KR0183782B1

KR0183782B1 - Digital signal detector

Info

Publication number: KR0183782B1
Application number: KR1019950053449A
Authority: KR
Inventors: 양창진
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR970056483A

Abstract

본 발명은 디지털 신호를 전송하는 통신 시스템에서 수신단의 디지털 신호 검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting digital signals at a receiving end in a communication system for transmitting digital signals.

디지털 신호 전송시에 혼입되는 랜덤한 잡음에 의해 발생하는 비트 에러 비율을 개선하기 위해, 디지털 신호 검출시 다수의 비교기와 각 비교기에 대응하는 감쇄기, 가산기 앰프, 저역 필터를 사용하여 디지털 신호의 엣지 부분에서 시간 축상의 흔들림을 나타내는 지터를 줄여 잡음에 의한 영향을 줄여 주는 역할을 특징으로 하는 디지털 신호 검출 장치이다.In order to improve the bit error rate caused by random noise mixed in the digital signal transmission, the edge portion of the digital signal is detected by using a plurality of comparators and attenuators, adder amplifiers, and low pass filters corresponding to each comparator when detecting the digital signal. It is a digital signal detection device characterized by reducing the influence of noise by reducing jitter, which represents the shaking on the time axis.

Description

Digital signal detector

제1도는 종래의 디지털 신호 검출 장치를 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a conventional digital signal detection apparatus.

제2도는 본 발명의 디지털 신호 검출 장치를 나타낸 블록도.2 is a block diagram showing a digital signal detection apparatus of the present invention.

제3a∼3c도는 제1도에 도시된 디지털 신호 검출 장치에 있어서 각부의 동작 파형도.3A to 3C are operation waveform diagrams of respective parts in the digital signal detection device shown in FIG.

제4a∼4g도는 제2도에 도시된 디지털 신호 검출 장치에 있어서 각부의 동작 파형도.4A to 4G are operational waveform diagrams of respective parts in the digital signal detection device shown in FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

21 : 수신 센서부 22 : 재생 앰프부21: receiving sensor unit 22: playback amplifier unit

23(23A∼23E) : 비교부 24(24A∼24E) : 감쇄부23 (23A-23E): comparison part 24 (24A-24E): attenuation part

25 : 가산기 26 : 저역 필터부25: adder 26: low pass filter

본 발명은 디지털 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 수신단의 잡음으로 인해 복원되는 디지털 신호의 지터(JITTER)를 개선하기 위한 디지털 신호 검출 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital communication system, and more particularly, to a digital signal detection apparatus for improving jitter (JITTER) of a digital signal recovered by noise of a receiver.

일반적으로, 디지털 통신 시스템에서는 성능을 비트 에러 비율(BIT ERROR RATE)로 나타낸다. 이 비트 에러 비율을 개선하기 위해서는 복원되는 디지털 신호의 지터가 작아야 한다. 상기의 지터란 디지털 신호의 '1'과 '0'의 값이 변화하는 부분의 시간 축의 흔들림의 정도를 나타낸다.In general, in a digital communication system, performance is expressed as a bit error rate. To improve this bit error rate, the jitter of the recovered digital signal must be small. The jitter denotes the degree of shaking of the time axis of the portion where the values of '1' and '0' of the digital signal change.

종래의 디지털 통신 시스템에서는, 제1도와 같이 송신부(11)에서 디지털 신호를 통신 채널부(12)를 통해 전송하면, 수신단의 디지털 신호 검출 장치(13)에서는 수신 센서부(14)를 이용하여 송신된 신호를 감지하여 받아들인다. 수신 센서부(14)에서 감지된 신호는 재생 앰프부(15)에 의해 증폭된다. 상기의 증폭된 신호는 비교기(16)에 의해 디지털 신호로 복원된다.In the conventional digital communication system, when the transmitting unit 11 transmits a digital signal through the communication channel unit 12 as shown in FIG. 1, the digital signal detecting apparatus 13 at the receiving end transmits using the receiving sensor unit 14. Detected signal and accept it. The signal sensed by the reception sensor unit 14 is amplified by the reproduction amplifier unit 15. The amplified signal is restored by the comparator 16 to a digital signal.

상기 복원된 디지털 신호는 위상 동기 루프(PLL) 및 복조부(미도시)를 거친 후에 디지털 의 데이터로 변환된다.The reconstructed digital signal is converted into digital data after passing through a phase locked loop (PLL) and a demodulator (not shown).

상기와 같은 종래의 기술은, 한 개의 비교기를 이용하여 디지털 신호를 검출하므로 비교기에서 디지털 신호를 검출할 때, 잡음으로 인하여 리딩 엣지(LEADING EDGE : 디지털 파형이 '0'에서 '1'로 바뀌는 부분) 또는 트레일링 엣지(TRAILING EDGE : 디지털 파형이 '1'에서 '0'으로 바뀌는 부분)에서 시간 축상의 흔들림이 생긴다.Since the conventional technology detects a digital signal using a single comparator, when the digital signal is detected by the comparator, a leading edge due to noise causes the digital waveform to change from '0' to '1'. Or on the trailing edge (time where the digital waveform changes from '1' to '0').

종래의 시스템에서, NRZI(NON-RETURN-TO-ZERO INVERSE) 변조 방식에 의해 데이터를 송신부(11)에서 출력한다고 가정하자. 그리고 예로써, 송신 데이터가 '01000101'이라 하면 그림 3a도와 같은 디지털 신호가 송신부(11)에서 출력된다. 상기의 송신 출력은 통신 태널부(12)의 특성으로 인하여 재생 앰프부(15) 출력은 그림3b도와 같이 잡음이 혼입되면서 왜곡된다. 상기의 잡음이 혼입된 재생 앰프부(15) 출력을 비교기(16)로 검출하면 리딩 엣지 또는 트레일링 엣지 부위에서 잡음으로 인하여 시간 축 상의 흔들림을 나타내는 지터가 발생된다.In a conventional system, it is assumed that data is output from the transmitter 11 by NRZI (NON-RETURN-TO-ZERO INVERSE) modulation scheme. For example, when the transmission data is '01000101', a digital signal as shown in FIG. 3A is output from the transmitter 11. Due to the characteristics of the communication channel section 12, the transmission output is distorted as noise is mixed as shown in Fig. 3b. When the output of the reproduction amplifier unit 15 in which the noise is mixed is detected by the comparator 16, jitter indicating the shaking on the time axis is generated due to the noise at the leading edge or trailing edge portion.

따라서 종래의 장치에서는 상기 지터를 갖는 디지털 검출 신호를 위상 동기 루프(PLL)을 통해 디지털 데이터로 복원할 때 에러가 발생하는 문제점이 있었다.Therefore, in the conventional apparatus, an error occurs when the digital detection signal having the jitter is restored to digital data through a phase locked loop (PLL).

따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 수신단의 혼입된 잡음으로 인해 발생되는 지터를 줄이기 위한 디지털 신호 검출 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a digital signal detection apparatus for reducing jitter caused by the mixed noise of the receiver in order to solve the above problems.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 디지털 신호 검출 장치는, 통신 채널을 통해 수신되는 신호를 감지하는 수신 센서부(21), 상기 수신 감지된 신호를 증폭하는 재생 앰프부(22), 상기 증폭된 수신 신호를 한 개 이상의 다수 개의 비교기(23A∼23E)를 사용하여 디지털 신호로 변환시키는 비교부(23), 다수의 비교기에 의해 변환된 디지털 신호를 감쇄시키는 감쇄부(24), 각 감쇄기에서 출력되는 출력을 가산하는 가산기(25)와, 가산기(25)에서 출력되는 엣지 부위의 계단파의 평균치를 얻기 위한 저역 필터부(26)로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a digital signal detection apparatus according to the present invention includes a reception sensor unit 21 for detecting a signal received through a communication channel, a reproduction amplifier unit 22 for amplifying the received detected signal, and the amplification. A comparator 23 for converting the received signal into a digital signal using one or more comparators 23A to 23E, an attenuator 24 for attenuating the digital signal converted by the plurality of comparators, and in each attenuator And an low pass filter section 26 for obtaining an average value of the stepped waves of the edge portion output from the adder 25.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 이 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명의 구성도로서, 수신되는 신호를 감지하는 수신 센서부(21), 수신 감지된 신호를 증폭하는 재생 앰프부(22), 디지털 신호로 변환하는 비교부(23), 변환된 디지털 신호를 감쇄시키는 감쇄부(24), 감쇄기 출력을 가산하는 가산기(25), 엣지 부분의 계단파의 평균치를 구하는 저역 필터부(26)로 구성된다.2 is a configuration diagram of the present invention, which includes a reception sensor unit 21 for sensing a received signal, a reproduction amplifier unit 22 for amplifying the received and detected signal, a comparator 23 for converting a digital signal, An attenuator 24 for attenuating the digital signal, an adder 25 for adding the attenuator output, and a low pass filter 26 for obtaining an average value of the stepped waves in the edge portion.

제4a∼4g도는 본 발명에 의한 디지털 신호 검출 장치의 비교부(23)내의 각 비교기(23A∼23G)에서 출력되는 신호의 파형도를, 제4F도는 가산기(25) 출력 신호 파형도를, 제4G도는 저역 필터부(26) 출력 신호 파형도를 나타낸다.4A to 4G are waveform diagrams of signals output from the comparators 23A to 23G in the comparator 23 of the digital signal detection apparatus according to the present invention, and FIG. 4F is an output signal waveform diagram of the adder 25. 4G shows a low-pass filter 26 output signal waveform diagram.

다음에는 제2도와 제4a∼4g도를 참조하여 본 발명의 작용 및 효과에 대하여 설명하기로 한다.Next, the operation and effect of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 4A to 4G.

송신부로부터 출력된 디지털 신호는 통신 채널을 통과한 후에 수신 센서부(21)에 의해 감지되어 재생 앰프부(22)로 수신된 신호를 출력한다. 수신 센서부(21)에서 출력된 신호는 통신 채널 특성 및 수신단에서 잡음의 영향을 받아 재생 앰프부(22)에서 증폭된 신호를 오실로스코프를로 보면 제3b도와 같게 된다. 잡음이 혼입된 증폭된 신호는 다수개의 비교부(23)에 입력된다. 여기서 비교부(23)를 구성하는 비교기 수는 혼입되는 잡음의 정도에 따라 적절한 수로 결정할 수 있다.The digital signal output from the transmitter section is detected by the reception sensor section 21 after passing through the communication channel and outputs the signal received to the reproduction amplifier section 22. The signal output from the receiving sensor 21 is influenced by the communication channel characteristics and the noise at the receiving end, so that the signal amplified by the reproduction amplifier unit 22 is the same as that of FIG. 3b. The amplified signal mixed with noise is input to the plurality of comparison units 23. The number of comparators constituting the comparator 23 may be determined to be an appropriate number depending on the amount of noise to be mixed.

상기 비교부(23)에 입력된 재생 앰프 출력 신호는 다수개의 비교기를 이용함으로써 랜덤한 잡음 특성 때문에 제23A∼23E의 각 비교기는 그림 제4a∼4e도의 신호와 같이 출력된다.The regenerative amplifier output signal inputted to the comparator 23 uses a plurality of comparators to output random comparators 23A to 23E as shown in Figs. 4A to 4E because of the random noise characteristics.

제4a∼4e도의 비교기 출력의 예를 살펴보면 램덤한 수신단의 잡음 때문에 각 비교기의 엣지(EDGE)가 조금씩 시간 축 상의 차이가 있음을 알 수 있다. 이 시간 축 상의 차이를 통계적으로 중간 위치의 신호로 만들기 위해 비교기의 수에 해당하는 감쇄기로 구성된 감쇄부(24)에 의해 감쇄시킨 후에 가산기(25)를 이용해 가산하면 제4F도와 같은 파형이 출력된다. 이 경우 각 감쇄기의 감쇄량은 비교기 수 분의 1로 정한다. 즉, 제2도의 예와 같이 5개의 비교기를 사용하는 경우에는 감쇄기의 감쇄량을 1/5로 정한다.Looking at the example of the comparator output of Figures 4a to 4e it can be seen that the edge EDGE of each comparator is slightly different on the time axis due to the noise of the random receiver. When the difference on the time axis is attenuated by the attenuator 24 composed of attenuators corresponding to the number of comparators to make the signal of the intermediate position statistically, and then added by using the adder 25, a waveform as shown in FIG. 4F is output. . In this case, the attenuation amount of each attenuator is set to one-half the comparator. That is, when using five comparators as in the example of FIG. 2, the attenuation amount of the attenuator is set to 1/5.

상기의 가산기(25)의 출력을 저역 필터부(26)에 인가하면 저역 필터부(26) 출력은 제4G도와 같이 엣지 부분에서 직선의 경사를 갖는다.When the output of the adder 25 is applied to the low pass filter 26, the low pass filter 26 output has a straight slope at the edge portion as shown in FIG. 4G.

상기와 같이 다수의 비교기를 이용하면, 직선의 경사를 갖는 디지털 신호로 처리되므로 엣지 부분은 중간 레벨에서 '0'과 '1'을 스위칭 되어 잡음으로 인한 지터를 저감시키는 작용을 한다.If a plurality of comparators are used as described above, the edge portion is processed as a digital signal having a straight slope, so that the edge portion switches '0' and '1' at an intermediate level to reduce jitter due to noise.

상술한 바와 같이 본 발명은 다수의 비교기와 감쇄기, 및 가산기를 이용함으로써, 수신단에서 발생되는 잡음때문에 발생하는 지터를 감소시켜 상기와 같이 지터가 개선된 디지털 신호를 복조하면 종래의 기술에 비하여 비트 에러 비율(BIT ERROR RATE)이 개선되어 잡으므로 인한 에러를 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention utilizes a plurality of comparators, attenuators, and adders to reduce jitter caused by noise generated at the receiving end, thereby demodulating the digital signal with improved jitter, and thus, bit error compared to the conventional art. Since the BIT ERROR RATE has been improved, the error can be reduced.

Claims

A digital communication system, comprising: a reception sensor unit for sensing a signal received at a reception end; A reproduction amplifier unit for amplifying the reception sensed output of the reception sensor unit; A comparator comprising one or more comparators for converting the amplified signal passed through the reproduction amplifier into a digital signal; An attenuator including a plurality of attenuators corresponding to the number of comparators, each of which attenuates the output of each comparator with a number of comparators; An adder for adding each of the attenuator outputs; And a low pass filter unit for obtaining an average value of the stepped waves of the edge portion of the signal output from the adder, thereby improving jitter due to noise.