Low Power Current mode Signal Processing for Maritime data Communication

해상 데이터 통신을 위한 저전력 전류모드 신호처리

In the maritime communication, Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) communication terminal should be operated with low power consumption, because the communication should be accomplished in the circumstance of disaster. Therefore, Low power FFT processor is required to be designed with current mode signal processing technique than digital signal processing. Current- to-Voltage Converter (IVC) is a device that converts the output current signal of FFT processor into the voltage signal. In order to lessen the power consumption of OFDM terminal, IVC should be designed with low power design technique and IVC should have wide linear region for avoiding distortion of signal voltage. To design of one-chip of the FFT LSI and IVC, IVC should have a small chip size. In this paper, we proposed the new IVC with wide linear region. We confirmed that the proposed IVC operates linearly within 0.85V to 1.4V as a function of current-mode FFT output range of -100~100[uA]. Designed IVC will contribute to realization of low-power maritime data communication using OFDM system.

해상통신에서 운용되는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)통신 단말기는 긴급재난시에도 동작하여야 하므로, 저전력으로 동작하여야 한다. 따라서 Digital Signal Processing (DSP) 동작하는 전압모드 Processor보다 저전력 동작이 가능한 전류모드 FFT (Fast-Fourier-Transform) Processor의 설계가 필요하게 되었다. IVC (Current-to-Voltage Converter)는 전류모드 FFT Processor의 출력 전류를 전압 신호로 바꾸는 디바이스로써, 저전력 OFDM 단말기 동작을 위해 IVC의 전력 손실은 낮아야 하고, FFT의 출력 전류가 전압신호에 대응이 될 수 있도록 넓은 선형적인 동작구간을 가져야 하며, 향후, FFT LSI와 IVC가 한 개의 칩으로 결합되는 것을 고려하면, 작은 크기의 chip size로 설계되어야 한다. 본 논문에서는 선형 동작 구간이 넓은 새로운 IVC를 제안한다. 시뮬레이션 결과, 제안된 IVC는 전류모드 FFT Processor의 출력 범위인 -100 ~100[uA]에서 0.85V~1.4V의 선형동작구간을 갖게 됨을 확인하였다. 제안된 IVC는 전류모드 FFT Processor와 더불어 OFDM을 이용한 저전력 해상 데이터통신 실현을 위한 선도 기술로 유용할 것이다.