본 논문에서는 sliding상관기를 적용한 단문 메세지 서비스를 위한 대역확산 송수신기를 설계하고 대역확산 수신기에서 필수적인 PN코드 동기회로에 대한 성능을 분석하였다. 대역확산 시스템에 대한 이론적인 분석과 대역확산 수신기에 있어서 중요한 PN 코드 동기 회로에 대한 분석을 토대로 PN 코드 발생기, 클럭 발생을 위한 분주회로, 수신기에서의 PN 코드의 상관을 위한 슬라이딩 상관기 등을 Altera사의 칩 EPM7064 SLC44-10을 사용하여 FPGA화하였으며 디지털 설계가 용이하지 않은 주변회로인 슬라이딩 상관기에 필요한 PN코드 지연 클럭 발생회로, 동기 스위치제어회로, 데이터복조회로를 설계하여 전체적인 송수신기회로를 설계하였다. 설계된 회로를 실험을 통하여 송수신기의 성능을 평가 관찰하였다. 특히, 수신기에 있어서 역 확산을 위한 PN 신호의 동기과정의 성능 즉, 동기가 이루어 졌을 때의 동기 탐색/유지신호와 동기가 이루어지지 않았을 때의 게이트 지연시간으로 인한 동기 탐색/유지신호등의 결과를 통해 성능을 평가하였다. 슬라이딩 상관기의 경우 코드 동기를 위한 시간이 송수신 PN 코드의 불확정성이 클 경우 상당히 큼을 알 수 있었다.
본 논문에서는 sliding상관기를 적용한 단문 메세지 서비스를 위한 대역확산 송수신기를 설계하고 대역확산 수신기에서 필수적인 PN코드 동기회로에 대한 성능을 분석하였다. 대역확산 시스템에 대한 이론적인 분석과 대역확산 수신기에 있어서 중요한 PN 코드 동기 회로에 대한 분석을 토대로 PN 코드 발생기, 클럭 발생을 위한 분주회로, 수신기에서의 PN 코드의 상관을 위한 슬라이딩 상관기 등을 Altera사의 칩 EPM7064 SLC44-10을 사용하여 FPGA화하였으며 디지털 설계가 용이하지 않은 주변회로인 슬라이딩 상관기에 필요한 PN코드 지연 클럭 발생회로, 동기 스위치제어회로, 데이터복조회로를 설계하여 전체적인 송수신기회로를 설계하였다. 설계된 회로를 실험을 통하여 송수신기의 성능을 평가 관찰하였다. 특히, 수신기에 있어서 역 확산을 위한 PN 신호의 동기과정의 성능 즉, 동기가 이루어 졌을 때의 동기 탐색/유지신호와 동기가 이루어지지 않았을 때의 게이트 지연시간으로 인한 동기 탐색/유지신호등의 결과를 통해 성능을 평가하였다. 슬라이딩 상관기의 경우 코드 동기를 위한 시간이 송수신 PN 코드의 불확정성이 클 경우 상당히 큼을 알 수 있었다.
In this paper, we design the sliding correlator SS transceiver which supports short message service. We also analyze the PN code acquisition circuit that is essential for spread spectrum receiver. Using Maxplus II tool provided by altera Co., Ltd, we have designed PN code generator, and sliding corr...
In this paper, we design the sliding correlator SS transceiver which supports short message service. We also analyze the PN code acquisition circuit that is essential for spread spectrum receiver. Using Maxplus II tool provided by altera Co., Ltd, we have designed PN code generator, and sliding correlator for PN code acquisition. Then, they have been made into FPGA by way of EPM7064SLC44-10 - a chip of Altera Co., Ltd. Additionally, we have designed delay clock circuit which is faster than the clock of Tx PN clock, designed switching circuit to control the clock rate and data demodulation circuit. The performance of the transceiver is evaluated from the experimental results. Especially, the performance of PN code acquisition accomplished by sliding correlator which is very important to evaluate spread spectrum receiver is evaluated with the comparison of the lock states.
In this paper, we design the sliding correlator SS transceiver which supports short message service. We also analyze the PN code acquisition circuit that is essential for spread spectrum receiver. Using Maxplus II tool provided by altera Co., Ltd, we have designed PN code generator, and sliding correlator for PN code acquisition. Then, they have been made into FPGA by way of EPM7064SLC44-10 - a chip of Altera Co., Ltd. Additionally, we have designed delay clock circuit which is faster than the clock of Tx PN clock, designed switching circuit to control the clock rate and data demodulation circuit. The performance of the transceiver is evaluated from the experimental results. Especially, the performance of PN code acquisition accomplished by sliding correlator which is very important to evaluate spread spectrum receiver is evaluated with the comparison of the lock states.
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문제 정의
신호 대역의 확산, 확산 신호의 전송 및 수신된 확산 대역에서 원래의 정보 대역으로 변환하여 요구되는 신호의 재생 등이 스펙트럼 확산 통신의 필수 요건들이다. 결국 일련의 대역폭 변환 과정을 수행함에 있어 그 최종 목적은 잡음신호가 존재하는 환경 하에서 오차가 없는 정보를 전송하기 위한 시스템 구성인 것이다. 대역통과 전송에 사용하기 위해서는 그림 3과 같은 코히어런트 BPSK방법을 사용할 수 있다.
본 논문에서는 대역확산기술의 기초가 되는 대역확산 방식의 BPSK 송수신기를 ALTERA 사에서 제공하는 MAX-PLUSⅡ tool을 이용하여 설계하고 주변회로를 구성하여 구현하고자 한다. 이를 위하여 Ⅱ장에서는 대역확산 시스템에 대한 기본적인 이론을 다루고 대역확산수신기에서의 성능을 결정하는 주요 기술인 PN 코드 동기방법에 대해 논하며 III장에서는 전체 구현된 회로의 실험 측정결과를 고찰하며 IV장에서는 결론을 맺는다.
제안 방법
본 논문에서는 CDMA기술의 기초가 되는 대역확산 방식의 DS/SS-BPSK 송수신기설계를 위해 대역확산 시스템에 대한 이론적인 분석과 대역확산 수신기에 있어서 중요한 PN 코드 동기 회로에 대한 분석을 토대로 PN 코드발생기, 클럭 발생을 위한 분주회로, 수신기에서의 PN 코드의 상관을 위한 슬라이딩상관기 등을 Altera 사에서 제공하는 MaxplusⅡ tool을 사용하여 설계하고 이를 Altera사의 칩 EPM7064 SLC44-10을 사용하여 FPGA화 하였으며, 디지털 설계가 용이하지 않은 주변회로인 슬라이딩 상관기에 필요한 PN코드 지연클럭 발생회로, 동기 스위치제어회로, 데이터복조회로를 설계하여 전체적인 송수신기회로를 설계하였다. 설계된 회로를 실험을 통하여 송수신기의 성능을 평가 관찰하였다.
본 논문에서는 CDMA기술의 기초가 되는 대역확산 방식의 DS/SS-BPSK 송수신기설계를 위해 대역확산 시스템에 대한 이론적인 분석과 대역확산 수신기에 있어서 중요한 PN 코드 동기 회로에 대한 분석을 토대로 PN 코드발생기, 클럭 발생을 위한 분주회로, 수신기에서의 PN 코드의 상관을 위한 슬라이딩상관기 등을 Altera 사에서 제공하는 MaxplusⅡ tool을 사용하여 설계하고 이를 Altera사의 칩 EPM7064 SLC44-10을 사용하여 FPGA화 하였으며, 디지털 설계가 용이하지 않은 주변회로인 슬라이딩 상관기에 필요한 PN코드 지연클럭 발생회로, 동기 스위치제어회로, 데이터복조회로를 설계하여 전체적인 송수신기회로를 설계하였다. 설계된 회로를 실험을 통하여 송수신기의 성능을 평가 관찰하였다. 특히, 수신기에 있어서 역 확산을 위한 PN 신호의 동기과 정의 성능을 동기가 이루어지지 않았을 때와 동기가 이루어지는 과정에 대한 실험 결과를 토대로 분석하였다.
특히, 수신기에 있어서 역 확산을 위한 PN 신호의 동기과 정의 성능을 동기가 이루어지지 않았을 때와 동기가 이루어지는 과정에 대한 실험 결과를 토대로 분석하였다. 즉, 동기가 이루어 졌을 때의 동기 탐색/유지신호와 동기가 이루어지지 않았을 때의 게이트 지연시간으로 인한 동기 탐색/유지신호등의 결과를 통해 성능을 평가하였다. 슬라이딩 상관기의 경우 코드 동기를 위한 시간이 송 수신 PN 코드의 불확정성이 클 경우 상당히 큼을알 수 있었다.
설계된 회로를 실험을 통하여 송수신기의 성능을 평가 관찰하였다. 특히, 수신기에 있어서 역 확산을 위한 PN 신호의 동기과 정의 성능을 동기가 이루어지지 않았을 때와 동기가 이루어지는 과정에 대한 실험 결과를 토대로 분석하였다. 즉, 동기가 이루어 졌을 때의 동기 탐색/유지신호와 동기가 이루어지지 않았을 때의 게이트 지연시간으로 인한 동기 탐색/유지신호등의 결과를 통해 성능을 평가하였다.
성능/효과
그림 19는 수신된 PN 신호와 수신국부 PN 발생기 신호가 동기가 이루어 졌을 경우의 결과를 나타내었다. 결과를 보면 알 수 있듯이 동기를 계속 유지하기 위해 송신기 PN 신호 발생 클럭으로 사용된 1MHz 클럭이 수신기 에서도 사용됨을 볼 수 있다. 또한 이때의 비교기의 출력은 ‘0’을 나타내었으며, 이 신호는 상관기의 스위칭회로의 출력을 1MHz 를 통과시키는 것을 그림 20을 보면 알 수 있다.
후속연구
반면 회로의 구성에 있어서는 성능에 비해 간단하였다. 향후는 주파수도약방식의 시스템과 반송파 주파수를 RF 주파수 대역으로 변환하여 전체시스템을 설계하여 성능을 평가하는 연구가 이루어 질 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
WLAN과 WPAN은 무엇을 제공하는가?
여러가지 무선 홈 네트워크 중가장 활발한 성장을 거듭해온 기술은 WLAN (Wireless Local Area Network) 시스템과 Bluetooth로 불리는 WPAN (Wireless Personal Area Network) 시스템이다. WLAN과 WPAN은 동일한 비허가ISM(Industrial, Scientific and Medical)대역을 이용하여 다양한 서비스를 제공한다. ISM 대역에서의 간섭의 영향을 줄이기 위한 기술로 대역확산시스템이 도입되었다.
대역확산시스템은 어떠한 방식인가?
ISM 대역에서의 간섭의 영향을 줄이기 위한 기술로 대역확산시스템이 도입되었다. 대역 확산은 데이터를 전송하는데 필요한 최소한의 대역폭보다 많은 대역폭을 통하여 전송하는 방식이다. 이는 전송 전에 데이터 열과 독립적인 의사 잡음코드를 사용함으로써 달성되어질 수 있다.
무선 홈 네트워크 중 가장 활발하게 성장하는 기술은?
4GHz 대역 무선 홈 네트워킹 시스템 기술은 유무선 상에서 정보를 빠른 시간 내에 더 정확하게 얻기 위해 많은 연구와 표준화가 진행되고 있다. 여러가지 무선 홈 네트워크 중가장 활발한 성장을 거듭해온 기술은 WLAN (Wireless Local Area Network) 시스템과 Bluetooth로 불리는 WPAN (Wireless Personal Area Network) 시스템이다. WLAN과 WPAN은 동일한 비허가ISM(Industrial, Scientific and Medical)대역을 이용하여 다양한 서비스를 제공한다.
참고문헌 (9)
Jonathan S. Min and Henry Samueli, "Analysis and Design of Frequency-Hopped Spread-Spectrum Transceiver for Wireless personal Communications," IEEE Trans. On Vehicular Tech. Vol.49, No.5, pp 1719-1731, Sep. 2000.
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Jack,K. Homes, "Coherent Spread Communication", Wiley interscience, Inc. 1982.
G. F. Sage, "Serial Synchronization of Pseudonoise Systems," IEEE Trans. Comm. Tech., December 1964.
"Communication System," IEEE Trans. Comm., August
Weihua Zhuang, Member "Noncoherent Hybrid Parallel PN Code Acquisition for CDMA Mobile Communications", IEEE Transactions on Vehicular Technology. vol.45.NO.4., November 1996.
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W. C. Lindsey, Synchronization Systems in Communication and Control, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1972.
Luca Fanucci, Riccardo De Gaudenzi, Filippo Giannetti "VLSI Implementation of a Signal Recognition and Code Acquisition Algorithm for CDMA Packet Receivers", IEEE Journal on selected are as in communications. vol.16.NO.9., December 1998
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