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소프트웨어 라디오 수신기의 구현을 위한 효율적인 Programmable Down Converter 설계
An Efficient Design of Programmable Down Converter for Software Radio

곽승현   (삼성전자(주)CC0101996  ); 김재석   (연세대학교 전기전자공학과UU0000936  );
  • 초록

    본 논문에서는 소프트웨어 라디오 수신기의 programmable down converter(PDC) 구현을 위한 효율적인 데시메이션 필터 구조를 제안한다. 제안된 데시메이션 필터는 개선된 cascaded integrator-comb(CIC)필터, cascaded comb, modified halfband 필터 및 halfband 필터, 프로그램 가능한 FIR 필터로 이루어져 있다. 새롭게 제안된 구조는 보상필터를 사용하여 CIC 필터의 통과대역 주파수 감쇠를 보완하고 aliasing억제 능력을 높여, CIC 필터에서 더욱 많은 데시메이션을 담당하도록 설계되었다. 또한 CIC의 보상필터로 인해 cascaded comb 및 modified halfband 필터를 사용 가능토록 하였다. 이러한 구조는 곱셈기가 필요 없기 때문에 연산량을 줄일 수 있고, FIR 필터의 계수를 줄일 수 있다. 실제 구현에서는 기존의 해리스사의 하드웨어에 비해, 곱셈 연산시 연산자 개수는 약 20%, 연산량은 약 50%의 복잡도를 줄일 수 있었다.


    This paper proposes an efficient decimation filter structure in programmable down converter for software radio. The decimation filter consists of the cascaded integrator-comb(CIC) filter, a compensation filter for CIC, cascaded comb and modified halfband filters, and programmable FIR filter. Since the compensation filter is used in CIC, the passband drooping is compensated and stopband attenuation is improved. Therefor the more decimation can be implemented in CIC filter. The compensation filter in CIC reduced the computational complexity of other decimation filters and the coefficients of PFIR, thereby achieving a significant hardware reduction over existing approaches. We can reduce the multiply operator by 20% in hardware and operation by 50% as compared with PDC of Harris.


  • 참고문헌 (12)

    1. H. J. Oh, 'Design of Computationally Efficient Cascade Form Digital Filters and Its Applications to Programmable Downconversion in Software Defined Radios', KAIST 박사학위논문, May 1999 
    2. The Math Works Ins., Matlab Optimization Toolbox, User's Guide Version 5, May 1997. 
    3. R.E. Crochiere and L.R.Rabiner, Multirate Digital Signal Processing, Prentice Hall, 1993 
    4. Keshab K. Parhi, VLSI Digital Signal Processing Systems, Prentice Hall, 1999 
    5. J. Kaiser and R. Hamming, 'Sharpening the response of a symmetric nonrecursive filter by multiple use of the same filter', IEEE Trans. Acoust. Speech Signal Processing, vol. ASSP-25, pp.415-422, Oct. 1977 
    6. H. J.Oh, S. Kim, G. Choi and Y. H. Lee, 'On the Use of Interpolated Second-Order Polynomials for Efficient Filter Design in Programmable Downconversion', IEEE JSAC, Vol. 17, No. 4, pp. 551-560, April 1999. 
    7. A. Y. Kwentus, Z. Jiang and A. N. Willson. Jr., 'Application of filter sharpening to cascaded integrator-comb decimation filters', IEEE Trans. Signal Processing, Vol. 45, pp.457-467, Feb. 1997. 
    8. HSP50214 Data Sheet, Harris Semiconductor, 1997 
    9. E. B. Hogenauer, 'An Economical Class of Digital Filters for Decimation and Interpolation', IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing, Vol. ASSP-29, pp. 152-162, Apr. 1981 
    10. 신원화, 한건희, 'SDR 시스템을 위한 ADC의 위치 및 구조 제안', 전자공학회 회지, 2000. 4월, 제 27권 제 4호, pp. 91-98 
    11. A. K. Salkintzis, H. Nie, and P.T. Mathiopoulos,' ADC and DSP Challenges in the Development of Software Radio Base Stations', IEEE Personal Comm, pp. 47-55, August 1999. 
    12. T. Hentschel, M. Henker, and G. Fettweis, 'The Digital Front-End of Software Radio Terminals', IEEE Personal Comm. August 1999, pp. 40-46 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (3)

    1. Lee, Yoon-Jong ; Choi, Seung-Woon ; Kim, Chong-Hoon 2009. "A Digital Carrier Recovery Scheme for Satellite Transponder" 한국통신학회논문지. The journal of Korea Information and Communications Society. 무선통신, 34(a10): 807~813     
    2. Baek, Je-In 2010. "A Design Method of Multistage FIR Filters for Sampling Rate Converters" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SP, 신호처리, 47(1): 150~158     
    3. Park, Chan-Hoon ; Shin, Dong-Woo ; Choi, Youn-Kyoung ; Yang, Hoon-Gee ; Yang, Sung-Hyun ; Park, Jong-Chul 2011. "Implementation of Digital IF design for a OFDM based WLAN" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences, 15(8): 1687~1694     

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