초록
본 논문에서는 기준신호를 나타내는 하나의 파일럿채널과 다수의 트래픽채널을 갖는 DS/CDMA용 송수신기구조를 제안한다. 파일럿채널은 데이타 변조가 되지 않은 순수 PN 부호성분을 전송하며 수신단에서 PN 동기 및 동기복조의 기준신호로 이용한다. 또한 이러한 구조는 순방향뿐만 아니라 역방향 링크에도 적용된다. 제안된 DS/CDMA 방식의 특징은 다음과 같다. 첫째, 트래픽채널의 확산 방식은 I-phase 및 Q-phase의 확산부호를 파일럿채널의 그것과 교차하게 배치한 interlaced quardrature-spreading(IQS) 구조를 갖는데 이는 기존의 확산방식에 비해 데이타 신호의 영교차율을 줄여 송신단 출력신호 레벨의 변화를 작게한다. 둘째, PN부호의 초기동기 및 동기초적시 임계값을 적응적으로 자동설정하며, 초기동기시 PN 부호를 한 칩씩 이동하게 하여, 기존의 방식에 비해 초기동기 시간을 절반으로 줄이게 했으며, 수신부에서 PN 부호 발생기를 하나만 사용하여 초기동기 및 동기추적이 되게했다. 또한 state machine을 이용하여 재동기 timing을 자동설정 하도록 설계했다. 셋째, 본 방식에서는 자동주파수조절(automatic frequency control: AFC)기능, 입력신호의 크기에 따라 능동적으로 유효한 출력 레벨을 조절하는 자동 레벨조절(automatic level control: ALC)기능, bit-error-rate(BER)을 자동계산하는 기능, 인접 채널과의 간섭을 최소화하기 위한 스펙트럼 성형기능 등을 도입하여 사용자 편의를 도모했다. 넷째, 데이타 전송속도를 16Kbps~1.024Mbps로 가변이 되게함으로써 다양한 응용에 대처할 수 있게 설계했다. 한편, 본 논문에서 제안한 DS/CDMA 모뎀구조는 다양한 simulation을 통하여, 알고리즘 검증 과정을 거쳤으며, 제안된 DS/CDMA 모뎀 구조는 VHDL을 이용하여 ASIC으로 구현하였다. DS/CDMA용 ASIC은 송신부 ASIC과 수신부 ASIC으로 나누어 개발 하였으며, 한개의 ASIC당 3개의 채널을 동시에 수용할 수 있으며, 다수의 ASIC을 사용하여 여러 채널의 다중접속이 가능하다. 제작완료된 ASIC은 기능시험을 완료했으며 실제 line-of-sight(LOS) 시스템 구현에 적용중이다.
In this paper, we suggest an architecture of DS/CDMA tranceiver composed of one pilot channel used as reference and multiple traffic channels. The pilot channel-an unmodulated PN code-is used as the reference signal for synchronization of PN code and data demondulation. The coherent demodulation architecture is also exploited for the reverse link as well as for the forward link. Here are the characteristics of the suggested DS/CDMA system. First, we suggest an interlaced quadrature spreading(IQS) method. In this method, the PN coe for I-phase 1st channel is used for Q-phase 2nd channels and the PN code for Q-phase 1st channel is used for I-phase 2nd channel, and so on-which is quite different from the eisting spreading schemes of DS/CDMA systems, such as IS-95 digital CDMA cellular or W-CDMA for PCS. By doing IQS spreading, we can drastically reduce the zero crossing rate of the RF signals. Second, we introduce an adaptive threshold setting for the synchronization of PN code, an initial acquistion method that uses a single PN code generator and reduces the acquistion time by a half compared the existing ones, and exploit the state machines to reduce the reacquistion time Third, various kinds of functions, such as automatic frequency control(AFC), automatic level control(ALC), bit-error-rate(BER) estimator, and spectral shaping for reducing the adjacent channel interference, are introduced to improve the system performance. Fourth, we designed and implemented the DS/CDMA MODEM to be used for variable transmission rate applications-from 16Kbps to 1.024Mbps. We developed and confirmed the DS/CDMA MODEM architecture through mathematical analysis and various kind of simulations. The ASIC design was done using VHDL coding and synthesis. To cope with several different kinds of applications, we developed transmitter and receiver ASICs separately. While a single transmitter or receiver ASC contains three channels (one for the pilot and the others for the traffic channels), by combining several transmitter ASICs, we can expand the number of channels up to 64. The ASICs are now under use for implementing a line-of-sight (LOS) radio equipment.