A Numerically Controlled Oscillator for Multi-Carrier Channel Separation in Cdma2000 3X

Cdma2000 3X 다중 반송파 채널 분리용 수치 제어 발진기

  • 임인기 (한국전자통신연구원 기반기술연구소 고집적SoC연구부) ;
  • 김환우 (충남대학교 전자공학과)
  • Published : 2004.11.01

Abstract

We propose a foe phase tuner and a rounding processor for a numerically controlled oscillator (NCO), yielding a reduced phase error in generating a digital sine waveform. By using the fine Phase tuner Presented in this paper, when the ratio of the desired sine wave frequency to the clock frequency is expressed as a fraction, an accurate adjustment in representing the fractional value can be achieved with simple hardware. In addition, the proposed rounding processor reduces the effects of phase truncation on the output spectrum. Logic simulation results of the NCO for multi-carrier channel separation in cdma2000 3X multi-carrier receive system using these techniques show that the noise spectrum and mean square error (MSE) are reduced by 8.68 dB and 5.5 dB, respectively compared to those of truncation method and 2.38 dB and 0.83 dB, respectively, compared to those of Paul's scheme.

본 논문에서는 위상 오차를 개선한 디지털 사인 파형 생성을 위한 수치 제어 발진기 (NCO, Numerically Controlled Oscillator) 내의 세부 위상 조정기와 라운딩 처리기를 제안한다. 본 논문에서 제안된 세부 위상 조정기를 사용함으로써 원하는 사인 파형 출력 주파수와 클록 주파수와의 관계가 분수 관계식으로 나타나는 경우, 간단한 하드웨어의 사용으로 세부 조정값 B/A를 정확하게 처리할 수 있다. 또한 제안된 라운딩 처리기는 출력 스펙트럼 상에서 위상 잘라버림의 효과를 감소시킬 수 있다. 제안된 기술들을 cdma2000 3X 다중 반송파 채널 분리용 수치 제어 발진기에 적용하여 모의 실험한 결과 잡음 스펙트럼과 평균 자승 오차가 잘라버림 대비 8.68 dB와 5.5 dB 감소하였고, Paul 구조 대비 2.38 dB와 0.83 dB 감소함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Edward A. Lee, David G. Messerschmitt, DigitaI Communication - Second Edition, Kluwer Academic Publishers, pp. 700-713, 1994
  2. P. H. Saul, M. S. J. Mudd, 'A direct digital synthesizer with lOO-MHz output capabitity,' IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. 23, No. 3, pp. 819-821, Jime 1988 https://doi.org/10.1109/4.323
  3. Henry T. Nicholas, III, Henry Samueli, Bruce Kim, 'The optimization of direct digital frequency synthesizer performance in the presence of finite word length effects,' Proceedings of the 42nd Annual Frequency Control Symposium, pp. 357 - 363, June 1988
  4. Matthew Thompson, 'Low-Latency, High-Speed Numerically Controlled Oscillator Using Progression-of States Technique,' IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. 27, No. 1, pp. 113-117, January 1992 https://doi.org/10.1109/4.109564
  5. Fang Lu, Henry Samueli, 'A 7OO-MHz. 24-b Pipelined Accumulator in 1.2-um CMOS for Apptication as a Numerically Controlled Oscillator' IEEE Journal of Solid-state Circuits, Vol. 28, No. 8, pp. 878-886, August 1993 https://doi.org/10.1109/4.231324
  6. 유상범 외 3명, '디지털 위상 변조 기능을 갖는 디지털 직접 주파수 합성기의 스퍼리어스 잡음 감소,' 한국통신학회 논문집, 제26권 2B호, pp.148-152, 2001년 2월
  7. R. Ertl, J. Baier, 'Increasing the frequency resolution of NCO-systems using a circuit based on a digital adder,' IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Analog and Digital Signal Processing, Vol. 43, pp.266-269, March 1996 https://doi.org/10.1109/82.486472
  8. Paul O'Leary, Franco Maloberti, 'A direct-digital synthesizer with improved spectral performance,' IEEE Transactions on Communications, Vol. 39, No. 7, pp. 1046-1048, July 1991 https://doi.org/10.1109/26.87209