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Re:디지털 복변조에~:QPSK문제점OQPSK로개선, Demodulation방식

작성자kshong|작성시간02.12.06|조회수2,072 목록 댓글 0
IS-95에 사용되는 변조에 qpsk와 oqpsk가 사용 되는데 qpsk변조 사용시 변조된 신호의 대역폭을 1.23MHz내로 제한하게 되고, 이때 위상 불연속 점에서 필터링에 의한 무시할 수 없는 Amplitude정보가 발생하게 된다고 하는데 그 과정에 대해서 알고 싶습니다. 또 복조는 대부분 변조의 역으로 이루어 진다고만 되어 있는데 복조방식에 대한 자세한 자료 있으신분 갈켜 주세요...
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[QPSK문제점OQPSK로개선]

IS-95(2G) 스펙보면 reverse link에서 Offset Quadrature Phase Shift Keying 을 이용하여 modulation 해서 기지국으로 쏘는데요.
이렇게 하는 이유는 peak to average ratio를 낮추기 위한것으로 알고 있어요. signal vector constallation에서 symbol이 갑자기 zero지점을 통과해서 바뀌면 amplitude의 변화가 크고 이것이 다른 주파수 신호에 영향을 주지않게 하토록 하는 amp의 능력범위안에 있게 한다고 하네요.

QPSK 쓰면 다음 전송하려는 symbol 이 경우에 따라서는 signal constellation diagram에서 zero corossing이 발생한 후에 출력되는데(carrier의 위상변화가 180도가 되는 경우가 있슴->amplitude가 확확 바뀜). 이때 amplifier의 동작에 무리를 줍니다.
즉 amp의 dynamic range내에서의 출력변화라도 급격하게 변화하게 되면 amp특성상 distortion 이나 harmonics가 만들어지지 않을까 합니다.
amp의 linear특성이 좋지 않으면 더욱 문제겠지요. 순방향은 기지국이니 linear한 특성을 갖은 좋은 amp 써서 QPSK를 써도 되지만 개체수가 많은 단말은 linear특성이 좋은 비싼 amp사용하기 어렵죠. 그래서 reverse는 QPSK안쓰고 OQPSK쓰죠.
'위상불연속점에서 필터링에 의한 무시할 수 없는 amplitude 정보'란 amp의 동작범위를 뛰어넘는 급격한 동작(peak to average ratio가 큰것)으로 파생되는 distortion 이나 harmonics를 말하는 것이 아닐까요?

I channel에 비해서 Q channel이 1/2 symbol delay를 주는 OQPSK 쓰면 zerro crossing 하는 경우가 없어져서(90도 씩만 바뀜) amp에 무리를 주지 않게 됩니다. 또, amp의 출력이 급변하지 않게 하여 amp사용이 효율적이 되어 battery사용도 늘어나고요. 해서 2G system의 reverse에서 OQPSK를 이용하지요.
(Jhone Sam Lee의 CDMA Systems Engineering Handbook, Artech House Pulishers 책을 참고하세요)



참고로 3G에서는 OQPSK를 이용하지 않고 HPSK(Hybrid Phase Shift Keying혹은 Orthogonal Complex QPSK)를 이용합니다. 여러 채널을 동시에 각긱 다른 전력으로 전송하기 위해서 complex spreading(Q-channel, I-channel로 PN을 곱하기)을 하는데 그러면 OQPSK를 써도 zerro crossing이 나타나서 peak to average ratio가 높아집니다. 그래서 HPSK라는 것을 이용하지요. cdma2000 스펙의 Physical Layer 보면 링크구조가 나오잖습니까? 그 그림에서 complex multipler로 들어가기 전에 walsh rotating 하는 이유가 바로 average to peak ratio 낮추는 것을 목적으로 하는 HPSK 입니다.

HPSK Spreading for 3G (AN 1335) 참조하세요
http://we.home.agilent.com/cgi-bin/bvpub/agilent/reuse/cp_ReferenceRedirector.jsp?CONTENT_NAME=AGILENT_EDITORIAL&CONTENT_KEY=1000000521:epsg:apn&ENTITY_CODE=ED30&STRNID=03&LANGUAGE_CODE=eng&COUNTRY_CODE=ZZ



[Demodulation방식]

복조요?
스펙에 transmitter에 대한 것은 신호, 채널구조 다 적어 놨는데 receiver에는 구체적으로 채널 구조가 명시가 되어 있지 않습니다.
보내는 쪽에서 spec 따라서 신호를 보냈으면 수신하는 쪽에서는 재량껏 수신만 하면 되지 않을까요? 기지국장비나 단말기 만드는 쪽에서 physical layer는 알아서 하라는 의미인가 봅니다. 즉 transmitter의 채널 구조가 이리 생겼으니 받는 쪽은 말그대로 그 역으로 과정처리하면 되겠죠. 너무 당연한 것이라서 스펙에 없나 봅니다. 저는 그렇게 생각하고 있었어요. 맘 편하게...
hardware 직접 만들어 보지는 않았지만, SPW같은 simulator에서는 송신기 구조하고 반대로 차례로 구성하니까 복조 되었었는데... 쩝.

복조방식에 대한 자세한 자료 있으신분 저도 알려주세요.


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