KR970010242B1

KR970010242B1 - 디지틀 통신시스팀의 판정에러 정정 방법 및 이를 실현하기 위한 디지틀 통신시스팀

Info

Publication number: KR970010242B1
Application number: KR1019940029174A
Authority: KR
Inventors: 최승원; 이찬복
Original assignee: 엘지정보통신 주식회사; 정장호; 최승원
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1994-11-08
Publication date: 1997-06-23
Also published as: KR960020134A; US5696769A; JPH08139766A; JP2922815B2

Abstract

내용없음.

Description

디지틀 통신 시스팀의 판정에러 정정 방법 및 이를 실현하기 위한 디지틀 통신시스팀

제1도는 종래의 QPSK 방식에서 수신신호에 대한 원 메세지 판정방법을 설명하기 위한 QPSK 성상도.

제2도는 본 발명에 따른 QPSK 방식에서 수신신호에 대한 원 메세지 판정방법을 설명하기 위한 QPSK 성상도.

제3도는 본 발명에 따른 16QAM 방식에서 수신신호에 대한 원 메세지 판정방법을 설명하기 위한 16QAM 성상도.

제4도는 본 발명에 따른 메세지 심볼을 구하기 위한 플로우차트.

제5도는 본 발명에 따른 디지틀 통신시스팀의 개략 블록도.

제6도는 본 발명에 따른 DFE(Decision Feedback Equalizer : 결정귀환등화기)의 구체회로도.

제7도는 본 발명에 따른 LTE(Linear Transversal Equalizer : 선형등화기)의 구체회로도.

제8도는 본 발명에 따른 에러 거리합 계산부의 구체 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

51 : 수신기 52 : 제어장치

53 : 판정기 54 : 버퍼

55 : 에러거리합계산부 S1, S2 : 스위치

[발명의 분야]

본 발명은 일반적인 디지틀 통신 시스팀에 적용되는 것으로 간섭과 잡음으로 더럽혀진 신호를 원래의 신호로 복원하는 과정에서 인접 심볼에 대한 오판정(misdecision-to-adjacent-symbol : MTAS)을 제거할 수 있는 새로운 판정방식(soft decision scheme)에 관한 것이다.

[발명의 배경]

현대 통신 시스팀에 전송될 메세지는 통상적으로 전송전에 시스팀 성능을 향상시키기 위해 적절한 형태, 소위 심볼(symbol)로 변환된다.

통신 채널에 통상적으로 포함되는 간섭과 잡음으로 인하여 수신단에서의 신호는 종종 원심볼(original symbol)과 아주 상이하게 된다.

즉, 송신신호(s(k))가 전송채널을 통하여 수신기에 수신될 때 잡음신호(z(k))를 포함하게 되며, 특히 멀티패스 페이딩 채널에서 수신신호(x(k))는 다음과 같이 표현된다.

상기와 같이 간섭된 신호를 복원하기 위해서는 수신기에 적절한 보상이 제공되지 않으면 일반적으로 수신신호로부터 원심볼을 회복하는 것은 불가능하다.

송신신호의 복원시스팀중에서 수신데이타를 디컨벌브(deconvolve) 처리함에 의해 더럽혀진 수신신호로부터 원래의 메세지데이타를 추출하는 일종의 디지탈 필터를 등화기라 한다.

이러한 디지탈 필터의 출력(k)는 매 샘플시간(k)에서

로 표시된다.

여기서 w_j는 다수의 지연된 수신신호와 곱해지는 등화기의 탭계수를 나타낸다.

이러한 일종의 디지탈 필터인 등화기는 적응 알고리즘을 사용하여가 최소로 되는 최적의 등화기 탭계수를 구할 수 있다. 여기서(k)란 y(k)에 대한 판정 심볼이다.

등화기의 계수(w_j, 여기서 j=1,2,--,N)는 사용자가 선택한 알고리즘에 의해 매 샘플 기간마다 자승오차가 최소화 되도록 갱신되어진다. 여기서 오차란 판정에러로서 신호공간(signal space)에서 검출된 신호와 검출된 신호에 대응하는 메세지 심볼사이(k)의 거리로서 계산된다.

즉, 오차(e(k)는 다음 식으로부터 구해질 수 있다.

또한 학습기간 중이라면, 원 신호 s(k)를 알 수 있으므로 e(k)=(k)-s(k)로 정확히 계산될 수 있다.

통신 채널이 시변환채널이라면, 프레임단위로 신호를 보낼 때 프레임의 후단부로 갈수록 수신기의 탭계수(웨이트 값)이 부정확해지며, 이때 만일 오심볼이 초기에 발생할 경우는 이것에 기인한 수신기의 탭계수가 더욱더 부정확해지므로 전체 프레임의 성능이 현저히 저하되는 문제점이 있다.

이러한 초기 오심볼이 발생하는 특징은 인접 심볼간의 경계영역에서 주로 발생한다.

대부분의 디지틀 통신에서 판정절차, 즉 수신기를 통과한 신호로부터 얻은 사항에 의해 전송된 심볼을 평가하여 원 메세지를 회복하는 절차에 기초하여 통신이 수행될 때 대부분의 착오(false) 통신은 인접심볼로의 오(wrong)판정에 기인하고 있다.

제1도는 QPSK(quadrature phase shift keying)신호의 성상도(constallation)를 나타낸다. 제1도에서 성상도가 그려진 평면은 신호공간(signal space)라고 언급된다.

제1도에서 부재번호 1, 2, 3 및 4는 각각 신호공간의 일, 이, 삼 및 사 사분면의 영역을 나타낸다.

또한 도트(5,6,7 및 8)는 메세지 심볼(message symbol)을 나타내며, 각 데이타에 따라 메세지 심볼(5,6,7 및 8)중 하나가 정해진다.

각 사분면에 있는 작은 원들은 수신기를 통과한 후의 신호들을 신호 공간에 나타낸 것으로 원 메세지 심볼(5,6,7,8)중의 하나로 판정이 이루어짐으로써 복원된다.

상기 다수의 작은 원들로 표시되는 수신신호 중에서 신호(9 및 10)가 본 발명의 설명에 관련있으므로 특히 라벨링되었다.

이와 같이 수신신호(9,10)가 경계영역에 위치해 있는 경우에 종래 판정방식에서는 수신신호(9)가 다른 메세지 심볼(6,7,8)보다 메세지 심볼(5)에 더 근접하여 위치해 있기 때문에 수신신호(9)는 메세지 심볼(5)로서 판정되고, 같은 방식으로 수신신호(10)도 메세지 심볼(8)로서 판정된다.

일반적으로 통신이 타당한 신뢰성을 갖고 수행되거나 또는 통신시스팀을 둘러싸고 있는 신호환경이 너무 나쁘지 않을 때 터무니 없는 큰 오차보다는 작은 오차에 기인하여 그릇된 판정이 발생한다는 것이 본 발명의 개념이다.

즉, 실제상황에서 착오 통신의 주된 원인이 되는 MTAS(Misdecision-to-adjacent-symbol)는 대부분 인접심볼간의 경계영역에서 발생되고 있으나 종래에는 이에 대한 고려가 이루어지지 않았다.

이러한 오판정을 극복하는데에는 다음의 두 가지 기본적인 요구사항이 만족되는 것이 필요하다. 그 하나는 그 과정이 시스팀의 하드웨어와 소프트웨어에 너무 많은 부가적인 복잡성을 야기시키지 않아야 한다는 것이고, 다른 하나는 검출에 신뢰성이 있어야 한다는 것이다. 정확한 검출을 위해 시스팀은 모든 가능성을 검사해야 하지만 이로 인해 비 이상적인 복잡성이 야기될 수도 있다.

상기한 바와 같이 타당한 신뢰성과 복잡성을 고려하여 특히 MTAS를 교정함에 의해 시스팀의 성능을 개선하고자 하는 요구가 일어나고 있다.

[발명의 요약]

따라서 본 발명의 주목적은 수신신호로부터 원메세지를 구하는 판정부를 갖는 일반 디지를 통신 시스팀에 적용하여 MTAS를 제거할 수 있는 판정에러 정정방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 판정에러 정정방법에 따라 MTAS를 제거할 수 있는 디지틀 통신 시스팀을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 수신된 의심신호를 상기 인접심볼을 포함한 가능한 모든 심볼로 소프트 판정한 후 각각에 대해 에러 거리를 계산하고 각각에 대해 일정기간 후속신호를 수신하여 그 기간 동안의 에러거리를 가산하여 에러거리의 합이 최소가 되는 것을 원 메시지 심볼로 선택하는 판정에러 정정방법을 제공한다.

또한 본 발명의 다른 특징에 따르면 본 발명은 입력수신신호로부터 원래의 송신신호를 재생하기 위한 수신기와, 상기 수신기 출력신호를 판정하여 에러거리와 판정출력신호를 발생하는 판정장치과, 상기 판정장치로부터 출력된 테스트 기간중의 판정심볼을 저장하기 위한 버퍼와, 상기 테스트 기간중에 각각의 상기 에러거리를 누산하여 가장 적은 에러거리합을 나타내는 출력신호열을 선택하기 위한 선택신호를 발생하는 에러합 계산부와, 사익 수신기 출력의 신뢰여부를 결정하여 의심스러운 경우, 상기 수신기 출력신호의 인접심볼 및 가능한 모든 심볼을 고려하여 얻어진 에러거리값을 테스트 기간동안 상기 에러거리합계산부와 수신기로 공급하도록 제어하는 제어장치로 구성되어, 상기 선택신호에 따라 상기 버퍼로부터 출력되는 출력 신호열을 원 메세지로서 판정하는 것을 특징으로 하는 디지틀 통신시스팀을 제공한다.

기존의 최소 거리원리에 기초한 판정절차에 따르면 수신기를 통과한 신호는 신호공간상에서 대응하는 메세지 심볼 사이에 거리로서 측정된 에러가 작은 메세지 심볼로 판정한다.

더우기 이 과정에 의한 대부분의 오판정은 수신기를 통과한 신호와 멀리 위치한 심볼들이 아니라 인접한 심볼과 정상적으로 관련있다고 할 수 있다.

비록 많은 착오통신이 MTAS에 의해 야기되는 것을 인식하는 것이 아주 쉬울지라도 모든 신호에 대해 인접심볼의 모든 가능성을 검사하는 것은 너무 복잡하고 값이 비싸질 뿐 아니라 어떤 인접심볼이 실제로 신호의 원 메세지인지를 발견할 수 있는 어떤 방법이 근본적으로 존재하지 않기 때문에 MTAS 에러를 검출하는 것은 간단한 작업이 아니다.

통신이 타당한 신뢰성을 갖고 수행되거나 또는 통신 시스팀을 둘러싸는 신호환경이 너무 나쁘지 않은 대부분의 실제 상황에서 착오통신에 대한 주요원인이 되는 MTAS는 단지 경계영역에 있는 신호를 면밀히 조사함에 의해 현저하게 방지될 수 있다.

판정이 의심스러운 심볼은 본 발명의 소프트 판정 절차에 의해 정제할 수 있다.

의심영역의 위치와 면적은 시스팀 성능의 개선이 최대로 되고 동시에 부가적인 복잡성이 시스팀에 안정되는 소정 리던시를 초과하지 않는 방식으로 주위깊게 결정되어야 한다.

예를 들어 QPSK 신호 수신시에 의심영역을 각 사분면간의 경계영역으로 설정하면 본 발명은 이들 4의심영역 중 어느 영역에 신호가 수신될 때마다 그 신호를 그것에 가장 근접한 심볼로 판정하는 것이 아니라 인접한 다른 심볼들 중 어느 하나로 판정될 가능성을 배제하지 않는 것이다.

즉, 일반적으로 인접심볼간의 경계영역에 신호가 수신될 때 판정을 의심하는 것을 표준으로 정한다. 의심영역의 실제위치 및 면적은 시스팀 성능을 얼마만큼의 개선을 요망하는가, 부가적인 계산 등을 실행하는데 얼마나 많은 리던시가 이루어지는지 그리고 어떤 종류의 기술들이 시스팀에 채용되는지에 따라 변한다.

즉, 의심영역의 면적이 넓어질수록 더 많은 신호들이 검사되므로 신뢰도는 높아질 수도 있으나 그 결과 더 많은 계산이 부가되며, 그 반대로 의심영역의 면적이 줄수록 더 적은 신호가 검사되고 더 적은 계산이 이루어지지만 신뢰도는 낮아진다.

본 발명은 소정의 수신절차를 통과한 신호가 의심영역에 위치하면 그 특정 신호에 대한 판정을 연기하고, 그 신호에 가장 근접해서 위치한 심볼뿐 아니라 인접심볼들도 고려하여 판정이 이루어진다.

이와 같은 고려대상의 심볼들은 정확한 신호판정을 위한 지원자로서 언급된다.

먼저 수신 장치를 통과한 신호가 의심영역에 있는지 검사한 후 의심영역에 있으면 그 신호에 대한 판정은 보류하면서 모든 지원자를 대상으로 소프트 판정을 한 후 계속해서 각각의 지원자에 대한 후속신정의 판정절차가 일정기간 동안 계속된다.

지원자들 중에서 하나의 심볼을 선택하기 위해서는 본 발명은 지원자에 대한 각 선택절차에 에러거리합을 사용한다. 이것은 각 지원자에 대한 후속수신된 신호와 대응하는 참조심볼 사이의 거리와 적어도 2샘플기간 동안 샘플기간에 가산되는 것을 의미한다.

그후 모든 지원자들 중에서 일정기간 동안의 에러거리합이 가장 적은 합으로된 지원자를 테스트 기간동안 정확한 심볼로서 최종결정한다. 따라서 최종 지원자에 대한 결정은 일정기간 동안 후속된 수신신호에 대한 가장 적은 에러거리합을 나타내는 지원자가 구해지는 즉시 이루어진다. 판정이 연기되는 기간의 길이는 의미영역의 신호를 뒤따르는 지정된 신호의 수에 따라 결정되며, 판정보류는 각 지원자에 따른 에러거리합이 비교되어 정확한 심볼이 선택된 후에 즉시 해제된다.

[실시예 설명]

이하에 첨부도면을 참고하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

제2도는 제1도에서 고려된 QPSK 신호들에 대해 설정된 4개의 의심영역을 나타낸다. 34는 경계영역에 위치한 의심신호를 가리킨다.

이 경우 의심신호(33)에 대한 지원자 심볼은 의심신호(33)에 근접한 4메세지 심볼(15,16,19,20)로 설정되고, 의심신호(34)에 대한 지원자 심볼은 의심신호(34)에 근접한 2메세지 심볼(20,21)로 설정된다.

제4도에는 본 발명에 따른 의심신호에 대한 원 메세지 심볼을 구하는 절차가 도시되어 있다.

제4도를 참고하면 정상적인 검출동작중(S41)에 수신신호가 의심영역에 위치하는지를 판정한다(S42).

4개의 의심영역 중 어느 하나의 의심영역에 수신신호가 위치된 경우에는 수신신호에 대한 판정은 연기되고 초기 에러거리(E(0))가 설정된다(S43). 즉 E(0)=0으로 설정되고, 테스트 샘플수(P)는 1로 설정된다.

그후 의심신호에 대한 인접심볼과 신호에 가장 근접하여 위치한 심볼로 정의되는 지원자 심볼의 수 L개(일반적으로 PSK에서는 2개, QAM에서는 최대 4개)를 수신신호 위치에 따라 결정하고, 다수개의 지원자 심볼{S₁(0), S₂(O),---,S_L(0)}에 로트판정한다(S44A-S44C).

각각 이들에 대한 에러거리 E(P)를 식(3)에 따라 구한 후 초기 에러거리 E(0)와 합한다(S45A-S45C).

이어서 다음번 메세지에 대한 정상적인 판정을 행하여 이때의 에러거리를 구한다(S46A-S46C).

그후 테스트 샘플수(P)가 설정된 샘플기간(N)(이때 N은 적어도 2이상으로 설정함)보다 작은지를 판단하여(S47A-S47C), 만약 작은 경우는 샘플수(P)를 1만큼 증분시키고(S48A-S48C) 상기 단계(S46A-S46C)에서 구한 에러거리 E(P)를 종전에 구한 에러거리합 E(P-1)에 가산하여 에러거리합(E(P))을 구한다(S45A-S45C).

이와 같은 동작은 반복하여 테스트 샘플수(P)가 설정된 샘플기간(N)과 같게 되면, 즉 N개의 샘플링 기간동안 에러거리 E(P)가 가산된 경우, 각 지원자 심볼{S(1),S(2), ---,S(L)}에 대해 구해진 각각의 에러거리합을 상호 비교하여 이들 중에서 가장 작은 에러거리합을 나타낸 지원자 심볼을 정확한 원 메세지 심볼로서 선택하다(S48).

상기한 본 발명의 원 메세지 심볼을 구하는 과정을 제2도의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

먼저 수신신호(9)에 대한 판정이 정확하지 않을 때; 즉 의심신호(9)에 대응하는 원 전송심볼이 심볼(5)이 아니라면 심몰(6 또는 7)보다는 심볼(8)일 가능성이 있다.

따라서 제2도의 경우 수신신호(9)에 대한 지원자 심볼은 심볼(5와 8)이 된다.

그후 두 지원자 심볼(5,8)과 이들을 뒤따르는 대응하는 2신호세트로부터 계산된 각각의 에러거리들은 신호(9)가 수신된 후에 적어도 2샘플기간동안 독립적인 가산된다.

그 결과 심볼(5)로부터의 에러거리합과 심볼(8)로부터의 에러거리합을 비교하여 에러거리합이 작은쪽의 심볼이 원 메세지로서 선택된다.

상기와 같이 신호가 의심영역에 수신될 때 에러거리합에 대한 비교가 완료될 때까지 판정은 연기된다. 또한 이러한 판정은 가장 적은 에러거리합이 얻어지는 일지원자가 선택되는 즉시 이루어진다.

이하에 상기한 본 발명의 소프트판정절차에 따라 원 메세지를 구하도록 구현된 디지탈 통신시스팀에 대하여 설명한다.

제5도는 본 발명에 따른 디지탈 통신시스팀의 개략 블록도로서, 부재번호 51은 수신기, 52는 제어장치, 53은 판정기, 54는 버퍼, 55는 에러거리합 계산부, S₁및 S₂는 스위치는 나타낸다.

제5도에서 수신기(51)는 입력(x(k))으로부터 원래의 신호를 재생하기 위한 일반적인 수신장치를 본 발명의 기법을 적용할 수 있도록 수정된 등화기로 구성될 수 있고, 판정기(53)는 수신신호를 판정하여 에러거리값(e(k))과 판정값((k))을 계산하여 출력한다.

또한 에러거리합 계산부(55)는 테스트 기간중에 각각의 에러거리를 합산하여 최종적으로 가장 적은 에러거리합을 나타내는 출력신호열을 선택하기 위한 선택 신호(SEL)를 발생한다. 그리고 버퍼(54)는 테스트 기간중의 판정심볼을 모두 저장하는 장치로서, 에러거리합 계산부(55)의 선택신호(SEL)에 따라 해당 출력신호열이 선택되어 출력된다.

또한 제5도에서 실선으로 데이타선, 굵은 실선은 데이타 버스, 점선은 제어선을 각각 나타낸다.

또한 제어장치(52)는 수신기(51)의 출력신호가 믿을 수 있는지 없는지를 검사하여 그 결과에 따라 다음과 같이 수신기(51)와 판정기(53)를 제어한다. 예를 들면 QPSK 방식에 있어서는 수신신호의 위상이 설정된 경계영역중 어느 하나에 해당되는지 판단하고 QAM 방식에서 수신기 출력신호의 크기 및 위상을 판단하여 출력신호의 신뢰성을 검사한다.

이하에서 수신기의 출력신호가 경계영역에 위치한 경우와 위치하지 않은 경우에 대해 상세히 설명한다.

(A) 수신기의 출력이 경계영역에 위치하지 않아 출력신호를 신뢰할 수 있는 경우 : 이 경우에는 수신기(51)의 출력(y(k))의 최단거리에 위치한 심볼을 원 메세지 심볼로서 단순판정하는 경우이다.

이때 스위치(S1,S2)는 차단되고, 버퍼(S4)와 에러거리합계산부(55)는 사용되지 않고 단순판정이 따른 오차를 식(3)에서와 같이 계산한 후 수신기에 입력되어 수신기의 탭 계수를 갱신시킨다. 따라서 이 경우는 보통의 수신기와 동일하게 작동한다.

(B) 수신기 출력이 경계영역에 위치하여 출력신호를 신뢰할 수 없는 경우 : 이 경우에는 수신기 출력(y(k))의 인접심볼들을 모두 고려한 오차값을 식(3)과 같이 판정기(53)에서 계산하고 에러거리를 계산한다. 이때 스위치(S1,S2)는 모두 연결된 상태에 있으므로 판정기(53)에서 계산된 오차들(e(k))는 스위치(S1,S2)에 의해 연결된 데이타 버스(B₃)를 통하여 수신기(51)에 입력되어 그 결과 수신기(51)의 탭 계수가 갱신되고 판정기(53)에서 계산한 각각의 에러거리를 에러거리합 계산부(55)로 각각 피드백된다.

그후 수신기(51)로부터 고려하고 있는 각각의 인접심볼들로부터 계산되어진 수신기(51)의 출력들이 데이타 버스(B1)을 거쳐 판정기(53)로 입력된다.

이에 따라 판정기(53)는 수신기(51)의 각 출력값들에 상응하는 판정값((k))들을 구한 후 데이타 버스(B2)를 통하여 버퍼(4)로 출력한다.

또한 판정기(53)는 각 출력값들에 대응하는 에러거리와, 오차(e(k))를 계산하 여 데이타 버스(B3)를 통해 오차는 수신기에 입력되어 수신기의 탭 계수를 각각 갱신시키어 에러거리는 에러거리합 계산부(55)로 피드백되어서 이전의 에러거리합에 합쳐진다.

이러한 동작을 테스트 기간동안 반복하여 수행하며, 이 테스트 기간동안 의심신호에 대한 판정은 유보된다.

에러거리합 계산부(55)는 테스트 기간중에 각각의 에러거리를 합산하여 최종적으로 가장 적은 에러거리합을 나타내는 인접심볼을 검출하여 테스트가 끝났을 때 버퍼(54)에 저장된 다중 출력값((k))중 최소의 에러거리합에 해당되는 출력신호열을 선택한다.

제6도에는 제5도의 수신기에 대한 제1실시예로서 DFE를 채용한 경우의 구성도가 도시되어 있다.

본 발명의 DFE는 수신신호(x(k))가 입력되는 1개의 피드포워드부(61)와, 테스트기간중에 독립된 오차(e(k))에 의해 갱신이 이루어져서 피드포워드 및 피드백워드 탭 계수 벡터값(Wff,Wfb)를 발생하는 각각 L개의 피드포워드 및 피드백워드 탭 계수 발생부(62A-62L, 63A-63L)와, 등화기 출력(y(k))의 판정값((k))이 전단부로 입력되며, 테스트 기간중에 L개의 독립된 판정값이 발생하므로 L개로 이루어진 피드백워드부(64A-64L)와, 각각 피드포워드부(61)의 출력벡터값과 피드포워드 탭 계수 벡터값(Wff)의 내적을 발생하는 L개의 멀티플라이어(65A-65L)와, 각각 피드백워드부(64A-64L)의 벡터값과 피드백워드 탭 계수 벡터값(Wfb)의 내적을 발생하는 L개의 멀티플라이어(66A-66L)와, 각각 상기 멀티플라이어(65A-65L와 66A-66L)의 출력들을 가산하기 위한 L개의 가산기(67A-67L)와, 각각 가산기의 출력을 판정하기 위한 L개의 판정기(68A-68L)와, 판정전의 등화기 출력(y(k))과 이의 판정값((k))에 대한 차이값을 오차(e(k))와 에러거리를 발생하는 L개의 감산기(69A-69L)로 구성되어 있다.

제6도에서 제5도와 동일하게 실선은 1비트 데이타가 송부되는 데이타선이고, 굵은 실선은 다수 비트 데이타가 송부되는 데이타선을 가르킨다. 또한 상기 L은 의심신호의 인접심볼의 수를 나타내며, 일반적인 PSK인 경우 L=2, 또한 일반적인 QAM(quardrature amplitudde modulation)인 경우 L은 최대 4까지 될 수 있다.

상기한 제1실시예의 동작방법을 설명하면 상기와 같이 구성된 DFE의 피드포워드부(61)에는 수신신호(x(k))가 입력되며, 탭 계수 발생부(62,63)에는 테스트 첫단계에는 등화기의 출력값(y(k))과 근접한 L개의 모든 심볼로부터 계산된 오차(e(k))로 갱신한 값이 입력되며, 테스트 기간동안에는 각 시스팀에서의 등화기의 출력 (y(k))과 이의 판정값((k))의 차이에 의한 오차(e(k))에 따라 계산되는 탭 계수가 각각 설정된다. 또한 L개의 피드백워드부(64)에는 의심신호에 대하여 L개의 판정값((k))이 입력되며, 테스트 기간중에는 각각 해당되는 등화기 출력값의 판정값이 입력된다.

수신신호가 의심영역에 들어 왔을 때를 포괄적으로 설명하면 피드포워드부(61)의 벡터값과 L개의 피드포워드 탭 계수 벡터값의 내적과 L개의 피드백워드부(64)의 벡터값과 L개의 피드백워드 탭 계수 벡터값의 내적이 각각 멀티플라이어(65A-65L, 66A-66L)에 의해 구해진 후 가산기(67)에 의해 각각 가산되어 등화기의 출력 {y₁(k), y₂(k),---,y_L(k)}이 구해진다. 그후 이들 출력과 각각 판정부(68A-68L)를 거쳐 얻어진 판정값의 차이에 의해 얻어진 오차값{e₁(k),e₂(k),---,e_L(k)}이 얻어지고, 오차값들에 의해 각각 탭 계수 벡터값(Wff,Wfb)가 갱신된다.

그리고 등화기 출력의 판정값은 L개의 피드백워드부(64)의 전단부로 각각 공급된다.

제7도에는 제5도의 수신기에 대한 제2실시예로서 LTE를 채용한 경우의 구성도가 도시되어 있다.

제2실시예의 LTE 는 수신신호(x(k))가 입력되는 1개의 지연탭(71)와, 테스트기간중에 독립된 오차값(e(k))에 의해 갱신이 이루어지는 L개의 탭 계수 발생부(72A-72L)와, 지연탭의 출력벡터값과 탭 계수 벡터값의 내적을 발생하는 L개의 멀티플라이어(73A-73L)와, 각각 상기 멀티플라이어(73A-73L)의 출력을 가산하기 위한 L개의 가산기(74A-74L)와, 각각 가산기의 출력을 판정하기 위한 L개의 판정기(68A-68L)와, 판정전의 등화기 출력과 이의 판정값에 대한 차이값을 오차값(e(k))을 발생하는 L개의 감산기(69A-69L)로 구성되어 있다.

제7도에서 실선은 1비트 데이타가 송부되는 데이타선이고, 굵은 실선은 다수 비트 데이타가 송부되는 데이타를 가리킨다. 또한 상기 L은 의심신호의 인접심볼의 수를 나타내며, PSK인 경우 L=2, QAM(quardrature amplitude modulation)인 경우는 2,3, 또는 4중의 어느 하나로 설정된다.

탭 계수 발생부(72)에는 테스트 기간동안에는 각 시스팀에서의 등화기의 출력(y(k))과 근접한 L개의 모든 심볼로부터 계산된 L개의 오차(e(k))로 갱신한 값이 입력된다.

LTE는 지연탭의 벡터값과 탭 계수 벡터값의 내적이 멀티플라이어(73)에 의해 구해진 후 각각 가산기(74)에 의해 가산되어 등화기의 출력{y₁(k), y₂(k),---,y_L(k)}이 구해진다. 그후 이 출력과 판정부(68)를 거쳐 얻어진 판정된 값의 차이에 의해 얻어진 오차값{e₁(k), e₂(k),---e_L(k)}에 의해 탭 계수 발생부(72)의 탭 계수가 갱신된다.

한편 본 발명에 따른 에러거리의 합이 최소가 되는 것을 구하기 위한 에러거리합 계산부의 일예가 제8도에 도시되어 있다.

테스트 기간중 판정기(68A-68L)로부터 얻어진 판정값{y₁(k), y₂(k),---,y_L(k)}은 각각 출력버퍼(70A-70L)에 기억되고, 판정값과 등화기 출력 사이의 거리값이 에러거리값으로서 각각 누산기(81A-81L)에 의해 누적합산된다.

테스트를 마친 후 누산기(81A-81L)의 출력(S1,S2,---,SL)은 최소값 검출부(80)에서 상호 비교되어 최소값 검출부(80)로부터 가장 적은 에러거리합을 나타낸 누산기 출력을 검출하여 이에 대응하는 버퍼(70A-70L)중 하나를 선택하기 위한 선택신호(SEL)를 버퍼(70)로 출력한다. 이에 따라 선택된 버퍼의 출력은 의심신호에 대한 원 메세지 신호로서 최종 판정된다.

상기한 본 발명의 실시예 설명에 있어서는 QPSK 신호를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 결코 이에 한정되지 않으며, 일반적인 PSK, QAM 등 모든 디지틀 통신 시스팀에 적용가능하다.

또한 에러거리는 수신신호 파워와 중심이 원점이 있고 반경이 심볼의 평균파워에 의해 결정되는 원의 원주 사이의 거리로서 계산하여 본 발명의 방법에 적응하는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면 종래에 비하여 약 10배 정도의 BER(bit error rate)이 감소되어 광대역이동 통신 등의 어려운 신호환경에서 디지틀 통신 시스팀의 통신품질을 크게 향상시킬 수 있다.

Claims

수신된 의심신호를 인접심볼을 포함한 가능한 모든 심볼로 소프트 판정한 후 각각에 대해 에러거리를 계산하고 각각에 대해 일정기간 후속신호를 수신하여 그 기간 동의 에러거리를 가산하여 에러의 합이 최소가 되는 것을 원 메시지 심볼로 선택하는 것을 특징으로 하는 판정에러 정정방법.
제1항에 있어서, 상기 의심신호는 상기 인접심볼들 사이의 경계영역으로 정의되는 의심영역에 수신된 신호로서 정의하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에러 정정방법.
제1항에 있어서, 상기 수신된 의심신호는 상기 인접심볼을 포함한 모든 가능한 심볼을 고려하는 것을 특징으로 하는 에러정정방법.
제1항에 있어서, 상기 인접신호를 포함한 모든 가능한 심볼에 대하여, 후속 수신신호와 그에 대응한 심볼 사이의 거리를 측정하여 에러거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 에러정정방법.
제1항에 있어서, 상기 인접신호를 포함한 모든 가능한 심볼에 대하여, 후속 수신신호의 파워와 중심이 원점에 있고 반경이 심볼들의 평균파워에 의해 결정되는 원의 원주 사이의 거리를 측정하여 에러거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 에러정정방법.
제1항에 있어서, 모든 가능한 심볼에 의한 각각의 오차들에 의해 디지틀 통신장치의 파라메타를 각각 갱신시키는 것을 특징으로 하는 에러정정방법.
제1항에 있어서, 2샘플 이상의 에러거리의 합들을 비교하여 가장 적은 합을 초래하는 심볼을 의심신호에 대한 원심볼로 최종 판정하고, 테스트 기간중에 포함되었던 후속신호에 대해서는 그 의심신호에 대한 원심볼에 기초해 판정하는 것을 특징으로 하는 에러정정방법.
제1항에 있어서, 의심신호에 후속되는 2샘플 이상의 신호를 수신하여 각 시스팀의 파라메타에 의해 각각 에러거리를 구한 후 테스트 기간중의 에러거리합을 이용하여 시스팀의 파라메타를 갱신시키는 것을 특징으로 하는 에러정정방법.
제1항에 있어서, 상기 수신신호가 PSK 신호인 경우 인접심볼은 2개로 설정되는 것을 특징으로 하는 에러정정방법.
제1항에 있어서, 상기 수신신호가 QAM 신호일 경우 인접심볼은 2, 3, 4 중 하나로 설정되는 것을 특징으로 하는 에러정정방버.
제1항에 있어서, 상기 한 테스트 기간의 샘플수는 연속된 오샘플의 평균수를 관측하여 결정하는 것을 특징으로 하는 에러정정방법.
제1항에 있어서, 테스트 기간중의 수신신호에 대한 상기 신호공간에서의 에러거리를 측정하여 의심영역을 결정하는 것을 특징으로 하는 에러정정방법.
입력수신신호로부터 원래의 송신신호를 재생하기 위한 수신기(51)와, 상기 수신기 출력신호를 판정하여 에러거리와 판정출력신호를 발생하는 판정장치(53)과, 상기 판정장치로부터 출력된 테스트 기간중의 판정심볼을 저장하기 위한 버퍼(54)와, 상기 테스트 기간중에 각각의 상기 에러거리를 누산하여 가장 적은 에러거리합을 나타내는 출력신호열을 선택하기 위한 선택신호를 발생하는 에러거리합 계산부(55)와, 상기 수신기 출력의 신뢰여부를 결정하여 의심스러운 경우, 상기 수신기 출력신호의 인접심볼 및 가능한 모든 심볼을 고려하여 얻어진 에러거리값을 테스트 기간동안 상기 에러거리합 계산부(55)와 수신기(51)로 공급하도록 제어하는 제어장치(52)로 구성되어, 상기 선택신호에 따라 상기 버퍼(54)로부터 출력되는 출력신호열을 원 메세지로서 판정하는 것을 특징으로 하는 디지틀 통신 시스팀.
제13항에 있어서, 상기 수신기(51)의 출력이 신뢰할 수 있는 경우 상기 판정장치로부터 상기 에러거리합 계산부(55)와, 수신기(51)로 공급되는 각각의 에러거리값과 오차를 차단하기 위한 스위치 수단(S₁,S₂)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지틀 통신 시스팀.
제13항에 있어서, 상기 제어장치(52)는 PSK 변조시에는 수신기 출력의 위상을 그리고 QAM 변조시에는 수신기 출력의 크기 및 위상을 판단하여 수신기 출력의 신뢰성을 판단하는 것을 특징으로 하는 디지틀 통신 시스팀.
제13항에 있어서, 상기 수신기(51)는 상기 입력 수신신호가 입력되는 1개의 피드포워드부(61)와, 테스트 기간중에 L개의 독립된 판정출력이 입력되는 피드백워드부(64A-64L)와, 테스트 기간중에 고려된 상기 L개의 판정출력에 의해 계산되는 각각의 독립된 오차에 의해 갱신이 이루어져서 피드포워드 및 피드백워드 탭 계수를 발생하는 각각 L개의 피드포워드 및 피드백워드 탭 계수 발생부(62A-62L, 63A-63L)와, 상기 피드포워드부(61)의 출력벡터값과 각각 상기 피드포워드 탭 계수 벡터값의 내적을 발생하는 L개의 제1멀티플라이어(65A-65L)와, 각각의 상기 피드백워드부(64A-64L)의 벡터값과 이에 대응하는 피드백워드 탭 계수 벡터값의 내적을 발생하는 L개의 제2멀티플라이어(66A-66L)와, 각각 상기 제1 및 제2멀티플라이어(65A-65L와 66A-66L)의 출력을 가산하기 위한 L개의 가산기(67A-67L)로 구성되어, 상기 가산기로부터 수신기 출력이 발생되는 것을 특징으로 하는 디지틀 통신 시스팀.
제13항에 있어서, 상기 수신기(51)는 상기 입력수신신호가 입력되는 지연탭부(71)과, 테스트 기간중에 독립된 오차에 의해 각각 갱신이 이루어져서 지연탭 계수를 발생하는 L개의 지연탭 계수 발생부(72A-72L)와, 상기 지연탭부(71)의 출력벡터값과 각각 상기 지연탭 계수 벡터값의 내적을 발생하는 L개의 멀티플라이어(73A-73L)와, 상기 각 멀티플라이어로부터의 내적값을 가산하기 위한 L개의 가산기(74A-74L)로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지틀 통신 시스팀.
제13항에 있어서, 상기 판정장치(53)는 각각 상기 가산기(67A-67L)의 출력에 따라 판정출력신호를 발생하는 L개의 판정기(68A-68L)와, 각각 상기 판정출력신호와 가산기 출력신호의 차이값으로 되는 오차를 발생하는 L개의 감산기(69A-69L)로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지틀 통신 시스팀.
제13항에 있어서, 상기 에러거리합 계산부(55)는 각각 상기 판정장치(53)로부터 출력되는 각각의 에러거리값을 상기 테스트 기간동안 누산하기 위한 L개의 누산기(81A-81L)와, 상기 L개의 누산된 에러거리값을 상호 비교하여 가장 적은 에러거리를 갖는 누산기에 대응하는 출력버퍼를 선택하기 위한 선택신호(SEL)를 발생하는 최소값 검출수단(80)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지틀 통신 시스팀.
제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 L은 인접심볼수에 따르며, 상기 입력수신신호가 PSK 신호인 경우 상기 인접심볼의 수(L)는 2인 것을 특징으로 하는 디지틀 통신 시스팀.
제13항 내지 제19항 어느 한 항에 있어서, 상기 테스트 기간중에 입력되는 수신신호는 적어도 2이상인 것을 특징으로 하는 디지틀 통신 시스팀.
제13항 내지 19항 어느 한 항에 있어서, 상기 L은 인접심볼수에 따르며, 상기 입력수신신호가 QAM 신호인 경우 상기 인접심볼의 수(L)는 최대 4인 것을 특징으로 하는 디지틀 통신 시스팀.
제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 L은 인접심볼수뿐 아니라 가능한 모든 심볼의 갯수로 결정하는 디지틀 통신 시스팀.
제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수신기(51)와 상기 판정장치(53)가 별도로 장치가 아닌 하나의 장치로써 구성한 디지틀 통신 시스팀.
의심신호와 상기 의심신호에 인접한 각 심볼 사이의 거리를 측정하여 에러거리를 계산하는 제1단계와, 상기 에러거리에 기초한 시스팀 파라메타에 대한 각각 최적치 세트(각 웨이트값)를 구하는 제2단계와, 후속신호를 수신하여 각 시스팀 파라메타 세트에 따라서 상기 후속신호에 대응하는 심볼을 평가(estimate)하는 제3단계와, 상기 각 후속신호와 상기 각 시스팀 파라메타 세트에 따라 각 검출된 상기 대응하는 심볼 사이의 거리를 측정하여 에러거리를 계산하는 제4단계와, 이전의 에러거리에 현 에러거리를 가산하여 에러거리의 합을 갱신하는 제5단계와, 상기 의심신호 다음에 수신되는 적어도 2샘플신호에 대한 에러거리의 합들을 상호 비교하여 테스트 기간에 포함된 수신신호에 대한 정확한 원 메세지로서 가장 적은 합을 나타내는 심볼을 선택하는 제6단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 에러정정방법.