Implementation of a FLEX Protocol Signal Processor for High Speed Paging System

고속 페이징 시스템을 위한 FLEX 프로토콜 신호처리기의 구현

  • 강민섭 (안양대학교 정보통신·컴퓨터공학부) ;
  • 이태응 ((주) 코아테크)
  • Published : 2001.01.01

Abstract

This paper presents the design and FPGA implementation of a FLEX PSP(Protocol Signal Processor) for the portable high speed paging system. In this approach, two algorithms are newly proposed for implementing the PSP which provides capabilities of the maximum 6,400bps at speed, high-channel throughput, real time error correction and an effective frame search function. One is an accurate symbol synchronization algorithm which is applied for synchronizing the interleaved 4-level bit symbols which are received at input stage of A/D converter, and the other is a modified fast decoding algorithm which is provided for realizing double error correction of (31,21)BCH signal. The PSP is composed of six functional modules, and each module is modelled in VHDL(VHSIC Hardware Description Language). Both functional simulation and logic synthesis have performed for the proposed PSP through the use of Synopsys$^{TM}$ tools on a Axil-320 Workstation, and where Altera 10K libraries are used for logic synthesis. From logic synthesis, we can see that the number of gates is about 2,631. For FPGA implementation, timing simulation is performed by using Altera MAX+ PLUS II, and its results will be also given. The PSP which is implemented in 6 FPGA devices on a PCB has been verified by means of Logic Analyzer.r.

본 논문은 휴대용 고속 페이징 시스템을 위한 FLEXTM 프로토콜 신호 처리기의 설계 및 FPGA 구현에 관한 것이다. 본 논문에서는 A/D 변환기의 입력 단에서 수신된 interleaved 4-level 비트 심볼 데이터의 동기를 위한 심볼 동기 알고리듬과 (31,21)BCH 부호에 대해 실시간 2중 오류정정이 가능한 개선된 복호 알고리듬을 제안한다. 설계된 프로토콜 신호처리기는 6개의 기능 모듈로 구성되어 있으며, 각 모듈은 VHDL(VHSIC Hardware Description Language)로 모델링을 행하였다. 제안된 프로토콜 신호기는 Axil-320 워크스테이션 상에서 Synopsys/sup TM/툴을 이용하여 기능 시뮬레이션 및 논리합성(Altera 10K 라이브러리 이용)을 수행하였다. 논리합성 결과 전체 셀의 수는 약 2,631이었다 또한, 설계된 FPGA 칩의 설계검증을 위하여 Altera MAX+ PLUS Ⅱ 상에서 타이밍 시뮬레이션을 수행하였다. PCB 상에서 testbed를 구축한 후, Logic Analyzer를 이용하여 제작된 FPGA 칩의 동작상태를 확인하였고, 실험을 통하여 제작된 칩이 정확히 동작함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. CCIR The Book of the CCIR Radiopaging Code, Nr. 1-CCIR 584, Radio Paging Code Standard Group, 1986
  2. Motorola Inc., $FLEX^{TM}$: Protocol Specification and $FLEX^{TM}$ Encoding and Decoding Requirements, 1996
  3. John G. Proakis, 'Digital Ccrnmunications,' Third Edition, Vol 6, pp. 333-371, 1995
  4. Darrel R. Judd 'Data Synchronization Simulation Using The MATHWORKS Communications Toolbox' Proc. of IEEE International Corf. on Comm., pp. 706-710, June 1996 https://doi.org/10.1109/ICC.1996.541273
  5. Yi Chang Cheng, Erl Huel Lu, To Chang and Po Chiang Lu, 'A New Step-by-step Decoder for Double-error Correcting Primitive Binary BCH Codes in Normal Basis', International Journal of Electronics, Vol. 80, No. 4, 1996 https://doi.org/10.1080/002072196137138
  6. 이만영, 'BCH 부호와 Read-Solomon 부호', 민음사, 1996
  7. Alain Poli, and Llorenc Huguet, ERROR CORRECTING CODES, THEORY AND APPLICATIONS, Prentice Hall, 1992
  8. DASC of the IEEE, IEEE Standard VHDL Language Reference Manual, June 6, 1994
  9. ERROR CORRECTING CODES, THEORY AND APPLICATIONS Alain Poli;Llorenc Huguet
  10. IEEE Standard VHDL Language Reference Manual DASC of the IEEE