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KR100953564B1 - 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변복조 장치 및 이를이용한 송수신 장치 - Google Patents

주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변복조 장치 및 이를이용한 송수신 장치 Download PDF

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KR100953564B1
KR100953564B1 KR1020080022509A KR20080022509A KR100953564B1 KR 100953564 B1 KR100953564 B1 KR 100953564B1 KR 1020080022509 A KR1020080022509 A KR 1020080022509A KR 20080022509 A KR20080022509 A KR 20080022509A KR 100953564 B1 KR100953564 B1 KR 100953564B1
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KR
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김경수
김성은
김정범
김진경
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심재훈
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 인체를 매질로 하는 통신 방식에 관한 것으로, 본 발명에 따른 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변조 장치는 상단부로부터 제공되는 직렬데이터를 (M+1) 비트 데이터 입력비트로 병렬 변환하여 출력하는 직렬-병렬변환부; 및 주파수 확산에 사용되는 2의 N(N은 양의 정수)승개의 전체 확산 부호를 2의 M(M<N, M은 양의 정수)승개의 숫자단위로 나눈 복수의 서브그룹 중 하나의 서브그룹을 선택하고, 상기 M 비트 데이터 입력비트에 대해 상기 하나의 서브그룹에 해당하는 2의 M승개의 확산부호들 및 상기 2의 M승개의 확산부호들을 비트 순환 자리 옮김(circular shift)을 수행한 확산부호들 중에서 하나의 확산부호를 선택하여 출력하는 주파수 선택적 스프레더;를 포함함으로써, 전송 데이터 비트수를 증가시켜 전송 데이터율을 향상시키며, 사용자 및 다른 전자기기로부터 유기되는 강한 간섭을 줄일 뿐만 아니라 저전력이면서 안정적인 인체 통신이 가능한 효과가 있다.
Figure R1020080022509
주파수 선택적 기저대역, 통신, 통신 모뎀

Description

주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변복조 장치 및 이를 이용한 송수신 장치{Modulation and Demodulation Apparatus using frequency selective baseband and Transition and Reception Apparatus using the same}
본 발명은 주파수 선택적 기저대역을 이용한 변복조 장치 및 이를 이용한 송수신 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인체를 매질로 인체통신 시스템에 있어서 인체 주변의 잡음전력이 다른 대역에 비하여 집중되어 있는 DC 부터 5 MHz까지의 주파수 대역을 피하고, 인체가 도파관 역할을 하여 전송되는 신호의 세기가 인체 외부로 방사되는 신호의 세기보다 더욱 큰 주파수 대역까지의 제한된 주파수대역을 선택적으로 사용하는 변복조 장치 및 이를 이용한 송수신 장치에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[과제관리번호: 2006-S-072-02, 과제명: 인체통신 컨트롤러 SoC].
인체 통신이란 전도성을 갖는 인체를 통신 채널로 이용하여 인체와 연결되어 있는 기기들간에 신호를 전달하는 기술을 말하는 것으로, 개인 휴대 정보 단말기(PDA, personal digital assistant), 휴대형 퍼스널 컴퓨터(portable personal computer), 디지털 카메라(digital camera), MP3 플레이어(MP3 player), 휴대폰 등의 다양한 휴대 기기간의 통신 및 프린터, TV, 출입 시스템 등 고정된 기기와의 통신이 사용자의 간단한 접촉만으로 네트워크가 구성되는 기술이다.
현재 인체 통신 방법으로는 제한된 통과대역(passband)을 사용하는 기술과, 고유의 사용자 ID를 사용한 스크램블링, 채널코딩, 인터리빙 및 스프레딩 등을 이용하는 방법이 제안되고 있다.
그러나, 이와 같은 인체 통신 방법은 제한된 주파수 대역을 사용하기 위해 대부분의 통신시스템에서 사용하는 중간주파수(fc)를 가지는 통과대역을 사용한다. 이로 인해 상기 통신시스템은 디지털-아날로그 변환기, 아날로그-디지털 변환기, 중간주파수 변환기 등의 아날로그 송수신단을 필요로 하고 있어, 저전력화 측면에서 단점을 가진다.
또한 현재의 인체 통신 방법은 프로세싱 이득을 위한 시간축/주파수축 확산방법에 의한 제한된 주파수 대역 때문에 전송 데이터률의 증가나 더욱 안정적인 데이터 송수신에 있어서 비효율적인 문제점을 가진다.
이에, 기존의 인체 통신 방법의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 주파수 선택적 기저대역(Frequency Selective Baseband) 전송 기술 또는 주파수 선택적 확산 부호 기술을 사용하여, 주파수 선택과 프로세싱 이득을 개선하고 전송 데이터률을 증가시킬 수 있는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변복조 장치 및 이를 이용한 송수신 장치를 제안하고자 한다.
또한, 본 발명은 다수의 사용자가 있는 환경에서 사용자 서로에게 간섭을 주지 않을 뿐만 아니라, 다른 전자기기로부터 유기되는 강한 간섭이 있을 때 안정적인 통신 구현뿐 아니라, 제한된 주파수 대역의 사용 및 저전력화가 가능한 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변복조 장치 및 이를 이용한 송수신 장치를 제안하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명의 일실시 예에 따른 전송 데이터율이 향상된 주파수 선택적 스프레더는, N(N은 양의 정수) 비트 입력데이터를 출력하는 N 비트 카운터; M(M<N, M은 양의 정수) 비트 데이터 입력비트, (N-M) 비트 주파수 선택 제어비트 및 옵셋(offset) 입력비트를 입력받아 원하는 주파수 대역을 선택하는 뺄셈기; 상기 (N-M) 비트 주파수 선택 제어비트와 M 비트 데이터 입력비트를 그레이 인덱싱(Gray indexing)하기 위한 (N-1)개의 제1 논리합연산 기(XOR); 상기 N 비트 카운터의 출력, 상기 (N-M) 비트 주파수 선택 제어비트 및 상기 (N-1)개의 제1 논리합연산기(XOR)의 출력 비트를 논리곱(AND) 연산하기 위한 N개의 논리곱연산기(AND); 상기 N개의 논리곱연산기(AND)의 출력을 논리합(XOR) 연산하기 위한 제2 논리합연산기(XOR); 상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력을 비트 순환 자리 옮김(circular shift)하는 비트 순환 지연기; 및 상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력 또는 상기 비트 순환 자리 옮김된 상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력 중 하나를 선택하여 출력하는 MUX;를 포함한다.
바람직하게, 상기 주파수 선택적 스프레더는 (M+1) 비트의 데이터 입력비트를 입력받다.
바람직하게, 상기 비트 순환 지연기는 상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력인 2의 N 승개의 확산부호들에 대해 각각 비트 순환 자리 옮김(circular shift)을 수행하여 전송 데이터 비트수를 증가시킨다.
바람직하게, 상기 MUX는 상기 (M+1) 비트의 데이터 입력비트 중 추가적인 1비트 입력비트에 의해 상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력 및 상기 비트 순환 지연기의 출력 중 하나를 선택한다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변조 장치는, 상단부로부터 제공되는 직렬데이터를 (M+1) 비트 데이터 입력비트로 병렬 변환하여 출력하는 직렬-병렬변환부; 및 주파수 확산에 사용되는 2의 N(N은 양의 정수)승개의 전체 확산 부호를 2의 M(M<N, M은 양의 정수)승개의 숫자단위로 나눈 복수의 서브그룹 중 하나의 서브그룹을 선택하고, 상기 M 비트 데이터 입력비트에 대해 상기 하나의 서브그룹에 해당하는 2의 M승개의 확산부호들 및 상기 2의 M승개의 확산부호들을 비트 순환 자리 옮김(circular shift)을 수행한 확산부호들 중에서 하나의 확산부호를 선택하여 출력하는 주파수 선택적 스프레더;를 포함한다.
바람직하게, 상기 주파수 선택적 스프레더는, 상기 M 비트 데이터 입력 비트에 대응되는 인덱스값에 해당하는 하나의 확산부호를 선택하고, 상기 하나의 확산부호 및 상기 하나의 확산부호를 비트 순환 자리 옮김을 수행한 확산부호 중에서 추가적인 1비트를 이용해 선택하여 전송 데이터 비트 수를 증가시킨다.
바람직하게, 상기 주파수 선택적 스프레더는, 상기 선택된 하나의 서브그룹에 해당하는 2의 M 승개의 확산부호의 인덱스에 입력 파라미터로 옵셋(offset)을 주어 전체 확산되는 주파수 대역 중에서 원하는 주파수 대역만을 선택한다.
바람직하게, 상기 주파수 선택적 스프레더는, N 비트 입력데이터를 출력하는 N 비트 카운터; M 비트 데이터 입력비트, (N-M) 비트 주파수 선택 제어비트 및 옵셋 입력비트를 입력받아 원하는 주파수 대역을 선택하는 뺄셈기; (N-M) 비트 주파수 선택 제어비트와 M 비트 데이터 입력비트를 그레이 인덱싱(Gray indexing)하기 위한 (N-1)개의 제1 논리합연산기(XOR); 상기 N 비트 카운터의 출력, 상기 (N-M) 비트 주파수 선택 제어비트 및 상기 (N-1)개의 제1 논리합연산기(XOR)의 출력 비트를 논리곱(AND) 연산하기 위한 N개의 논리곱연산기(AND); 상기 N개의 논리곱연산기(AND)의 출력을 논리합(XOR) 연산하기 위한 제2 논리합연산기(XOR); 상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력을 비트 순환 자리 옮김하는 비트 순환 지연기; 및 상기 제 2 논리합연산기(XOR)의 출력 또는 상기 비트 순환 자리 옮김된 상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력 중 하나를 선택하여 출력하는 MUX;를 포함한다.
바람직하게, 상기 MUX는 상기 (M+1) 비트 데이터 입력비트 중 추가적인 1비트 입력비트에 의해 출력비트를 선택하여 전송 데이터 비트수를 증가시킨다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 복조 장치는, 송신측에서 변조된 전송데이터가 수신되는 경우, 주파수 확산에 사용되는 2의 N(N은 양의 정수) 승개의 전체 확산부호를 2의 M(M<N, M은 양의 정수) 승개의 숫자 단위로 나눈 복수의 서브그룹에서 변조시 사용된 하나의 서브그룹에 해당하는 확산 부호 및 상기 확산 부호를 비트 순환 자리 옮김(circular shift)한 확산 부호와 상기 전송데이터의 상관값을 계산하여 상기 전송데이터의 변조시에 선택된 확산부호를 검출해 인덱스값을 구하고, 상기 인덱스값에 대응되는 (M+1) 비트 병렬 데이터를 출력하는 주파수 선택적 디스프레더; 및 상기 (M+1) 비트 병렬 데이터를 직렬데이터로 변환하는 병렬-직렬 변환부;를 포함한다.
바람직하게, 상기 주파수 선택적 디스프레더는, 상기 상관값이 가장 큰 값에 대응하는 확산부호에 해당하는 인덱스값을 (M+1) 비트 병렬데이터로 출력한다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 주파수 선택적 기저대역의 변조 장치를 이용한 송신 장치는, 프레임 동기를 위한 프리앰블과 전송할 데이터에 대한 제어 정보로 이루어진 헤더를 생성하는 프리앰블 및 헤더 생성부; 상기 전송할 데이터를 직렬데이터로 출력하는 데이터생성부; 상기 데이터생성부에서 출력한 직렬데이터를 스크램블링하는 스크램블링부; 주파수 확산에 사용되는 2의 N(N은 양의 정수)승개의 전체 확산 부호를 2의 M(M<N, M은 양의 정수)승개의 숫자단위로 나눈 복수의 서브그룹에서 사용할 하나의 서브그룹을 선택하고, 상기 선택된 하나의 서브그룹의 2의 M승개의 확산부호와 상기 2의 M승개의 확산부호를 비트 순환 자리 옮김(circular shift)을 수행한 확산부호 중 하나를 선택하여 출력하는 주파수선택적변조부; 및 상기 생성된 프리앰블, 헤더 및 상기 선태된 하나의 확산부호를 디지털 신호로 다중화하여 전송하는 다중화부;를 포함한다.
바람직하게, 상기 프리앰블 및 헤더 생성부는, 프레임 동기 획득을 위해 설정된 초기값으로 세팅되어 일정길이의 프리앰블을 생성하는 프리앰블생성기; 상기 송신할 전송 데이터에 대한 제어정보를 기약속된 헤더포맷으로 헤더를 구성하는 헤더 생성기; 상기 헤더포맷으로 구성된 데이터를 헤더체크수열(HCS)로 생성하는 HCS생성기; 및 상기 생성된 프리앰블 및 헤더를 확산시키는 스프레더;를 포함한다.
바람직하게, 상기 주파수변조부는, 상기 데이터생성부에서 출력되는 직렬데이터를 (M+1) 비트 데이터 입력비트로 병렬 변환하여 출력하는 직렬-병렬변환부; 및 주파수 확산에 사용되는 2의 N승개의 전체 확산 부호를 2의 M승개의 숫자단위로 나눈 복수의 서브그룹 중 하나의 서브그룹을 선택하고, 상기 (M+1) 비트 데이터 입력비트에 대해 상기 선택된 하나의 서브그룹에 해당하는 2의 M승개의 확산부호들 및 상기 2의 M승개의 확산부호들을 비트 순환 자리 옮김(circular shift)이 수행된 확산부호들 중 하나의 확산부호를 선택하여 출력하는 주파수 선택적 스프레더;를 포함한다.
바람직하게, 상기 주파수 선택적 스프레더는, 상기 M 비트 데이터 입력 비트에 대응되는 인덱스값에 해당하는 하나의 확산부호를 선택하고, 상기 하나의 확산부호 및 상기 하나의 확산부호를 비트 순환 자리 옮김을 수행한 확산부호 중에서 추가적인 1비트를 이용해 선택하여 전송 데이터 비트 수를 증가시킨다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 주파수 선택적 기저대역의 복조 장치를 이용한 수신 장치는, 송신측에서 전송되는 전송데이터에서 프리앰블을 검출하여 프레임 동기화를 수행하는 프레임동기화부; 상기 프레임 동기화에 따라 상기 전송데이터에서 헤더 및 데이터 부분을 분리하여 출력하는 역다중화부; 상기 분리된 헤더를 역확산시킨 후, 헤더체크수열(HCS)검사를 통해 상기 데이터에 대한 제어 정보를 복원하는 헤더처리부; 주파수 확산에 사용되는 2의 N(N은 양의 정수) 승개의 전체 확산 부호를 2의 M(M<N, M은 양의 정수) 승개의 숫자 단위로 나눈 복수의 서브그룹에서 변조시 사용된 하나의 서브그룹에 해당하는 확산부호 및 상기 확산 부호를 비트 순환 자리 옮김(circular shift)한 확산 부호와 상기 분리된 데이터의 상관값을 계산하고, 상기 상관값에 따라 상기 전송데이터의 변조시에 선택된 것으로 판단되는 확산부호의 인덱스값을 구하여 대응되는 (M+1) 비트 병렬 데이터를 직렬데이터로 출력하는 주파수선택적복조부; 상기 직렬데이터를 직교부호로 디스크램블링하는 디스크램블링부; 및 상기 디스크램블링된 데이터를 처리하는 데이터처리부;를 포함한다.
바람직하게, 상기 수신 장치는 상기 프레임동기화 전에, 상기 전송데이터에 대해 노이즈 제거, 신호 증폭, 클럭복원 및 데이터정렬을 통한 타이밍 동기 및 주파수 옵셋(offset)을 보상하는 아날로그처리부를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 주파수선택적복조부는, 주파수 확산에 사용되는 2의 N 승개의 전체 확산부호를 2의 M 승개의 숫자 단위로 나눈 복수의 서브그룹에서 변조시 사용된 하나의 서브그룹에 해당하는 확산 부호 및 상기 확산 부호를 비트 순환 자리 옮김(circular shift)한 확산 부호와 상기 전송데이터의 상관값을 계산하고, 상기 상관값이 가장 큰 값에 해당하는 확산 부호를 상기 전송데이터의 변조시에 선택된 확산부호로 검출하여 인덱스값을 구하고, 상기 인덱스값에 대응되는 (M+1) 비트 병렬 데이터를 출력하는 주파수 선택적 디스프레더; 및 상기 (M+1) 비트 병렬 데이터를 직렬데이터로 변환하여 출력하는 병렬-직렬 변환부;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 디지털 통신에서 직렬-병렬변환, 주파수 선택적 기저대역 전송 및 제한된 수의 주파수 선택적 확산부호를 사용하여 전체 시스템의 프로세싱 이득을 개선함과 더불어 외부잡음에 강하고, 전송 데이터률을 효율적으로 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자가 원하는 주파수 대역의 확산부호만을 선택하여 사용하는 주파수 선택적 기저대역 전송 방식을 이용하여 아날로그 송수신단의 복잡도를 최소화하여 디지털 통신 전체 시스템의 소모전력을 감소시킬 수 있는 효 과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
본 발명에 따른 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변복조 장치 및 이를 이용한 송수신 장치는 디지털 통신 시스템, 특히 인체를 매질로 하는 인체 통신 시스템에서 적용 가능한 것으로, 본 발명에서는 이를 대상으로 하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 인체통신용 주파수 선택적 기저대역과 주파수별 인체내 전달 신호전력, 인체외 방사전력 그리고 인체주변의 잡음전력과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 인체 통신에서 사용되는 주파수 대역이 0부터 40 MHz까지는 인체내 전달되는 신호의 전력(11)이 인체외로 방사되는 신호의 전력(12)보다 우세하지만, 40 MHz 이상이 되면 인체외 방사 전력(12)이 인체내 전달 전 력(11)보다 더 커짐을 알 수 있다.
또한 다양한 측정장소에서 유기되는 간섭신호를 측정한 결과를 더하여 5 MHz로 평균하여 구한 잡음전력(13)은 0부터 5 MHz까지의 주파수 대역에서 신호 전력보다 크게 발생함을 알 수 있다.
따라서 본 발명에서는 잡음전력이 가장 큰 0에서 5 MHz까지의 구간과 40 MHz 이상 구간을 제외한 5 MHz에서부터 40 MHz까지의 제한된 주파수 대역내에서 데이터 전송을 하기 위한 주파수 선택적 기저대역(Frequency Selective Baseband)을 사용한다.
여기서, 주파수 선택적 기저대역이란 데이터의 프로세싱 이득을 위해 사용되는 모든 확산부호 중에서, 사용자가 원하는 주파수 대역에서 가장 우세한 주파수 특성을 가지는 확산부호만을 사용함으로써 아날로그 송수신부의 구성이 간단해지는 기저대역(baseband) 전송을 하면서도 원하는 주파수 대역과 프로세싱 이득을 동시에 얻을 수 있는 새로운 전송방식 기술이다.
일실시 예로서, 본 발명은 도 1에 나타낸 주파수 대역의 선택을 위해 확산부호로 64개의 월시부호(Walsh Code)를 사용한다. 64개의 월시부호는 0에서 16 MHz까지의 주파수 대역을 64개로 분할한 것으로, 순차적으로 가장 우세한 주파수(fd)가 고루 분포되는 특성이 있다.
이때 64개의 월시부호를 4개의 서브그룹으로 나누고, 가장 큰 주파수 대역을 사용하는 월시부호의 서브그룹을 선택함으로써 원하는 주파수 대역을 사용하는 주 파수 선택적 기저대역 전송을 수행할 수 있다.
또한 본 발명에서는 월시부호 인덱스에 옵셋(offset)을 주어 서브그룹 선택이 가능하게 한다. 예를 들어, 서브그룹 3을 선택(fs0=1, fs1=1로 고정)하면서 상기 옵셋이 1, 즉, 도 4의 뺄셈기(2182)의 값이 -1이면 선택되는 월시부호의 인덱스는 62 ~ 47이 된다.
상기 설명한 주파수 선택 확산부호는 상기 비트 수가 64개로 구성된 월시부호(Walsh Code)에 한정되지 않으며, 2의 N승개(N=양의 정수)의 비트 수를 가지는 월시부호의 사용도 가능하다.
도 2는 본 발명의 일실시 형태에 따른 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변복조 장치를 이용한 송수신 장치를 적용한 인체 통신 시스템의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 인체 통신 시스템은 인체통신 MAC 처리부(1), 인체통신 물리계층 모뎀(2), 인체통신 아날로그 처리부(3), 신호전극(4) 및 접지전극(5)으로 구성된다. 여기서, 인체통신 물리계층 모뎀(2) 및 인체통신 아날로그 처리부(3)는 본 발명에 따른 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변복조 장치를 이용한 송수신 장치를 구현한 일실시 예이다.
인체통신 MAC 처리부(1)에서 MAC 송신처리기(11)는 상위계층으로부터 받은 전송할 데이터와 데이터에 대한 제어 정보를 처리하여 인체통신 물리계층 모뎀(2)내의 송신기(21)에 전달하며, MAC 수신처리기(12)는 인체통신 물리계층 모뎀(2)의 수신기(22)에 의해 수신된 데이터와 데이터에 대한 제어 정보를 받아 처리한 후 상 위계층으로 전달하는 역할을 수행한다.
인체통신 물리계층 모뎀(2)은 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변복조부를 이용한 송신기(21)와, 수신기(22)로 이루어진다.
송신기(21)는 프리앰블생성기(211), 헤더생성기(212), 데이터생성기(215), HCS 생성기(213), 스프레더(214), 스크램블러(216), 직렬-병렬변환기(217) 및 주파수 선택적 스프레더(218)를 포함하는 변조부 및 다중화기(219)로 구성된다.
프리앰블생성기(211)는 모든 사용자가 알고 있는 초기값으로 세팅되어 일정길이의 프리앰블을 생성한다.
스프레더(214)는 프리앰블생성기(211)에서 생성된 프리앰블을 입력받아 약속된 확산부호로 확산한다.
헤더생성기(212)는 인체통신 MAC 처리부(1)로부터 전송되는 데이터에 대한 제어 정보(전송속도, 변조방식, 사용자ID, 데이터 길이)를 입력받아 약속된 헤더포맷으로 헤더를 구성한다.
그리고 HCS 생성기(213)는 헤더포맷으로 구성된 헤더에 대해 헤더체크수열(HCS)을 생성한다. 이후, 스프레더(214)에서는 상기 HCS 생성기(213)에서 생성된 헤더체크수열을 약속된 확산부호로 확산한다.
데이터생성기(215)는 MAC 송신처리기(11)로부터 전송되는 데이터를 입력받아 원하는 시간에 데이터를 출력한다.
사용자 ID에 의해 초기화된 스크램블러(216)는 직교부호를 출력하며, 이 직교부호는 데이터생성기(215)의 출력과 XOR되어 데이터 스크램블링을 수행한다.
직렬-병렬변환기(S2P)(217)는 64개로 구성된 월시부호(Walsh Code)를 사용한다고 가정할 때, 스크램블링된 데이터를 입력받아 5비트 직렬-병렬변환을 수행한다.
상기 직렬-병렬변환의 결과로 본 발명에서 사용되는 주파수 대역은 1/5로 감소 되며, 이는 동일한 주파수 대역 내에서 더 많은 데이터를 전송하게 하거나, 동일한 주파수 대역 내에서 더 큰 확산부호이득을 가지므로 고품질의 데이터를 전송할 수 있게 하는 장점을 가진다.
주파수 선택적 스프레더(218)는 직렬-병렬변환기(217)의 출력 5비트를 병렬로 입력받아 1비트의 주파수 선택적 확산부호로 변조하여 전송 데이터를 출력한다.
다중화기(219)는 프레임 구성에 맞게 프리앰블, 헤더 그리고 변조된 전송 데이터를 출력한다. 신호전극(4)은 다중화기(219)로부터 출력되는 프리앰블, 헤더 및 전송 데이터를 인체통신 아날로그 처리부(3)의 송신/수신 스위치(31)를 통해 입력받고, 이를 인체를 매질로 하여 전송한다. 그리고 접지전극(5)은 인체통신 물리계층 모뎀(2)의 송수신기(21, 22)의 접지와 같은 기준선 전위를 가진다.
따라서 본 발명에서 제안하는 주파수 선택적 스프레더의 사용으로 원하는 주파수 대역을 사용하는 기저대역 전송이 가능하고, 출력비트 또한 1비트로 디지털 직접전송이 가능하다. 뿐만 아니라, 디지털-아날로그변환기, 중간주파수 변환기 등 별도의 아날로그 송신부의 처리 없이 송신/수신 스위치(31) 및 신호전극(4)을 거쳐 인체 내로의 데이터 전송이 가능하다.
다음으로, 인체통신 물리계층 모뎀(2)내의 수신기(22)의 동작을 설명한다. 여기서, 송신기에서 사용한 주파수 선택 제어비트 및 옵셋 입력값은 수신기(22)에서 미리 알고 있는 것으로 가정한다.
신호전극(4)을 통하여 입력된 수신신호는 송신/수신 스위치(31)를 거쳐 인체 내 전송시 부가된 잡음을 제거하기 위한 잡음제거필터(32)를 거쳐 인체내 전송으로부터 부가된 잡음이 제거된 후, 증폭기(33)에 의해 원하는 크기의 신호로 증폭된다.
증폭된 수신신호는 Clock Recovery & Data Retiming(이하, CDR)(34)에 입력되어 수신신호와 수신단 클록과의 타이밍 동기 및 주파수 옵셋이 보상된다. CDR(34)의 출력, 즉 타이밍 동기 및 주파수 옵셋이 보상된 수신신호는 인체통신 물리계층 모뎀(2)의 수신기(22)로 입력된다.
먼저 프레임 동기이전에는 수신기(22)로 입력된 수신신호가 프레임 동기부(229)로 입력되고, 프레임 동기부(229)는 프리앰블을 사용하여 프레임 동기화를 수행한다.
프레임 동기부(229)에 의하여 프레임 동기가 획득되면, 수신기(22)내의 역다중화기(221)는 수신신호 중에서 헤더 부분과 데이터 부분을 분리하여 출력한다.
헤더 부분은 디스프레더(222), HCS 검사기(223)를 거쳐 헤더처리기(224)에서 수신신호 데이터의 제어 정보를 추출하여 MAC 수신처리기(11)에 전송된다.
역다중화기(221)의 출력중 데이터 부분은 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 복조부에 입력된다. 상기 복조부는 주파수 선택적 디스프레더(225) 및 병렬-직 렬변환기(P2S)(226)로 이루어진다.
역다중화기(221)의 데이터 출력을 입력받은 주파수 선택적 디스프레더(225)는 64개의 확산부호 중 송신기(21)에서 주파수 선택적으로 사용된 16개의 확산부호와 1 비트가 순환 자리 옮김(circular shift)된 16개의 확산 부호를 추가로 사용한 확산부호, 즉 32개의 월시부호에 대해 상관기(미도시)를 이용해 각각 상관값을 계산한 후 가장 큰 상관값에 대응하는 확산부호의 인덱스 값에 해당하는 5비트의 데이터 비트를 출력한다. 여기서, 주파수 선택적 디스프레더(225)에서 입력되는 32개의 월시부호에 대해 상관값을 이용하지 않고, 최대 우도 복호(ML(Maximum Likelihood) detection) 방법 등을 이용할 수 있으며, 구체적인 설명은 생략한다.
출력된 5비트는 병렬-직렬변환기(P2S)(226)에 입력되어 직렬로 변환된 후, 디스크램블러(227)에 입력된다. 그런 다음, 직렬 변환된 출력은 헤더에서 추출된 사용자ID로 초기화된 직교부호 발생기(미도시)에서 출력되는 직교부호로 디스크램블링된다. 디스크램블링된 수신데이터는 데이터처리기(228)에 입력되어 처리된 후 MAC수신처리기(12)에 전송된다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시 예에 따른 64비트 월시부호의 서브그룹 0 내지 3을 각각 순차적으로 나타낸 구성도이다.
도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 본 발명은 확산부호로 64개의 월시부호를 사용하고, 이를 4개의 서브그룹으로 나눌 경우, 서브그룹 0은 W0 ~ W15, 서브그 룹 1은 W16 ~ W31, 서브그룹 2는 W32 ~ W47, 서브그룹 3은 W48 ~ W63 의 16개 월시부호들을 각각 가진다.
여기서, W0부터 W63까지의 64개의 월시부호는 사용 주파수 대역을 정확히 64개로 분할하여 각 월시부호의 가장 우세한 주파수(fd)가 분할된 주파수에 순차적으로 매핑되는 특징이 있다.
예로써 전체 월시부호의 확산 주파수 대역을 16 MHz로 가정하였을 경우, 한 월시부호의 가장 우세한 주파수(fd) 간격은 16 MHz/64로 250 KHz를 가진다.
따라서 W0의 fd는 0 Hz, W1의 fd는 250KHz, W48의 fd는 12MHz, W63의 fd는 15.75 MHz를 가진다.
본 발명에서는 서브그룹 3(W48 ~ W63)를 선택하여 전체 16 MHz의 대역중 12 MHz ~ 15.75 MHz의 가장 우세한 주파수(fd)를 가지는 월시부호를 사용한다.
도 4는 도 2에 나타낸 본 발명의 일실시 예에 따른 주파수 선택적 스프레더의 상세 구성도이다.
본 발명에 따른 주파수 선택적 스프레더(218)는 (M+1) 비트 데이터 입력비트를 입력받아 2의 N(N은 양의 정수)승개의 전체 확산 부호를 2의 M(M<N, M은 양의 정수)승개의 숫자단위로 나눈 복수의 서브그룹 중 하나의 서브그룹을 (N-M) 비트 주파수 선택 제어비트 및 옵셋(offset) 입력비트를 이용해 선택하여 주파수 확산에 사용한다. 그리고, 본 발명에서는 N=6, M=4인 경우를 가정하며, 확산부호로 64개의 월시부호를 사용하는 경우를 가정하여 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 주파수 선택적 스프레더(218)는 6비트 카운터(2181)를 가지며, 입력으로 2비트의 주파수 선택 제어비트(fs1, fs0), 하위 5비트의 데이터 입력비트(b4, b3, b2, b1, b0)와 출력으로 1비트(FS_DOUT)를 가진다.
여기서, 2비트의 주파수 선택 제어비트(fs1, fs0)는 선택되는 서브그룹에 따라 다르게 세팅된다. 예를 들어, 서브그룹1은 주파수 선택 제어비트(fs1, fs0)가 (0, 1), 서브그룹2는 주파수 선택 제어비트(fs1, fs0)가 (1, 0), 서브그룹3은 주파수 선택 제어비트(fs1, fs0)가 (1, 1)로 각각 세팅될 수 있다.
또한, 주파수 선택적 스프레더(218)는 뺄셈기(2182)를 사용해 월시부호 인덱스 선택에 옵셋을 줄 수 있다. 즉, 옵셋 입력값에 의하여 뺄셈기(2182)의 출력값은 fs1fs0b4b3b2b1(2) - 옵셋 입력값 = fs1'fs0'b4'b3'b2'b1'(2)가 된다.
구체적으로, 2비트의 주파수 선택 제어비트(fs1, fs0)와 옵셋 입력값(최대 4비트)을 달리하여 출력값(fs1'fs0'b4'b3'b2'b1'(2)) 또는 상기 출력값의 범위를 조정할 수 있고, 상기 출력값에 따라 월시부호를 선택할 수 있다. 선택된 월시부호는 가장 우세한 주파수 대역을 가지므로 사용자가 원하는 주파수 대역이 선택된다.
또한 주파수 선택적 스프레더(218)는 Gray 인덱싱을 위한 5개의 XOR(2183, 2184, 2185, 2186, 2187) 논리회로가 필요하며, 6비트 카운터(2181)의 출력인 C5 ~ C0와 주파수 선택 제어비트의 최상위비트(fs1)와 5개의 XOR 논리회로의 출력비트를 각각 입력으로 하는 6개의 AND 논리회로(2189, 2190, 2191, 2192, 2193, 2194) 및 6개의 AND 논리회로의 출력을 XOR 하기 위한 XOR 논리회로(2195)로 구성된다.
도 3d에 도시된 서브그룹 3(W48 ~ W63)의 16개의 월시부호를 선택하여 사용하는 경우를 가정하면, 주파수 선택적 스프레더(218)에서 6 비트의 입력 중 2비트의 주파수 선택 제어비트(fs1, fs0)는 "11"값으로 고정되고, 월시부호 인덱스에 옵셋을 줄 수 있는 뺄셈기(2182)의 값은 0이 된다. 즉 W48 ~ W63 의 16개 월시부호가 출력된다.
따라서 최종적으로 XOR 논리회로(2195)에서 생성되는 출력 생성식은 아래와 같다.
출력 생석식 = (fs1' and C0) xor [(fs1' xor fs0' and C1] xor [(fs0' xor b4' and C2] xor [(b4' xor b3' and C3] xor [(b3' xor b2' and C4] xor [(b2' xor b1' and C5]
XOR 논리회로(2195)에서 출력된 월시부호와 상기 월시부호를 1비트 순환 자리 옮김 시키는 비트 순환 지연기(2196)를 통과한 월시부호는, 추가적으로 전송되는 입력 데이터 비트(b0)에 의해 값이 정해지는 MUX(2197)를 통과하게 된다.
이때, FS_DOUT으로 선택가능한 확산 부호는 32개가 된다. 따라서 상기 일실시 예에 따른 주파수 선택적 스프레더(218)는 기존의 방식보다 25%의 전송률 이득을 얻게 된다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 주파수 선택적 스프레더에서의 비트 오율 전산 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3d에 도시된 서브 그룹 3(W48 ~ W63)의 16개의 월시부호를 선택하여 사용하는 경우를 가정하면, 주파수 선택적 스프레더(218)는 6 비트의 입력 중 2비트의 주파수 선택 제어비트(fs1, fs0)가 "11"값으로 고정되고 월시부호 인덱스에 옵셋을 줄 수 있는 뺄셈기(2182)의 값이 0이 된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 기존의 16개의 월시부호를 사용하여 4 비트 직렬-병렬변환 하였을 경우rk 원(A) 및 삼각형(C)으로 나타낸 선이고, 본 발명에 따른 순환 자리 옮김된 16개의 월시부호를 추가로 사용하여 5 비트 직렬-병렬변환한 경우가 마름모(B) 및 사각형(D)으로 나타낸 선이다.
A와 C는 고역 통과 필터(high pass filter)를 사용하였을 경우이고 B와 Dsms 필터를 사용하지 않았을 경우를 제시한다.
따라서 본 발명에 따른 주파수 선택적 스프레더(218)는 25 %의 데이터 전송률이 증가하는데 비해, 비트 오율 10 e-5에서 약 1 dB정도만의 성능 열화가 발생할 뿐이다. 여기 장치가 동작하는 SNR은 SNR_avg가 0일 때이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 인체통신용 주파수 선택적 기저대역과 주파수별 인체내 전달 신호전력, 인체외 방사전력 그리고 인체주변의 잡음전력과의 관계를 나타내는 그래프,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 인체통신 시스템의 구성도,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시 예에 따른 64비트 월시부호의 서브그룹을 나타낸 예시도,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 데이터 전송률을 개선한 인체통신용 주파수 선택적 스프레더의 구성도, 그리고,
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 주파수 선택적 스프레더의 비트 오율 전산 실험 결과를 나타낸 그래프이다.

Claims (18)

  1. N(N은 양의 정수) 비트 입력데이터를 출력하는 N 비트 카운터;
    M(M<N, M은 양의 정수) 비트 데이터 입력비트, (N-M) 비트 주파수 선택 제어비트 및 옵셋(offset) 입력비트를 입력받아 원하는 주파수 대역을 선택하는 뺄셈기;
    상기 (N-M) 비트 주파수 선택 제어비트와 M 비트 데이터 입력비트를 그레이 인덱싱(Gray indexing)하기 위한 (N-1)개의 제1 논리합연산기(XOR);
    상기 N 비트 카운터의 출력, 상기 (N-M) 비트 주파수 선택 제어비트 및 상기 (N-1)개의 제1 논리합연산기(XOR)의 출력 비트를 논리곱(AND) 연산하기 위한 N개의 논리곱연산기(AND);
    상기 N개의 논리곱연산기(AND)의 출력을 논리합(XOR) 연산하기 위한 제2 논리합연산기(XOR);
    상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력을 비트 순환 자리 옮김(circular shift)하는 비트 순환 지연기; 및
    상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력 또는 상기 비트 순환 자리 옮김된 상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력 중 하나를 선택하여 출력하는 MUX;를 포함하는 전송 데이터율이 향상된 주파수 선택적 스프레더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 선택적 스프레더는 (M+1) 비트의 데이터 입력비트를 입력받는 것을 특징으로 하는 전송 데이터율이 향상된 주파수 선택적 스프레더.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비트 순환 지연기는 상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력인 2의 N 승개의 확산부호들에 대해 각각 상기 비트 순환 자리 옮김(circular shift)을 수행하여 전송 데이터 비트수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 전송 데이터율이 향상된 주파수 선택적 스프레더.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 MUX는 상기 (M+1) 비트의 데이터 입력비트 중 추가적인 1비트 입력비트에 의해 상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력 및 상기 비트 순환 지연기의 출력 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 전송 데이터율이 향상된 주파수 선택적 스프레더.
  5. 상단부로부터 제공되는 직렬데이터를 (M+1) 비트 데이터 입력비트로 병렬 변환하여 출력하는 직렬-병렬변환부; 및
    주파수 확산에 사용되는 2의 N(N은 양의 정수)승개의 전체 확산 부호를 2의 M(M<N, M은 양의 정수)승개의 숫자단위로 나눈 복수의 서브그룹 중 하나의 서브그룹을 선택하고, 상기 M 비트 데이터 입력비트에 대해 상기 하나의 서브그룹에 해당 하는 2의 M승개의 확산부호들 및 상기 2의 M승개의 확산부호들을 비트 순환 자리 옮김(circular shift)을 수행한 확산부호들 중에서 하나의 확산부호를 선택하여 출력하는 주파수 선택적 스프레더;를 포함하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변조 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 주파수 선택적 스프레더는,
    상기 M 비트 데이터 입력 비트에 대응되는 인덱스값에 해당하는 하나의 확산부호를 선택하고, 상기 하나의 확산부호 및 상기 하나의 확산부호를 비트 순환 자리 옮김을 수행한 확산부호 중에서 추가적인 1비트를 이용해 선택하여 전송 데이터 비트 수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변조 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 주파수 선택적 스프레더는,
    상기 선택된 하나의 서브그룹에 해당하는 2의 M 승개의 확산부호의 인덱스에 입력 파라미터로 옵셋(offset)을 주어 전체 확산되는 주파수 대역 중에서 원하는 주파수 대역을 선택하는 것을 특징으로 하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변조 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 주파수 선택적 스프레더는,
    N 비트 입력데이터를 출력하는 N 비트 카운터;
    M 비트 데이터 입력비트, (N-M) 비트 주파수 선택 제어비트 및 옵셋 입력비트를 입력받아 원하는 주파수 대역을 선택하는 뺄셈기;
    (N-M) 비트 주파수 선택 제어비트와 M 비트 데이터 입력비트를 그레이 인덱싱(Gray indexing)하기 위한 (N-1)개의 제1 논리합연산기(XOR);
    상기 N 비트 카운터의 출력, 상기 (N-M) 비트 주파수 선택 제어비트 및 상기 (N-1)개의 제1 논리합연산기(XOR)의 출력 비트를 논리곱(AND) 연산하기 위한 N개의 논리곱연산기(AND);
    상기 N개의 논리곱연산기(AND)의 출력을 논리합(XOR) 연산하기 위한 제2 논리합연산기(XOR);
    상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력을 1 비트 순환 자리 옮김하는 비트 순환 지연기; 및
    상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력 또는 상기 1 비트 순환 자리 옮김된 상기 제2 논리합연산기(XOR)의 출력 중 하나를 선택하여 출력하는 MUX;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변조 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 MUX는 상기 (M+1) 비트 데이터 입력비트 중 추가적인 1비트 입력비트에 의해 출력비트를 선택하여 전송 데이터 비트수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변조 장치.
  10. 송신측에서 변조된 전송데이터가 수신되는 경우, 주파수 확산에 사용되는 2의 N(N은 양의 정수) 승개의 전체 확산부호를 2의 M(M<N, M은 양의 정수) 승개의 숫자 단위로 나눈 복수의 서브그룹에서 변조시 사용된 하나의 서브그룹에 해당하는 확산 부호 및 상기 확산 부호를 비트 순환 자리 옮김(circular shift)한 확산 부호와 상기 전송데이터의 상관값을 계산하여 상기 전송데이터의 변조시에 선택된 확산부호를 검출해 인덱스값을 구하고, 상기 인덱스값에 대응되는 (M+1) 비트 병렬 데이터를 출력하는 주파수 선택적 디스프레더; 및
    상기 (M+1) 비트 병렬 데이터를 직렬데이터로 변환하는 병렬-직렬 변환부;를 포함하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 복조 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 주파수 선택적 디스프레더는,
    상기 상관값이 가장 큰 값에 대응하는 확산부호에 해당하는 인덱스값을 (M+1) 비트 병렬데이터로 출력하는 것을 특징으로 하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 복조 장치.
  12. 프레임 동기를 위한 프리앰블과 전송할 데이터에 대한 제어 정보로 이루어진 헤더를 생성하는 프리앰블 및 헤더 생성부;
    상기 전송할 데이터를 직렬데이터로 출력하는 데이터생성부;
    상기 데이터생성부에서 출력한 직렬데이터를 스크램블링하는 스크램블링부;
    주파수 확산에 사용되는 2의 N(N은 양의 정수)승개의 전체 확산 부호를 2의 M(M<N, M은 양의 정수)승개의 숫자단위로 나눈 복수의 서브그룹에서 사용할 하나의 서브그룹을 선택하고, 상기 선택된 하나의 서브그룹의 2의 M승개의 확산부호와 상기 2의 M승개의 확산부호를 비트 순환 자리 옮김(circular shift)을 수행한 확산부호 중 하나를 선택하여 출력하는 주파수선택적변조부; 및
    상기 생성된 프리앰블, 헤더 및 상기 선태된 하나의 확산부호를 디지털 신호로 다중화하여 전송하는 다중화부;를 포함하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변조 장치를 이용한 송신 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 프리앰블 및 헤더 생성부는,
    프레임 동기 획득을 위해 설정된 초기값으로 세팅되어 일정길이의 프리앰블을 생성하는 프리앰블생성기;
    상기 송신할 전송 데이터에 대한 제어정보를 기약속된 헤더포맷으로 헤더를 구성하는 헤더 생성기;
    상기 헤더포맷으로 구성된 데이터를 헤더체크수열(HCS)로 생성하는 HCS생성기; 및
    상기 생성된 프리앰블 및 헤더를 확산시키는 스프레더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변조 장치를 이용한 송신 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 주파수선택적변조부는,
    상기 데이터생성부에서 출력되는 직렬데이터를 (M+1) 비트 데이터 입력비트로 병렬 변환하여 출력하는 직렬-병렬변환부; 및
    주파수 확산에 사용되는 2의 N승개의 전체 확산 부호를 2의 M승개의 숫자단위로 나눈 복수의 서브그룹 중 하나의 서브그룹을 선택하고, 상기 (M+1) 비트 데이터 입력비트에 대해 상기 선택된 하나의 서브그룹에 해당하는 2의 M승개의 확산부호들 및 상기 2의 M승개의 확산부호들을 비트 순환 자리 옮김(circular shift)이 수행된 확산부호들 중 하나의 확산부호를 선택하여 출력하는 주파수 선택적 스프레더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변조 장치를 이용한 송신 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 주파수 선택적 스프레더는,
    상기 M 비트 데이터 입력 비트에 대응되는 인덱스값에 해당하는 하나의 확산부호를 선택하고, 상기 하나의 확산부호 및 상기 하나의 확산부호를 비트 순환 자리 옮김을 수행한 확산부호 중에서 추가적인 1비트를 이용해 선택하여 전송 데이터 비트 수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변조 장치를 이용한 송신 장치.
  16. 송신측에서 전송되는 전송데이터에서 프리앰블을 검출하여 프레임 동기화를 수행하는 프레임동기화부;
    상기 프레임 동기화에 따라 상기 전송데이터에서 헤더 및 데이터 부분을 분리하여 출력하는 역다중화부;
    상기 분리된 헤더를 역확산시킨 후, 헤더체크수열(HCS)검사를 통해 상기 데이터에 대한 제어 정보를 복원하는 헤더처리부;
    주파수 확산에 사용되는 2의 N(N은 양의 정수) 승개의 전체 확산 부호를 2의 M(M<N, M은 양의 정수) 승개의 숫자 단위로 나눈 복수의 서브그룹에서 변조시 사용된 하나의 서브그룹에 해당하는 확산부호 및 상기 확산 부호를 비트 순환 자리 옮김(circular shift)된 확산 부호와 상기 분리된 데이터의 상관값을 계산하고, 상기 상관값에 따라 상기 전송데이터의 변조시에 선택된 것으로 판단되는 확산부호의 인덱스값을 구하여 대응되는 (M+1) 비트 병렬 데이터를 직렬데이터로 출력하는 주파수선택적복조부;
    상기 직렬데이터를 직교부호로 디스크램블링하는 디스크램블링부; 및
    상기 디스크램블링된 데이터를 처리하는 데이터처리부;를 포함하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 복조 장치를 이용한 수신 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 프레임동기화 전에, 상기 전송데이터에 대해 노이즈 제거, 신호 증폭, 클럭복원 및 데이터정렬을 통한 타이밍 동기 및 주파수 옵셋(offset)을 보상하는 아날로그처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 복조 장치를 이용한 수신 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 주파수선택적복조부는,
    주파수 확산에 사용되는 2의 N 승개의 전체 확산부호를 2의 M 승개의 숫자 단위로 나눈 복수의 서브그룹에서 변조시 사용된 하나의 서브그룹에 해당하는 확산 부호 및 상기 확산 부호를 비트 순환 자리 옮김(circular shift)한 확산 부호와 상기 전송데이터의 상관값을 계산하고, 상기 상관값이 가장 큰 값에 해당하는 확산 부호를 상기 전송데이터의 변조시에 선택된 확산부호로 검출하여 인덱스값을 구하고, 상기 인덱스값에 대응되는 (M+1) 비트 병렬 데이터를 출력하는 주파수 선택적 디스프레더; 및
    상기 (M+1) 비트 병렬 데이터를 직렬데이터로 변환하여 출력하는 병렬-직렬 변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 복조 장치를 이용한 수신 장치.
KR1020080022509A 2008-03-11 2008-03-11 주파수 선택적 기저대역을 사용하는 변복조 장치 및 이를이용한 송수신 장치 Expired - Fee Related KR100953564B1 (ko)

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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2375596B1 (en) * 2010-03-29 2014-11-19 Alcatel Lucent Capacitively coupled communications system
KR101458390B1 (ko) * 2010-05-12 2014-11-05 한국전자통신연구원 통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법
US9344278B2 (en) 2011-10-18 2016-05-17 Broadcom Corporation Secure data transfer using random ordering and random block sizing
TW201424286A (zh) * 2012-12-12 2014-06-16 Univ Nat Chiao Tung 人體通道傳輸方法以及裝置
WO2014177412A1 (en) * 2013-05-02 2014-11-06 Koninklijke Philips N.V. A receiver module, a transceiver module and a method of receiving signals via a body transmission channel in a receiver module
CN105450237B (zh) * 2015-11-11 2018-10-12 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种数字中频动态范围扩展方法
US9712355B1 (en) 2016-01-11 2017-07-18 Qualcomm Incorporated Spreading techniques for frequency-shift keying modulation
US10873354B2 (en) * 2018-07-20 2020-12-22 Purdue Research Foundation System and method for signal interference rejection using human body communication
US11502790B2 (en) 2020-04-09 2022-11-15 Qualcomm Incorporated Orthogonal sequence generation for multi-bit payloads
CN114374586B (zh) * 2020-10-14 2024-02-27 鹤壁天海电子信息系统有限公司 数据传输方法、发射机和接收机
US12225464B2 (en) 2020-12-17 2025-02-11 Electronics And Telecommunications Research Institute User communication device executing standby mode, operating method thereof, and human body communication system including the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6307850B1 (en) * 1996-12-27 2001-10-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. CDMA radio transmission system
US6400755B1 (en) * 1999-04-23 2002-06-04 Motorola, Inc. Data transmission within a spread-spectrum communication system
US20040174812A1 (en) 2001-08-10 2004-09-09 Yutaka Murakami Transmission device, reception device and radio communication method

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998059451A1 (fr) * 1997-06-20 1998-12-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Procede et dispositif de transmission a debit variable
JP2972694B2 (ja) 1998-02-09 1999-11-08 株式会社ワイ・アール・ピー移動通信基盤技術研究所 スペクトラム拡散通信装置
JP2002232391A (ja) * 2001-01-30 2002-08-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 直交符号発生回路
KR100449546B1 (ko) 2001-10-08 2004-09-21 주식회사 카서 코드선택 코드분할 다중접속 변복조 방법 및 그것을구현한 장치
KR100488431B1 (ko) 2003-01-24 2005-05-11 전자부품연구원 정 진폭 이진직교 변조 및 복조장치
WO2004070981A1 (ja) 2003-02-05 2004-08-19 Nippon Telegraph And Telephone Corporation 無線通信システム、無線送信機、無線受信機、無線通信方法、無線送信方法および無線受信方法
KR100727817B1 (ko) * 2004-09-07 2007-06-13 한국전자통신연구원 인체를 매질로 이용한 통신장치 및 그 방법
CN1819488B (zh) * 2005-02-07 2010-12-08 北京三星通信技术研究有限公司 时分双工中的扩频因子组合指配受限的扩频码字分配方法
KR100835175B1 (ko) * 2006-12-07 2008-06-05 한국전자통신연구원 주파수 선택적 기저대역을 이용하는 디지털 통신 시스템 및그 방법
WO2009005217A1 (en) * 2007-07-03 2009-01-08 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus for frequency modulating and demodulating of frequency selective baseband with gain of frequency diversity, and apparatus for transmitting and receiving using for this
KR100885300B1 (ko) * 2007-07-03 2009-02-23 한국전자통신연구원 주파수 다이버시티를 가지는 주파수 선택적 기저대역의주파수 변복조 장치 및 방법, 이를 이용한 송수신 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6307850B1 (en) * 1996-12-27 2001-10-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. CDMA radio transmission system
US6400755B1 (en) * 1999-04-23 2002-06-04 Motorola, Inc. Data transmission within a spread-spectrum communication system
US20040174812A1 (en) 2001-08-10 2004-09-09 Yutaka Murakami Transmission device, reception device and radio communication method

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