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결정 궤환 구조를 갖는 차동 위상 검출기의 고속 데이터 처리를 위한 VLSI 설계
A VLSI Design for High-speed Data Processing of Differential Phase Detectors with Decision Feedback

김창곤   (한양대학교 전자전기컴퓨터공학부UU0001519  ); 정정화   (한양대학교 전자전기컴퓨터공학부UU0001519  );
  • 초록

    본 논문은 결정 궤환 구조를 갖는 차동 위상 검출기의 고속 데이터 처리를 위한 VLSI 구조를 제안한다. 기존 차동 위상 검출 방식의 낮은 BER 성능을 극복하기 위해 DF-DPD, DPD-RGPR, DFDPD-SA 등의 다중 심볼 검출 방식이 제시되었다. 이러한 검출 방식들은 참조 위상으로 사용되는 이전 심볼에서의 잡음 효과를 작게 하기 위하여 검출된 위상을 궤환시키는 구조를 갖고 있다. 하지만, 검출된 위상을 궤환시키는 작용은 데이터 처리 속도를 기존의 차동 위상 검출기보다 느리게 한다. 본 논문에서는 결정 궤환 구조를 갖는 차동 위상 검출기가 기존의 차동 위상 검출 방식처럼 고속으로 데이터를 처리할 수 있는 VLSI 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 'M-1' 번째 과정에서 'M' 번째 과정을 미리 계산하는 선계산(pre-calculation) 방식과 'M-1'번째 과정에서 예견 위상들을 궤환시키는 선결정 궤환(pre-decision feedback) 방식을 갖는다. 본 논문에서 제안된 구조는 VHDL(Very-high-speed-IC Hardware Description Language)를 사용하여 RTL(Register Transfer Level)로 구현되었다. 시뮬레이션 결과, 제안된 구조는 고속으로 데이터를 처리함을 확인하였다.


    This paper proposes a VLSI architecture for high-speed data processing of the differential phase detectors with the decision feedback. To improve the BER performance of the conventional differential phase detection, DF-DPD, DPD-RGPR and DFDPD-SA have been proposed. These detection methods have the architecture feedbacking the detected phase to reduce the noise of the previous symbol as phase reference. However, the feedback of the detected phase results in lower data processing speed than that of the conventional differential phase detection. In this paper, the VLSI architecture was proposed for high-speed data processing of the differential phase detectors with decision feedback. The Proposed architecture has the pre-calculation method to previously calculate the results on 'N'th step at 'M-1'th step and the pre-decision feedback method to previously feedback the predicted phases at 'M-1'th step. The architecture proposed in this paper was implemented to RTL using VHDL. The simulation results show that the Proposed architecture obtains the high-speed data processing.


  • 주제어

    Differential Phase Detection .   Desion Feedback .   VLSI Design .   High-speed Data Processing.  

  • 참고문헌 (12)

    1. Chang-kon Kim, Jong-wha Chong, 'A VLSI Architecture for Novel Decision Feedback Differential Phase Detection with an Accumulator,' ETRI Journal, Vol. 24, No. 2, pp. 161 -171, April 2002 
    2. Dong-taek Lee, Oui-suk Uhm and Hwang-soo Lee, 'Differentially Coherent Communication with Multiple-Symbol Observation Interval,' IEEE Communications Letters, Vol. 5, No. 1, pp. 1-3, January 2001 
    3. Chang-kon Kim, Ji-yong Yoon and Jong-wha Chong, 'An Architecture of Decision Feedback Differential Phase Detection of M-ary DPSK Signals,' 1999 IEEE TENCON, pp. 49~53, November 1999 
    4. L. H. J. Lampe and R. F. H. Fischer, 'Low Complexity Multilevel Coding for Multiple-Symbol Differential Detection,' Electronics Letters, Vol. 36, No. 25, pp. 2081-2082, December 2000 
    5. Sasa Dordevic, 'Differential 8-PSK Code with Multisymbol Interleaving,' 1999 TELSIKS, pp. 596-599, October 1999 
    6. Ruey-Yi Wei and Mao-Qiao Lin, 'Differential Phase Detection Using Recursively Generated Phase References,' IEEE Transactions on Communications, Vol. 45, No. 12, pp. 1504-1507, December 1997 
    7. Wu Xiaofu and Sun Songgeng, 'Block Demodulation of MDPSK with Low Complexity,' Electronics Letters, Vol. 34, No. 5, pp. 428-429, March 1998 
    8. Jian Liu and S. C. Kwatra, and J. Kim, 'An Analysis of Decision Feedback Detection of Differentially Encoded MPSK Signals,' IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 44, No. 2, pp. 261-267, May 1995 
    9. F. Adachi and M Sawahashi, 'Decision Feedback Differential Phase Detection of M-ary DPSK Signals,' IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 44, No. 2, pp. 203-210, May 1995 
    10. F. Adachi and M Sawahashi, 'Viterbi-decoding Differential Detection of DPSK,' Electronics Letters, Vol. 28, No. 23, pp. 2196-2197, November 1992 
    11. Franz Edbauer, 'Bit Error Rate of Binary and Quaternary DPSK Signals with Multiple Differential Feedback Detection,' IEEE Transactions on Communications, Vol. 40, No. 3, pp. 457-460, March 1992 
    12. Dariush Divsalar and Marvin K Simon, 'Multiple-Symbol Differential Detection of MPSK,' IEEE Transactions on Communications, Vol. 38, No. 3, pp. 300-308, March 1990 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Jeong, Jin-Doo ; Jin, Yong-Sun ; Chong, Jong-Wha 2010. "A Performance Analysis of DF-DPD and DPD-RGPR" 電子工學會論文誌. Journal of the institute of electronics engineers of Korea. IE. 산업전자, 47(4): 39~47     

 저자의 다른 논문

  • Chong, Jongwha (86)

    1. 1982 "LSI의 Layout CAD에 있어서의 배선 혼잡도를 고려한 배치 문제" 電子工學會誌 = Journal of the Korean Institute of Electronics Engineers 19 (3): 19~27    
    2. 1984 "1차원 MOS-LSI 게이트 배열 알고리즘" 電子工學會誌 = Journal of the Korean Institute of Electronics Engineers 21 (4): 13~16    
    3. 1984 "LSI의 Layout CAD에 관한 연구 -자동 배치 프로그램 개발-" 電子工學會誌 = Journal of the Korean Institute of Electronics Engineers 21 (4): 72~77    
    4. 1984 "다층 LSI에 있어 Single-Row Routing Algorithm" 電子工學會誌 = Journal of the Korean Institute of Electronics Engineers 21 (4): 84~89    
    5. 1984 "Gate Array LSI의 레이아웃 설계에 있어 초기 배치 알고리즘" 電子工學會誌 = Journal of the Korean Institute of Electronics Engineers 21 (6): 85~93    
    6. 1984 "LSI의 심볼릭 레이아웃 CAD 기술에 관한 연구 동향" 電子工學會雜誌 = KIEE review 11 (1): 34~38    
    7. 1984 "CAD의 연구" 電子工學會雜誌 = KIEE review 11 (4): 24~27    
    8. 1984 "CAD 기술의 현황과 동향 -레이아웃-" 電子工學會雜誌 = KIEE review 11 (5): 25~30    
    9. 1985 "Gate Array의 Global Routing 기법" 電子工學會誌 = Journal of the Korean Institute of Electronics Engineers 22 (3): 60~67    
    10. 1989 "Place and Routing" 電子工學會誌 = The journal of Korea Institute of Electronics Engineers 16 (1): 24~30    

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