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KR100209659B1 - Digital Phase-Frequency Sensor for Carrier Recovery - Google Patents

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KR100209659B1
KR100209659B1 KR1019970015437A KR19970015437A KR100209659B1 KR 100209659 B1 KR100209659 B1 KR 100209659B1 KR 1019970015437 A KR1019970015437 A KR 1019970015437A KR 19970015437 A KR19970015437 A KR 19970015437A KR 100209659 B1 KR100209659 B1 KR 100209659B1
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Abstract

캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치에 관한 것으로, 현재 수신된 심볼이 어느 영역에 속하는 심볼인지를 판단하는 심볼 위치 결정부와, 상기 심볼 위치 결정부에서 출력된 현재 심볼의 위상값을 계산하는 위상 검출부와, 이전 심볼의 각 영역에 대한 위상값을 저장하고 있다가 상기 심볼 위치 결정부에서 결정된 현재 심볼의 영역이 입력되면 해당 영역의 위상값을 출력하고 해당 영역의 이전 심볼 위상값으로 다시 저장하는 전위상 저장부와, 상기 전위상 저장부에서 출력된 이전 심볼의 위상값과 상기 위상 검출부에서 출력된 현재 심볼의 위상값을 입력받아 두 심볼의 위상차를 검출하여 국부 캐리어 주파수를 조절하는 위상차이 검출부로 구성되어 시스템의 구성이 간단하고, 경제적인 효과가 있다.A digital phase-frequency sensing device for carrier recovery, comprising: a symbol position determiner for determining which region a currently received symbol belongs to; and a phase value of a current symbol output from the symbol position determiner; Stores the phase detection unit and the phase value of each region of the previous symbol, and when the region of the current symbol determined by the symbol positioning unit is input, outputs the phase value of the corresponding region and stores it again as the previous symbol phase value of the corresponding region. A phase difference of adjusting the local carrier frequency by detecting a phase difference between the two symbols by receiving the potential phase storage unit, the phase value of the previous symbol output from the potential phase storage unit, and the phase value of the current symbol output from the phase detection unit. It is composed of a detection unit, the configuration of the system is simple, and there is an economic effect.

Description

캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치Digital Phase-Frequency Sensor for Carrier Recovery

본 발명은 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)이나 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 등의 캐리어 복원장치에 관한 것으로 특히, 캐리어 주파수 오프셋(offset)을 보정하는 캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a carrier recovery apparatus such as Quadrature Amplitude Modulation (QAM) or Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), and more particularly, to a digital phase-frequency sensing device for carrier recovery to correct carrier frequency offset.

일반적으로 케이블 모뎀 및 일반 전화선 모뎀 혹은 위성 통신 등의 패스밴드(Passband) PAM(Pulse Amplitude Modulation)에서는 송신측 캐리어(Carrier)의 주파수와 위상을 수신측의 국부 캐리어 발진 주파수와 위상에 일치시키는 캐리어 복원장치가 필수적이다.In general, in a passband pulse amplitude modulation (PAM) such as a cable modem, a general telephone line modem, or satellite communication, a carrier recovery that matches the frequency and phase of a carrier on a receiver with the local carrier oscillation frequency and phase on a receiver The device is essential.

특히, 송, 수신측의 캐리어 주파수 오프셋(Offset)을 보정하여야 하는데 이런 캐리어 주파수 오프셋을 보정하기 위한 일반적인 변, 복조 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.In particular, the carrier frequency offset of the transmitting and receiving sides should be corrected. A general modulation and demodulation device for correcting the carrier frequency offset will now be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 디지탈 통신에서 QPSK(PAM) 변조 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도로써, 제 1, 2 송신필터(11)(14)와, 제 1, 2 믹서(13)(15)와, 오실레이터(OSC:Oscillator)(12) 및 가산기(16)로 구성된다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a QPSK (PAM) modulation apparatus in general digital communication. The first and second transmission filters 11 and 14, the first and second mixers 13 and 15, It consists of an oscillator (OSC) 12 and an adder 16.

상기와 같이 구성된 변조장치의 동작을 살펴보면 먼저, I 신호의 데이터 열은 제 1 송신필터(11)를 통해 필터링된 후 OSC(12)에서 출력된 캐리어 주파수(cos(fc))와 제 1 믹서(13)에서 믹싱되어 가산기(16)로 출력한다.Referring to the operation of the modulation device configured as described above, first, the data string of the I signal is filtered through the first transmission filter 11 and then the carrier frequency (cos (fc)) and the first mixer ( 13 is mixed and output to the adder 16.

또한, Q 신호의 데이터 열은 제 2 송신필터(14)를 통해 필터링된 후 OSC(12)에서 출력된 캐리어 주파수(sin(fc))와 제 2 믹서(15)에서 믹싱되어 가산기(16)로 출력한다.Also, the data sequence of the Q signal is filtered through the second transmission filter 14 and then mixed in the second mixer 15 with the carrier frequency sin (fc) output from the OSC 12 to the adder 16. Output

상기 가산기(16)는 제 1, 2 믹서(13)(15)에서 입력된 신호를 가산하여 통신채널로 송신한다.The adder 16 adds the signals input from the first and second mixers 13 and 15 and transmits them to the communication channel.

즉, I 신호와 Q 신호의 데이터 열은 캐리어 믹싱에 의해 베이스 밴드에서 캐리어 주파수를 중심으로 하는 대역으로 옮겨져 통신채널로 보내진다.That is, the data sequence of the I and Q signals is transferred from the base band to the band centered on the carrier frequency by carrier mixing and sent to the communication channel.

다음은 상기와 같이 통신채널로 변조된 신호를 수신하여 복조하는 복조장치를 설명한다.The following describes a demodulation device for receiving and demodulating a signal modulated to a communication channel as described above.

도 2는 일반적인 디지탈 통신에서 QPSK(PAM) 복조 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 도 2의 캐리어 복구부의 상세 구성을 설명하기 위한 블록도로써, 오실레이터(OSC:Oscillator)(21)와, 제 1, 2 믹서(22)(23)와, 제 1, 2 수신필터(24)(25)와, 주파수/위상 검출기(261)와 루프필터(262)로 이루어진 캐리어 복구부(26)로 구성된다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a QPSK (PAM) demodulation device in general digital communication, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a carrier recovery unit of FIG. 2, and an oscillator (OSC) 21. ), Carrier recovery section 26 comprising first and second mixers 22 and 23, first and second reception filters 24 and 25, frequency / phase detector 261 and loop filter 262. It is composed of

이와 같이 구성된 복조장치에서 채널을 통해 입력된 수신된 신호와 OSC(21)에서 출력된 국부 발진 캐리어(cos(f))를 제 1 믹서(22)에서 곱하여 제 1 수신 필터(24)를 통해 원래의 I 신호 데이터 열로 복원한다.In the demodulator configured as described above, the received signal inputted through the channel and the local oscillating carrier cos (f) outputted from the OSC 21 are multiplied by the first mixer 22, and the original signal is transmitted through the first receive filter 24. Restores to the I signal data stream.

그리고, 수신된 신호와 OSC(21)에서 출력된 국부 발진 캐리어(sin(f))를 제 2 믹서(23)에서 곱하여 제 2 수신 필터(25)를 통해 원래의 Q 신호 데이터 열로 복원한다.Then, the received signal and the local oscillating carrier sin (f) output from the OSC 21 are multiplied by the second mixer 23 and restored to the original Q signal data string through the second receiving filter 25.

이러한 복조과정에서는 전송 캐리어의 주파수와 위상이 수신 국부 캐리어와 정확히 일치해야 하기 때문에 캐리어 복구부(26)를 통해 캐리어를 복원한다.In this demodulation process, since the frequency and phase of the transmitting carrier must exactly match the receiving local carrier, the carrier is recovered by the carrier recovery unit 26.

이 캐리어 복구부(26)의 주파수/위상 검출기(261)는 제 1, 2 수신필터(24)(25)에서 복원된 I, Q 신호나 등화기(도시를 생략함)의 출력을 입력받아 주파수나 위상의 차이를 감지한다.The frequency / phase detector 261 of the carrier recovery unit 26 receives the output of the I, Q signals or the equalizer (not shown) restored by the first and second reception filters 24 and 25. B Detect the difference in phase.

그리고, 캐리어 복구부(26)의 루프필터(262)는 주파수/위상 감지기(261)에서 감지된 주파수나 위상의 차이를 필터링한 후 다시 OSC(21)로 출력함으로써 국부 발진 주파수를 조절한다.The loop filter 262 of the carrier recovery unit 26 adjusts the local oscillation frequency by filtering the difference in frequency or phase sensed by the frequency / phase detector 261 and outputting the result to the OSC 21 again.

상기와 같은 QPSK(PAM) 복조 장치에서 종래기술에 따른 위상-주파수 감지장치를 더욱 상세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the phase-frequency detection device according to the prior art in the above QPSK (PAM) demodulation device in more detail as follows.

도 4는 도 3의 주파수/위상 감지부의 상세 구성을 설명하기 위한 블록도로써, 상기 OSC(21)의 발진신호를 입력받아 상기 제 1, 2 수신필터(24)(25)에서 입력된 다운 콘버트된 I 또는 Q 신호와의 위상을 차이를 검출하는 제 1 위상 검출기(41)와, 상기 루프필터(262)의 출력에 따라 발진하는 OSC(21)의 발진신호를 90。 천이하는 위상 천이기(42)와, 위상 천이기(42)에서 천이된 신호와 상기 제 1, 2 수신필터(24)(25)에서 입력된 다운 콘버트된 I 또는 Q 신호와의 위상 차이를 검출하는 제 2 위상 검출기(43)와, 제 1 위상 검출기(41)에서 출력된 신호(sinφ(t))를 일정 기준값과 비교하여 그 결과에 따른 제어신호를 출력하는 제 1 비교기(44)와, 제 2 위상 검출기(43)에서 출력된 신호(cosφ(t))를 일정 기준값과 비교하여 그 결과에 따른 제어신호를 출력하는 제 2 비교기(45)와, 제 1 비교기(44)와 제 2 비교기(45)에서 출력신호를 논리곱하는 앤드 게이트(And Gate)(46)와, 앤드 게이트(46)에서 출력된 결과에 따라 트랙 또는 홀드를 수행하여 루프필터(262)로 출력하는 트랙/홀드부(47)로 구성된다.FIG. 4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the frequency / phase detection unit of FIG. 3. The downcone input from the first and second reception filters 24 and 25 receives the oscillation signal of the OSC 21. Phase shifter for shifting the oscillation signal of the first phase detector 41 which detects the phase difference with the butt I or Q signal and the oscillation signal of the OSC 21 oscillating in accordance with the output of the loop filter 262. (42) and a second phase for detecting a phase difference between the signal shifted by the phase shifter 42 and the down-converted I or Q signal input from the first and second receive filters 24 and 25. A first comparator 44 which compares the signal sinφ (t) output from the detector 43, the first phase detector 41 with a predetermined reference value, and outputs a control signal according to the result; and a second phase detector A second comparator 45 for comparing the signal cosφ (t) output at 43 with a predetermined reference value and outputting a control signal according to the result; 44 and the second comparator 45 perform an AND gate 46 for ANDing the output signal, and perform a track or hold according to the result output from the AND gate 46 to output to the loop filter 262. Consisting of a track / hold section 47.

이와 같이 구성된 종래기술에 따른 위상-주파수 감지장치의 동작을 설명한다.The operation of the phase-frequency sensing device according to the prior art configured as described above will be described.

도 5의 (a)(b)는 도 4의 제 1, 2 위상 검출기의 출력에 대한 파형도이고, 도 6의 (a)는 도 4의 포지티브 주파수 오프셋에 대한 파형도이고, 도 6의 (b)는 도 4의 네가티브 주파수 오프셋에 대한 파형도이다.5A and 5B are waveform diagrams of the outputs of the first and second phase detectors of FIG. 4, and FIG. 6A is a waveform diagram of the positive frequency offsets of FIG. 4, and FIG. b) is a waveform diagram for the negative frequency offset of FIG.

먼저, 제 1 위상 검출기(41)는 상기 제 1, 2 수신필터(24)(25)에서 입력된 다운 콘버트된 I 또는 Q 신호와 OSC(21)의 출력신호의 위상차이를 검출하여 도 5의 (a)와 같은 sinφ(t)를 제 1 비교기(44)에 출력한다.First, the first phase detector 41 detects the phase difference between the down-converted I or Q signal input from the first and second reception filters 24 and 25 and the output signal of the OSC 21, and FIG. The same sinφ (t) as in (a) is output to the first comparator 44.

그리고, 제 2 위상 검출기(43)는 상기 제 1, 2 수신필터(24)(25)에서 입력된 다운 콘버트된 I 또는 Q 신호와 OSC(21)의 출력신호가 위상 천이기(42)에서 90° 위상 천이된 신호의 위상차이를 검출하여 도 5의 (b)와 같은 cosφ(t)를 제 2 비교기(45)에 출력한다.In addition, the second phase detector 43 has a down-converted I or Q signal inputted from the first and second reception filters 24 and 25 and an output signal of the OSC 21 from the phase shifter 42. The phase difference of the 90 ° phase shifted signal is detected and cosφ (t) as shown in FIG. 5B is output to the second comparator 45.

여기서, 도 5의 가로축은 시간의 함수인 위상차이(φ(t))를 나타내고, 세로축은 제 1, 2 위상 검출기(41)(43)의 출력을 나타낸다.Here, the horizontal axis in FIG. 5 represents the phase difference φ (t) as a function of time, and the vertical axis represents the output of the first and second phase detectors 41 and 43.

그리고, 제 1 비교기(44)는 상기 제 1 위상 검출기(41)에서 출력된 위상 차이가 입력되어 이 입력된 위상 차이가 일정값(θ) 이상일 때 1을 출력하고, 일정값(θ) 미만일 때 0을 출력한다.When the phase difference output from the first phase detector 41 is input, the first comparator 44 outputs 1 when the input phase difference is greater than or equal to a predetermined value θ and less than a predetermined value θ. Output 0.

상기 제 2 비교기(45)는 제 2 위상 검출기(43)에서 출력된 위상 차이가 입력되어 이 입력된 위상 차이가 0 이상일 때 1을 출력하고, 0 미만일 때 0을 출력한다.The second comparator 45 inputs a phase difference output from the second phase detector 43 to output 1 when the input phase difference is greater than or equal to 0, and outputs 0 when less than zero.

상기 제 1, 2 비교기(44)(45)의 출력을 입력받은 앤드 게이트(46)는 논리곱하여 트랙/홀드부(47)에 제어신호를 출력한다.The AND gate 46, which receives the outputs of the first and second comparators 44 and 45, logically multiplies to output a control signal to the track / hold unit 47.

상기 트랙/홀드부(47)는 앤드 게이트(46)에서 출력된 제어신호에 따라 트랙킹(tracking) 또는 홀딩(holding)하여 루프필터(262)에 출력한다.The track / hold unit 47 tracks or holds the output signal to the loop filter 262 according to a control signal output from the AND gate 46.

즉, 도 6의 (a)(b)와 같이 수신신호와 국부 캐리어의 위상차이가 일정값(θ)보다 작으면 제 1, 2 위상 검출기(41)(43)는 계속 위상을 감지하고, 위상차이가 일정값(θ)보다 크면 트랙/홀드부(47)는 일정값(θ)에서의 제 1 위상 검출기(41)의 출력을 유지(holding)하며, 일정값(θ)의 범위가

Figure kpo00001
이면 위상 오프셋의 트래킹되는 범위이다.That is, when the phase difference between the received signal and the local carrier is smaller than a predetermined value θ as shown in FIG. If the difference is greater than the constant value θ, the track / hold section 47 holds the output of the first phase detector 41 at the constant value θ, and the range of the constant value θ is
Figure kpo00001
This is the tracked range of the phase offset.

여기서, 홀딩된 직류성분이 포지티브 논제로(positive nonzero) 값이나 네가티브 논제로(negative nonzero)을 가지도록 한다.Here, the held direct current component has a positive nonzero value or a negative nonzero value.

결국, 제 1 위상 검출기(41)는 논제로 직류성분의 부호에 따라 OSC(21)의 주파수를 증감시키고, 제 2 위상 검출기(43)는 위상 감지를 수행하며 제 1 위상 검출기(41)의 트랙킹과 홀딩을 바꾸는 역할을 한다As a result, the first phase detector 41 increases or decreases the frequency of the OSC 21 according to the sign of the DC component, and the second phase detector 43 performs phase sensing and tracking of the first phase detector 41. To change holding and holding

종래기술에 따른 위상-주파수 감지장치는 두 개의 위상 검출기와 트랙/홀드부로 구성되어 미리 결정해 놓은 일정값에 따라 위상 감지 장치를 트랙킹과 홀딩으로 번갈아 바꿈으로써 국부 발진 주파수의 증감방향을 출력하므로 시스템 구성이 복잡하고, 비경제적인 문제점이 발생된다.The phase-frequency sensing device according to the prior art is composed of two phase detectors and a track / hold part, and outputs the direction of increase and decrease of the local oscillation frequency by switching the phase sensing device to tracking and holding according to a predetermined predetermined value. The configuration is complicated and economical problems arise.

본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 주파수 오프셋을 디지탈 신호 처리로 직접 계산하여 국부 발진기의 주파수를 조절하는 캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and the object of the present invention is to provide a digital phase-frequency sensing device for carrier recovery by directly calculating the frequency offset by digital signal processing to adjust the frequency of the local oscillator. have.

도 1은 일반적인 디지탈 통신에서 QPSK(PAM) 변조 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도1 is a block diagram for explaining the configuration of a QPSK (PAM) modulation device in a general digital communication

도 2는 일반적인 디지탈 통신에서 QPSK(PAM) 복조 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도2 is a block diagram for explaining a configuration of a QPSK (PAM) demodulation device in general digital communication;

도 3은 도 2의 캐리어 복구부의 상세 구성을 설명하기 위한 블록도3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a carrier recovery unit of FIG. 2.

도 4는 도 3의 주파수/위상 감지부의 상세 구성을 설명하기 위한 블록도4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the frequency / phase detection unit of FIG. 3.

도 5의 (a)(b)는 도 4의 제 1, 2 위상 검출기의 출력에 대한 파형도5A and 5B are waveform diagrams of outputs of the first and second phase detectors of FIG. 4.

도 6의 (a)는 도 4의 포지티브 주파수 오프셋에 대한 파형도FIG. 6A is a waveform diagram of the positive frequency offset of FIG.

도 6의 (b)는 도 4의 네가티브 주파수 오프셋에 대한 파형도6B is a waveform diagram of the negative frequency offset of FIG. 4.

도 7은 본 발명에 따른 연속된 두 심볼사이의 위상차이와 오프셋과의 관계를 설명하기 위한 도면7 is a view for explaining a relationship between a phase difference and an offset between two consecutive symbols according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 일실시예로 QPSK인 경우 캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치의 구성을 설명하기 위한 블록도8 is a block diagram illustrating a configuration of a digital phase-frequency sensing device for carrier recovery in the case of QPSK according to an embodiment of the present invention.

도 9는 도 8의 디지탈 위상-주파수 감지장치의 동작을 설명하기 위한 도면9 is a view for explaining the operation of the digital phase-frequency detection device of FIG.

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

81 : 심볼 위치 결정부 82 : 위상 검출부81: symbol position determining unit 82: phase detection unit

83 : 전 위상 저장부 84 : 위상 차이 검출부83: full phase storage unit 84: phase difference detection unit

본 발명에 따른 캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치의 특징은 전위상 저장부는 이전 심볼의 각 영역에 대한 위상값을 저장하고 있다가 현재 심볼에 대한 영역 데이터가 입력되면 해당 영역의 위상값을 출력하고 해당 영역의 이전 심볼 위상값으로 다시 저장하고, 위상차이 검출부는 전송된 현재 심볼의 위상값과 상기 전위상 저장부에서 출력되는 이전의 심볼의 위상값의 차이를 검출하여 국부 캐리어 발진기의 주파수를 조절함에 있다.A feature of the digital phase-frequency sensing device for carrier recovery according to the present invention is that the potential storage unit stores the phase value for each region of the previous symbol, and when the region data for the current symbol is input, Output and store it again as the previous symbol phase value of the corresponding area, and the phase difference detector detects the difference between the phase value of the transmitted current symbol and the phase value of the previous symbol outputted from the potential phase storage unit to detect the frequency of the local carrier oscillator. Is in control.

먼저, 본 발명에 따른 캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치의 설명에 들어가기 전에 기본적인 동작원리를 설명한다.First, the basic operation principle will be described before entering the description of the digital phase-frequency sensing device for carrier recovery according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 연속된 두 심볼사이의 위상차이와 오프셋과의 관계를 설명하기 위한 도면으로써, 송신측과 수신측 사이에 캐리어의 주파수 오프셋이 존재하면 전송 심볼은 오프셋의 부호(+, -)에 따라 시계방향이나 혹은 반시계 방향으로 회전한다.FIG. 7 is a view for explaining a relationship between a phase difference and an offset between two consecutive symbols according to the present invention. When a frequency offset of a carrier exists between a transmitting side and a receiving side, a transmission symbol is a sign of an offset (+, Rotate clockwise or counterclockwise according to-).

이때 연속된 두 심볼 사이의 위상차이(θ)는 오프셋에 비례한다.At this time, the phase difference θ between two consecutive symbols is proportional to the offset.

만약 주파수 오프셋이 크다면 θ의 절대값도 크고 반대로 θ의 절대값이 작다면 주파수 오프셋도 작다.If the frequency offset is large, the absolute value of θ is large. On the contrary, if the absolute value of θ is small, the frequency offset is small.

여기서 위상차이 θ를 계산하기 위한 심볼은 반드시 연속적일 필요가 없으며 시간적인 간격만 가지면 된다. 연속된 두 심볼 사이의 위상차이(θ)의 계산은 필요한 심볼의 갯수도 두 개 이상 몇 개 라도 상관없다.Here, the symbols for calculating the phase difference θ do not necessarily have to be continuous, but only have a temporal interval. The calculation of the phase difference [theta] between two consecutive symbols can be any number of two or more symbols.

이하, 본 발명에 따른 캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a digital phase-frequency sensing device for carrier recovery according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 8은 본 발명에 따른 일실시예로 QPSK인 경우 캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치의 구성을 설명하기 위한 블록도로써, 현재 수신된 I, Q 신호의 심볼의 네 사분면 중 어느 분면에 속하는 심볼인지를 판단하는 심볼 위치 결정부(81)와, 심볼 위치 결정부(81)에서 출력된 현재 심볼의 위상값을 계산하는 위상 검출부(82)와, 이전 심볼에 대한 심볼 결정부(81)에서 출력된 사분면 데이터와 위상 검출부(82)에서 출력된 이전 심볼의 위상값을 저장 후 출력하는 전 위상 저장부(83)와, 전위상 저장부(83)에서 출력된 전 심볼의 위상값과 위상 검출부(82)에서 출력된 현재 심볼의 위상값을 입력받아 두 심볼의 위상차를 검출하여 루프필터(262)로 출력하는 위상차이 검출부(84)로 구성된다.FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a digital phase-frequency sensing device for carrier recovery in the case of QPSK according to an embodiment of the present invention. A symbol position determining unit 81 for determining whether the symbol belongs, a phase detector 82 calculating a phase value of a current symbol output from the symbol position determining unit 81, and a symbol determining unit 81 for a previous symbol A phase storage unit 83 for storing and outputting the quadrant data output from the phase signal and the phase value of the previous symbol output from the phase detector 82, and a phase value and phase of all symbols output from the potential phase storage unit 83 The phase difference detector 84 receives a phase value of the current symbol output from the detector 82, detects a phase difference between the two symbols, and outputs the detected phase difference to the loop filter 262.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치의 동작을 설명하면 먼저, QPSK 심볼은 불규칙하게 전송되므로 올바른 위상차이를 계산하기 위해서 I, Q 신호 영역을 네 사분면으로 나눈다.Referring to the operation of the digital phase-frequency sensing device for carrier recovery according to the present invention configured as described above, since the QPSK symbols are irregularly transmitted, I and Q signal regions are divided into four quadrants to calculate the correct phase difference.

그리고, 전 위상 저장부(83)는 심볼 위치 결정부(81)를 통해 결정된 상기 사분면 중 이전에 입력된 심볼의 위치를 저장하고, 위상 검출부(82)를 통해 결정된 사분면 중 이전에 입력된 심볼의 위상값을 저장한다.In addition, the pre-phase storage unit 83 stores the position of a previously input symbol among the quadrants determined by the symbol position determining unit 81, and stores the position of the previously input symbol among the quadrants determined by the phase detection unit 82. Save the phase value.

그 후 현재 수신된 심볼이 입력되면 심볼 위치 결정부(81)는 네 사분면중 위치하는 사분면을 결정하여 위상 검출부(82)와 전 위상 저장부(83)로 출력된다.Thereafter, when the currently received symbol is input, the symbol position determiner 81 determines a quadrant located among the four quadrants and outputs the quadrants to the phase detector 82 and the full phase storage unit 83.

상기 위상 검출부(82)는 현재 수신된 심볼이 속한 사분면의 위상을 계산하여 위상차이 검출부(84)와 전 위상 저장부(83)로 출력한다.The phase detector 82 calculates the phase of the quadrant to which the currently received symbol belongs and outputs the phase difference to the phase difference detector 84 and the all phase storage 83.

전 위상 저장부(83)는 현재 수신된 심볼의 위상이 입력되면 이를 저장하는 동시에 이전 심볼이 속한 사분면 데이터와 위상을 위상차이 검출부(84)로 출력한다.When the phase of the currently received symbol is input, the previous phase storage unit 83 stores the phase of the quadrant data and the phase to which the previous symbol belongs to the phase difference detection unit 84.

상기 위상차이 검출부(84)는 현재 수신된 심볼의 위상값과 이전에 수신된 같은 사분면에 속하는 심볼의 위상값의 차이를 계산하고, 이 계산된 위상값의 차이에 적당한 이득을 루프필터(262)로 출력하여 적당한 국부 발진 주파수를 조정한다.The phase difference detector 84 calculates a difference between a phase value of a currently received symbol and a phase value of a symbol belonging to the same quadrant previously received, and obtains a gain suitable for the difference between the calculated phase values and the loop filter 262. Adjust the appropriate local oscillation frequency by outputting

상기와 같은 본 발명에 따른 캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치의 실시예를 도 9를 참조하여 설명한다.An embodiment of a digital phase-frequency sensing device for carrier recovery according to the present invention as described above will be described with reference to FIG.

만약, 전 위상 저장부(83)에 이전 심볼 A′, B′, C′, D′에 대한 각 위상값 및 사분면 데이타가 저장되어 있고, 1 사분면에 속하는 심볼 S가 현재 수신되면 심볼 위치 결정부(81)는 현재 심볼 S가 어느 사분면에 속하는지를 결정한다.If all phase values and quadrant data for the previous symbols A ', B', C ', and D' are stored in the all phase storage unit 83, and the symbol S belonging to one quadrant is currently received, the symbol positioning unit 81 determines which quadrant the current symbol S belongs to.

그리고 위상 검출부(82)는 상기 현재 입력된 심볼 S의 위상값을 검출하여 위상 차이 검출부(84)로 출력한다.The phase detector 82 detects a phase value of the currently input symbol S and outputs the phase value to the phase difference detector 84.

이때, 전 위상 저장부(83)는 현재 입력된 심볼 S가 속한 사분면과 동일한 사분면에 위치한 이전 심볼 A′의 위상값을 상기 위상 차이 검출부(84)로 출력한다.In this case, the previous phase storage unit 83 outputs the phase value of the previous symbol A 'located in the same quadrant as the quadrant to which the currently input symbol S belongs, to the phase difference detector 84.

그러면 위상 차이 검출부(84)는 이전 심볼 A′와 현재 심볼 S와의 위상 차이 θ을 계산하여 루프필터(262)로 출력한다.Then, the phase difference detector 84 calculates a phase difference θ between the previous symbol A 'and the current symbol S and outputs the phase difference θ to the loop filter 262.

상기 계산된 현재 심볼 S의 위상값은 해당 사분면의 다음 이전 위상값으로 전 위상 저장부(83)에 저장된다.The calculated phase value of the current symbol S is stored in the previous phase storage unit 83 as the next previous phase value of the quadrant.

또한, QAM 인 경우 특히, 16-QAM인 경우에는 I- Q영역을 16개로 분할하고, 각각의 이전 심볼을 저장하도록 하여 현재 심볼과의 위상차를 계산하여 루프필터(262)로 출력하면 된다.In the case of QAM, in particular, in the case of 16-QAM, the I-Q region may be divided into 16, each previous symbol may be stored, and the phase difference from the current symbol may be calculated and output to the loop filter 262.

본 발명에 따른 캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치는 현재 전송된 심볼과 이전에 전송된 심볼과의 위상차이를 계산하여 국부 캐리어 발진기의 주파수를 조절하므로 시스템의 구성이 간단하고, 경제적인 효과가 있다.The digital phase-frequency sensing device for carrier recovery according to the present invention adjusts the frequency of the local carrier oscillator by calculating the phase difference between the currently transmitted symbol and the previously transmitted symbol, so that the configuration of the system is simple and economical effect. There is.

Claims (3)

현재 수신된 심볼이 어느 영역에 속하는 심볼인지를 판단하는 심볼 위치 결정부와, 상기 심볼 위치 결정부에서 출력된 현재 심볼의 위상값을 계산하는 위상 검출부와, 이전 심볼의 각 영역에 대한 위상값을 저장하고 있다가 상기 심볼 위치 결정부에서 결정된 현재 심볼의 영역이 입력되면 해당 영역의 위상값을 출력하고 해당 영역의 이전 심볼 위상값으로 다시 저장하는 전위상 저장부와, 상기 전위상 저장부에서 출력된 이전 심볼의 위상값과 상기 위상 검출부에서 출력된 현재 심볼의 위상값을 입력받아 두 심볼의 위상차를 검출하여 국부 캐리어 주파수를 조절하는 위상차이 검출부로 구성됨을 특징으로 하는 캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치.A symbol position determiner which determines which region the currently received symbol belongs to, a phase detector which calculates a phase value of the current symbol output from the symbol position determiner, and a phase value of each region of the previous symbol. A potential phase storage unit for storing a current symbol region determined by the symbol position determiner and outputting a phase value of the corresponding region and storing it again as a previous symbol phase value of the corresponding region; Digital phase for carrier recovery, characterized in that the phase difference detection unit for adjusting the local carrier frequency by detecting the phase difference between the two symbols by receiving the phase value of the previous symbol and the current symbol output from the phase detection unit Frequency sensing device. 제 1 항에 있어서, 상기 수신된 심볼이 QPSK인 경우는 I, Q 신호 영역을 네 사분면으로 나누어 현재 수신된 심볼이 네 사분면 중 어느 영역에 속하는 심볼인지를 판단함을 특징으로 하는 캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치.The method of claim 1, wherein when the received symbol is QPSK, the I and Q signal regions are divided into four quadrants to determine which of the four quadrants the currently received symbol belongs to. Digital phase-frequency sensing device. 제 1 항에 있어서, 상기 수신된 심볼이 QAM인 경우는 I, Q 신호 영역을 16 사분면으로 나누어 현재 수신된 심볼이 16 사분면 중 어느 영역에 속하는 심볼인지를 판단함을 특징으로 하는 캐리어 복구를 위한 디지탈 위상-주파수 감지장치.The method of claim 1, wherein when the received symbol is a QAM, the I and Q signal regions are divided into sixteen quadrants to determine which one of the sixteen quadrants the currently received symbol belongs to. Digital phase-frequency sensing device.
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