Design of a Correlator and an Access-code Generator for Bluetooth Baseband

블루투스 기저대역을 위한 상관기와 액세스 코드 생성 모듈의 설계

We describe the design for a correlator and an access code generator in bluetooth system. These are used for a connection setting, a packet decision and a clock synchronization between Bluetooth units. The correlator consists of two blocks; carry save adder based on Wallace tree and threshold-value decision block. It determines on an useful packet and clock-synchronization for input signal of 1.0Mbps through the sliding-window correlating. The access-code generator also consists of two blocks; BCH(Bose-Chadhuri-Hocquenghem) cyclic encoder and control block. It generates the access-codes according to four steps' generation process based on Bluetooth standard. In order to solve synchronization problem, we make use of any memory as a pseudo random sequence. The proposed correlator and access-code generator were coded with VHDL. An FPGA Implementation of these modules and the simulation results are proved by Xilinx chip. The critical delay and correlative margin based on synthesis show the 4.689ns and the allowable correlation-error up to 7-bit.

본 논문에서는 블루투스 기저대역에 적용하기 위한 상관기와 액세스 코드 생성모듈의 설계에 대해 다룬다. 상관기와 액세스 코드 생성 모듈은 블루투스 유닛 사이의 연결설정과 패킷판별, 클록 동기화를 수행한다. 상관기 모듈은 1Mb/s 전송속도를 가지는 입력신호에 대해 슬라이딩 윈도우 상관을 취하여 유용한 패킷판별과 클록 동기화를 행하며, 그 구성은 Wallace tree 구조의 CSA(Carry Save Adder)와 임계 값 판별기로 구성된다. 액세스 코드 생성모듈은 블루투스 표준안에서 제시한 4단계의 생성과정에 따라 설계하였으며 BCH(Bose-Chadhuri-Hocquenghem)순회 부호기(cyclic code)와 제어장치로 구성된다. 의사 랜덤 시퀀스는 동기화 문제를 해결하기 위해 임의의 저장장치에 저장된 형태로 사용하였다. 본 논문에서 제시한 상관기와 액세스 코드 생성모듈은 하드웨어 묘사언어인 VHDL로 설계되었으며 시뮬레이션 및 테스트를 위해 Xilinx FPGA를 사용하여 검증하였다. 설계된 회로의 합성결과는 치대 4.689ns의 임계지연과 최대 7-bit까지의 상관허용 오차를 보여준다.