maximum performance of all the encoders combined with the external encoder is as shown in Tables <1-1> to Tables <1-3>.

여기서 표〈1-1〉은 4-ary DCPFSK와 결합된 최적의 링 컨벌루션 부호기를 표로 나타낸 것이다.Table 1-1 shows the optimal ring convolutional coder combined with 4-ary DCPFSK.

표〈1-1〉Table <1-1>

다음으로 표〈1-2〉는 8-ary DCPFSK와 결합된 최적의 링 컨벌루션 부호기를 표로 나타낸 것이다.Next, Table 1-2 shows the optimal ring convolutional coder combined with 8-ary DCPFSK.

표〈1-2〉Table <1-2>

Sv S v d2 min d 2 min 최적 부호기의 전달함수 G(D)Transfer function G (D) of optimal encoder 1616 2.182.18 ,,,,,,, , , , , , , , 3232 2.912.91 ,,,,,,, , , , , , , ,

표〈1-3〉은 본 발명과 같이 시스템을 구현한 경우 d2 min의 이득을 나타낸 표이다.Table <1-3> is a table showing the gain of d 2 min when the system is implemented as in the present invention.

MM Sv S v d2 min d 2 min d2min을 주는 오차사건 개수number of error events giving d 2 min MSK에 대한 d2 min이득D 2 min gain for MSK 44 44 3.003.00 1616 1.75dB1.75 dB 1616 4.644.64 7272 3.65dB3.65 dB 3232 5.435.43 216216 4.34dB4.34 dB 6464 6.006.00 20482048 4.77dB4.77 dB MM Sv S v d2 min d 2 min d2 min을 주는 오차사건 개수Number of error events giving d 2 min 4-ary 차동 CPFSK에 대한 d2 min이득D 2 min gain for 4-ary differential CPFSK 88 1616 2.182.18 256256 1.77dB1.77 dB 3232 2.912.91 3276832768 3.03dB3.03 dB

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 궤환이 없는 차동 연속위상 부호화기를 구현 함으로써, 시스템의 구성을 간략화할 수 있으며, 아울러 전력 효율도 증대시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by implementing a differential continuous phase encoder without feedback, the configuration of the system can be simplified and power efficiency can be increased.

또한 상기와 같은 전력 효율의 증대화에 의해 비선형 증폭기를 사용하는 위성 통신 및 이동통신 시스템에 용이하게 적용 가능한 효과도 있다.In addition, there is an effect that can be easily applied to a satellite communication and mobile communication system using a nonlinear amplifier by the increase in power efficiency as described above.

Claims (5)

연속위상주파수 천이 변조를 위한 연속 위상 부호화기에 있어서,In the continuous phase coder for continuous phase frequency shift modulation, 입력 신호를 지연시키는 지연기와;A delay unit for delaying the input signal; 상기 지연기의 출력신호와 상기 입력신호를 모듈로-4 가산하여 출력하는 모듈로-4 가산기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차동 연속위상 부호화기.And a modulo-4 adder for modulo-4 adding and outputting the output signal of the delayer and the input signal. 차동 연속위상주파수 천이변조 장치에 있어서,In the differential continuous phase frequency shift modulator, 입력 신호에 기준값을 승산하고 그 승산치를 모듈로-4 가산하며 그 모듈로-4 가산치를 지연시켜 부호화된 신호를 출력하는 길쌈 부호화기와;A convolutional encoder for multiplying a reference value by an input signal, adding the multiplier to modulo-4, and delaying the modulo-4 addition to output a coded signal; 상기 길쌈 부호화기의 출력신호와 상기 입력신호중 하나를 선택하여 출력하는 신호 선택부와;A signal selector configured to select and output one of an output signal of the convolutional encoder and the input signal; 상기 신호 선택부에서 출력신호의 위상궤적을 유지하면서 상기 출력신호를 부호화하는 차동 연속위상 부호화기와;A differential continuous phase encoder for encoding the output signal while maintaining a phase trace of the output signal in the signal selector; 상기 차동 연속위상 부호화기에서 출력되는 신호를 변조하여 연속 위상 주파수 천이 변조된 신호를 출력하는 비메모리 변조기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차동 연속위상 부호화기를 이용한 차동 연속위상주파수 천이변조장치.And a non-memory modulator for modulating the signal output from the differential continuous phase encoder to output a continuous phase frequency shift modulated signal. 제2항에 있어서, 상기 차동 연속위상 부호화기는, 상기 신호 선택부에서 출력되는 신호를 지연시키는 지연기와; 상기 지연기의 출력신호와 상기 신호 선택부의 출력 신호를 모듈로-4 가산하여 출력하는 모듈로-4 가산기로 구성된 것을 특징으로 하는 차동 연속위상 부호화기를 이용한 차동 연속위상주파수 천이변조장치.3. The apparatus of claim 2, wherein the differential continuous phase encoder comprises: a delay unit for delaying a signal output from the signal selector; And a modulo-4 adder for modulating and adding an output signal of the delayer and an output signal of the signal selector. 차동 연속위상주파수 천이변조 장치에 있어서,In the differential continuous phase frequency shift modulator, 입력되는 신호를 컨벌루션 부호화하고 그 부호화된 신호를 스크램블링하여 출력하는 링 컨벌루션 부호화기와;A ring convolutional encoder which convolutionally encodes the input signal and scrambles the encoded signal and outputs it; 상기 링 컨벌루션 부호화기에서 출력되는 신호를 차동 연속위상 부호화하는 차동 연속위상 부호화기와;A differential continuous phase encoder for differential continuous phase encoding the signal output from the ring convolutional encoder; 상기 차동 연속위상 부호화기에서 출력되는 신호를 변조하여 연속 위상 주파수 천이변조된 신호로 출력하는 비메모리 변조기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차동 연속위상 부호화기를 이용한 차동 연속위상주파수 천이변조 장치.And a non-memory modulator for modulating the signal output from the differential continuous phase encoder and outputting the signal as a continuous phase frequency shift modulated signal. 제4항에 있어서, 상기 차동 연속위상 부호화기는, 상기 링 컨벌루션 부호화기에서 출력되는 신호를 지연시키는 지연기와; 상기 지연기의 출력신호와 상기 링 컨벌루션 부호화기에서 출력되는 신호를 모듈로-4 가산하여 출력하는 모듈로-4 가산기로 구성된 것을 특징으로 하는 차동 연속위상 부호화기를 이용한 차동 연속위상주파수 천이변조장치.5. The apparatus of claim 4, wherein the differential continuous phase encoder comprises: a delay unit for delaying a signal output from the ring convolutional encoder; And a modulo-4 adder for modulo-4 adding and outputting the output signal of the delayer and the signal output from the ring convolutional encoder.
KR1019990010893A 1999-03-30 1999-03-30 Differential continuous phase encoder(DCPE) and apparatus of differential continuous phase frequency shift keing using the DCPE KR20000061674A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990010893A KR20000061674A (en) 1999-03-30 1999-03-30 Differential continuous phase encoder(DCPE) and apparatus of differential continuous phase frequency shift keing using the DCPE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990010893A KR20000061674A (en) 1999-03-30 1999-03-30 Differential continuous phase encoder(DCPE) and apparatus of differential continuous phase frequency shift keing using the DCPE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20000061674A true KR20000061674A (en) 2000-10-25

Family

ID=19578133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990010893A KR20000061674A (en) 1999-03-30 1999-03-30 Differential continuous phase encoder(DCPE) and apparatus of differential continuous phase frequency shift keing using the DCPE

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20000061674A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4843615A (en) * 1987-05-08 1989-06-27 Harris Corp. CPFSK communication system employing nyquist-filtered modulator/demodulator
US4897620A (en) * 1989-03-06 1990-01-30 Plessey Electronic Systems Corp. Continuous phase shift modulation system with improved spectrum control
US5382924A (en) * 1992-10-02 1995-01-17 Csem Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique Sa Continuous phase frequency shift keying modulator
JPH08256185A (en) * 1995-03-16 1996-10-01 Hitachi Denshi Ltd Modulator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4843615A (en) * 1987-05-08 1989-06-27 Harris Corp. CPFSK communication system employing nyquist-filtered modulator/demodulator
US4897620A (en) * 1989-03-06 1990-01-30 Plessey Electronic Systems Corp. Continuous phase shift modulation system with improved spectrum control
US5382924A (en) * 1992-10-02 1995-01-17 Csem Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique Sa Continuous phase frequency shift keying modulator
JPH08256185A (en) * 1995-03-16 1996-10-01 Hitachi Denshi Ltd Modulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3224541B2 (en) Data signal multiplexing method and apparatus
US5559828A (en) Transmitted reference spread spectrum communication using a single carrier with two mutually orthogonal modulated basis vectors
US7778146B2 (en) M-ary orthogonal keying system
US5471497A (en) Method and apparatus for variable rate signal transmission in a spread spectrum communication system using coset coding
FI112755B (en) Point product circuit for pilot carriers
US5414728A (en) Method and apparatus for bifurcating signal transmission over in-phase and quadrature phase spread spectrum communication channels
KR0184990B1 (en) Data signal transmission
US5023889A (en) Trellis coded multilevel DPSK system with doppler correction for mobile satellite channels
US7787355B2 (en) M-ary orthogonal keying system
US20030076898A1 (en) Digital modulation system using extended code set
CA2659665A1 (en) Selective noise cancellation of a spread spectrum signal
HU215613B (en) Method for combining information signal of channels in a ds-cdma communication system
CN111970087B (en) GMSK modulation hardware implementation method
JP2003505005A (en) Double orthogonal code and frequency division multiple access communication system
JPH10112695A (en) Communication system for spread spectrum pulse position modulation
WO2017039558A1 (en) Method and apparatus for simplified generation of continuous phase modulation, cpm, waveforms
CA2382052C (en) A single sideband spread spectrum generator using hilbert transform
USRE41931E1 (en) Receiver module and receiver formed from several cascaded modules
US5546423A (en) Spread spectrum digital transmission system using low-frequency pseudorandom encoding of the wanted information and spectrum spreading and compression method used in a system of this kind
KR100423724B1 (en) Apparatus and method for processing data using CQPSK of wireless communication system
KR20000061674A (en) Differential continuous phase encoder(DCPE) and apparatus of differential continuous phase frequency shift keing using the DCPE
JP3379636B2 (en) Differential detection method for spread spectrum signal demodulation
KR100226994B1 (en) DIGITAL DEMODULATING METHOD AND DEVICE OF ó /4 QPSK
JPH09284176A (en) Spread spectrum transmitter and receiver
Zein et al. Optimum erasure threshold in Reed-Solomon coded differential 16 star-QAM modulation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee