Abstract
In this paper, we design the FPGA (Field-Programmable Gate Array) of the KOINONIA WPAN (Wireless Personal Area Network), and implement the SoC (System on Chip). We use the redundant bits to make a constant-amplitude in a modulator part. Additionally, the SNR (Signal to Noise Ratio) performance of the demodulator is improved by using the redundant bits in decoding steps. The four-million FPGA of the KOINONIA WPAN can be operated at 44MHz frequency. The PER (Packet Error Rate) of the designed FPGA with RF (Radio Frequency) module is below 1% at the -86dB MIPLS (Minimum Input Power Level Sensitivity), and the SNR is about 13dB. The SoC is implemented by using Hynix 0.25um CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) process. The size of the SoC is $6.52mm{\times}6.92mm$.
본 논문에서는 KOINONIA 무선 개인 영역 네트워크 (WPAN: Wireless Personal Area Network) 표준을 프로그래밍 가능한 게이트 배열 (FPGA: Field-Programmable Gate Array)로 설계하고 시스템 온 칩 (SoC: System on Chip)으로 구현하였다. 변조부에서는 정진폭을 유지할 수 있도록 잉여 비트를 이용하여 부호화하였고, 수신부에서는 이 잉여 비트를 복호 하는데 사용함으로써 낮은 신호 대 잡음비 (SNR: Signal to Noise Ratio)에서도 동작이 가능하게 하였다. KOINONIA WPAN은 400만 게이트 급의 FPGA에서 44MHz이상으로 동작하였으며, 무선 주파수 (RF: Radio Frequency) 모듈과의 연동 실험에서는 최소 입력 전력 레벨 감도 (MIPLS: Minimum Input Power Level Sensitivity)가 -86dBm인 환경에서 SNR은 13dB, 패킷 오율 (PER: Packet Error Rate)은 1% 이하라는 높은 성능을 나타내었다. SoC 칩은 하이닉스 0.25um 상보 금속 산화 반도체 (CMOS: Complementary Metal Oxide Semiconductor) 공정을 이용하였으며 면적은 $6.52mm{\times}6.92mm$이다.
