KR100305858B1 - An interference signal elimination circuit of a code division multiple access system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 신호 성분의 손실을 최소화하면서 CDMA 신호에 섞여 있는 협대역의 간섭신호 성분을 정확하게 제거할 수 있는 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로에 관한 것이다.The present invention relates to an interference signal cancellation circuit of a CDMA system capable of accurately removing narrowband interference signal components mixed in a CDMA signal while minimizing loss of code division multiple access (CDMA) signal components.
본 발명은 제 1 간섭신호 감지부, N개의 밴드 패스 필터부, N개의 간섭신호 제거부, 신호 합성부, 제 1 스위칭부 및 제 2 스위칭부로 구성되어 전체 주파수 대역을 다수개의 서브 주파수 대역으로 나누고, 해당 서브 주파수 대역에 간섭신호가 존재하면 그 서브 주파수 대역 전체를 제거하는 대신 협대역의 간섭신호 성분만 제거하고 나머지 CDMA 신호 성분은 그대로 통과시키기 때문에 CDMA 신호의 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.The present invention comprises a first interference signal detector, N band pass filter, N interference signal canceller, signal synthesizer, the first switching unit and the second switching unit to divide the entire frequency band into a plurality of sub-frequency band If an interference signal exists in a corresponding sub-frequency band, instead of removing the entire sub-frequency band, only the interference signal component of the narrow band is removed and the remaining CDMA signal components are passed as it is, thereby minimizing the loss of the CDMA signal. .
Description
본 발명은 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 시스템에 관한 것으로서, 특히 CDMA 신호 성분의 손실을 최소화하면서 CDMA 신호에 섞여 있는 협대역의 간섭신호 성분을 정확하게 제거할 수 있는 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a code division multiple access (CDMA) system, and more particularly, to interference of a CDMA system that can accurately remove a narrowband interference signal component mixed in a CDMA signal while minimizing loss of the CDMA signal component. It relates to a signal cancellation circuit.
CDMA 기술은 각 사용자에게 서로 다른 고유의 이진 코드(binary code)를 부여하고 이들 각 코드의 상관 관계를 이용하여 많은 사용자가 동시에 통신하는 방법을 총칭하며, CDMA 신호를 만들어 내기 위하여 사용하는 신호의 변복조 방식으로는 FH(Frequency Hopping) 방식이나 DS(Direct Sequence) 방식을 주로 사용한다.CDMA technology gives each user a unique binary code and uses the correlation of these codes to generically communicate how many users communicate simultaneously. Modulation and demodulation of the signals used to generate CDMA signals Frequently, the frequency hopping (FH) method or the direct sequence (DS) method is used.
CDMA 기술은 상당한 간섭에 저항할 수 있는 앤티-재밍(anti-jamming)의 실제적인 수단으로 사용될 수 있으며, 무단 사용자에 의한 수신 가능성을 줄일 수 있다.CDMA technology can be used as a practical means of anti-jamming, which can withstand significant interference, reducing the likelihood of reception by unauthorized users.
또한, CDMA 기술은 정보를 전송하는데 큰 대역폭(정보 대역폭보다 103∼106배 정도)을 사용하고 있기 때문에 스펙트럼 확산(spread-spectrum) 기술이라고도 한다.CDMA technology is also called spread-spectrum because it uses a large bandwidth (10 3 to 10 6 times greater than the information bandwidth) for transmitting information.
한편, CDMA 기술에서 가장 중요한 관심사는 CDMA 신호에 섞인 간섭신호의 양을 얼마나 줄일 수 있는가 하는 것이다. 일례로, DS-CDMA 방식으로 지상의 단말이 전송한 신호를 위성의 상향 링크 수신부에서 수신하여 주파수 변환을 한 다음 TWT(Traveling Wave Tube) 증폭기에서 증폭하고 송신 안테나를 통해 하향 링크 채널로 전송하는 위성 중계 통신에서 TWT 증폭기는 최대 출력을 얻기 위하여 보통 포화 영역 근처에서 동작시키는데, 만약 상향 링크 채널에 재밍(jamming, 간섭신호)이 있는 경우 TWT 증폭기는 포화 영역에서 동작하게 된다. 이 때, 재밍에 비해 CDMA 신호의 세기가 약한 전송 신호는 리미팅뿐만 아니라 큰 신호에 적합한 TWT의 신호 결합 메커니즘 때문에 신호의 감쇠가 커지게 되어 지상의 단말측 수신기에서의 신호 대 잡음비가 나빠지게 된다. 따라서, TWT 증폭기가 포화 영역으로 들어가지 않도록 하기 위해서는 TWT 증폭기 전단에서 재밍(간섭신호)을 제거할 필요가 있다.On the other hand, the most important concern in CDMA technology is how much can reduce the amount of interfering signals mixed in the CDMA signal. For example, a satellite that receives a signal transmitted from a terrestrial terminal by a DS-CDMA method at an uplink receiver of a satellite, performs frequency conversion, amplifies it in a traveling wave tube (TWT) amplifier, and transmits the signal to a downlink channel through a transmission antenna In relay communication, the TWT amplifier is usually operated near the saturation region to obtain the maximum output. If there is jamming in the uplink channel, the TWT amplifier is operated in the saturation region. In this case, a transmission signal having a weaker CDMA signal than jamming increases signal attenuation due to TWT's signal coupling mechanism suitable for a large signal as well as limiting, resulting in a worse signal-to-noise ratio at the terrestrial receiver. Therefore, in order to prevent the TWT amplifier from entering the saturation region, it is necessary to remove the jamming (interference signal) in front of the TWT amplifier.
도 1은 종래 기술에 의한 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로의 구성도로서, 상기 간섭신호 제거회로는 N개의 밴드 패스 필터(10-1, 10-2, …, 10-N, BPF: Band-Pass Filter)와, N개의 레벨 감지기(level detector, 20-1, 20-2, …, 20-N)와, N개의 스위치(30-1, 30-2, …, 30-N)와, 1개의 신호 합성기(40)로 구성되어 있다.1 is a block diagram of an interference signal cancellation circuit of a CDMA system according to the prior art, wherein the interference signal cancellation circuit includes N band pass filters 10-1, 10-2, ..., 10-N, and BPF: Band-Pass. Filter, N level detectors (20-1, 20-2, ..., 20-N), N switches (30-1, 30-2, ..., 30-N), one It consists of a signal synthesizer 40.
상기 N개의 BPF(10-1∼10-N)는 CDMA 신호 성분 S(t)와 간섭신호 성분 J(t)가 섞여 있는 전체 신호 S(t)+J(t) 중에서 각각 서로 다른 주파수 대역의 신호만 통과시킨다. 즉, 해당 고유 코드를 갖는 신호의 주파수 대역을 N개의 서브 주파수 대역으로 나누어 각각의 BPF(10-1∼10-N)에 할당함으로써 각각의 BPF(10-1∼10-N)가 전체 신호 S(t)+J(t) 중 해당되는 서브 주파수 대역의 신호만 통과시킬 수 있도록 한다.The N BPFs (10-1 to 10-N) have different frequency bands from among the total signal S (t) + J (t) in which the CDMA signal component S (t) and the interference signal component J (t) are mixed. Only pass the signal. That is, by dividing the frequency band of the signal having the corresponding unique code into N sub-frequency bands and assigning them to the respective BPFs 10-1 to 10-N, each BPF 10-1 to 10-N receives the entire signal S. Only signals in the corresponding sub-frequency bands of (t) + J (t) can be passed.
상기 N개의 레벨 감지기(20-1∼20-N)는 각각에 대응되는 BPF(10-1∼10-N)를 통과한 신호에서 간섭신호를 감지하여 각각에 대응되는 스위치(30-1∼30-N)를온(on) 또는 오프(off)시키는 것으로서, 간섭신호가 감지되지 않으면 대응되는 스위치를 온시켜 BPF의 출력 신호가 그대로 신호 합성기(40)로 입력되도록 하고, 간섭신호가 감지되면 대응되는 스위치를 오프시켜 BPF의 출력 신호가 신호 합성기(40)로 입력되지 않도록 한다.The N level detectors 20-1 to 20-N detect interference signals from signals passing through the corresponding BPFs 10-1 to 10-N, respectively, and the switches 30-1 to 30 respectively correspond to each other. -N) is turned on or off, and if the interference signal is not detected, the corresponding switch is turned on so that the output signal of the BPF is directly input to the signal synthesizer 40, and if the interference signal is detected, The switch is turned off so that the output signal of the BPF is not input to the signal synthesizer 40.
상기 신호 합성기(40)는 각각의 스위치(30-1∼30-N)를 통해 입력되는 신호를 합성하여 합성신호를 출력한다.The signal synthesizer 40 synthesizes a signal input through each of the switches 30-1 to 30 -N and synthesizes a signal. Outputs
상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 간섭신호 제거회로는 N개의 BPF(10-1∼10-N)를 사용하여 전체 신호의 주파수 대역을 N개의 서브 주파수 대역으로 나누고, N개의 레벨 감지기(20-1∼20-N)를 사용하여 간섭신호가 존재하는 서브 주파수 대역을 파악하여 일단 간섭신호가 감지되는 서브 주파수 대역은 제거하고 나머지 서브 주파수 대역의 신호만 합성하여 출력한다.The conventional interference signal cancellation circuit configured as described above divides the frequency band of the entire signal into N sub-frequency bands using N BPFs 10-1 to 10-N, and N level detectors 20-1. 20-N) is used to identify the sub frequency band in which the interference signal exists, and then removes the sub frequency band where the interference signal is detected and outputs only the signals of the remaining sub frequency band.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 간섭신호 제거회로는 간섭신호가 존재하는 서브 주파수 대역 전체가 제거되어 해당 서브 주파수 대역에 포함된 CDMA 신호 성분도 제거되기 때문에 CDMA 신호의 손실이 커서 이후 복조된 CDMA 신호가 왜곡되는 문제점이 있었다.However, in the conventional interference signal cancellation circuit as described above, since the entire sub frequency band in which the interference signal is present is removed and the CDMA signal components included in the corresponding sub frequency band are also removed, the loss of the CDMA signal is large and the demodulated CDMA signal afterwards. There was a problem that is distorted.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전체 주파수 대역을 다수개의 서브 주파수 대역으로 나누고, 해당 서브 주파수 대역에 간섭신호가 존재하면 그 서브 주파수 대역 전체를 제거하는 대신 협대역의 간섭신호 성분만 제거하고 나머지 CDMA 신호 성분은 그대로 통과시킴으로써 CDMA 신호의 손실을 최소로 줄일 수 있는 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and divides the entire frequency band into a plurality of sub-frequency bands, and if there is an interference signal in the corresponding sub-frequency band, instead of removing the entire sub-frequency band, the narrow band interference It is an object of the present invention to provide an interference signal cancellation circuit of a CDMA system capable of minimizing loss of a CDMA signal by removing only a signal component and passing the remaining CDMA signal components.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로는 안테나를 통해 수신한 신호에서 해당 고유 코드를 갖는 신호만 필터링하여 복조하기 전에 필터링된 신호에 섞여 있는 간섭신호를 제거하도록 된 CDMA 시스템에 있어서, 상기 필터링된 신호에 섞여 있는 간섭신호를 감지하는 제 1 간섭신호 감지부와; 상기 필터링된 신호의 전체 주파수 대역이 N개의 서브 주파수 대역으로 분할되어 각각 하나씩 할당된 상태에서 입력 신호 중 해당 주파수 대역의 신호만 통과시키는 N개의 밴드 패스 필터부와; 상기 N개의 밴드 패스 필터부와 일대일 대응으로 연결되어 해당 밴드 패스 필터부를 통과한 신호 중에서 간섭신호 성분은 제거하고 CDMA 신호 성분은 그대로 통과시키는 N개의 간섭신호 제거부와; 상기 N개의 간섭신호 제거부에서 각각 출력되는 신호를 합성하여 출력하는 신호 합성부와; 상기 제 1 간섭신호 감지부에 의해 간섭신호가 감지되지 않으면 상기 필터링된 신호를 제 1 단자로 출력하고, 간섭신호가 감지되면 상기 필터링된 신호를 제 2 단자를 통해 상기 N개의 밴드 패스 필터부로 전달하는 제 1 스위칭부와; 상기 제 1 간섭신호 감지부에 의해 간섭신호가 감지되지 않으면 상기 제 1 스위칭부의 제 1 단자에서 출력되는 신호를 선택하여 복조부로 전달하고, 간섭신호가 감지되면 상기 신호 합성부의 출력 신호를 선택하여 상기 복조부로 전달하는 제 2 스위칭부로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the interference signal cancellation circuit of the CDMA system according to the present invention filters only a signal having a corresponding unique code from a signal received through an antenna to remove an interference signal mixed with the filtered signal before demodulating. A CDMA system comprising: a first interference signal detector for detecting an interference signal mixed with the filtered signal; An N band pass filter unit configured to pass only signals of a corresponding frequency band among the input signals in a state in which the entire frequency band of the filtered signal is divided into N sub frequency bands and allocated one by one; N interference signal cancellers connected in a one-to-one correspondence with the N band pass filter units to remove interference signal components and pass CDMA signal components as they are; A signal synthesizing unit for synthesizing and outputting signals output from the N interference signal removing units; If the interference signal is not detected by the first interference signal detector, the filtered signal is output to the first terminal, and if the interference signal is detected, the filtered signal is transmitted to the N band pass filter units through a second terminal. A first switching unit; If the interference signal is not detected by the first interference signal detector, the signal output from the first terminal of the first switching unit is selected and transmitted to the demodulator, and when the interference signal is detected, the output signal of the signal synthesizer is selected and the And a second switching unit for transmitting to the demodulation unit.
또한, 각각의 간섭신호 제거부는 해당 밴드 패스 필터부의 출력 신호에서 간섭신호를 감지하는 제 2 간섭신호 감지부와; 입력 신호에서 CDMA 신호 성분을 제거하고 순수한 협대역의 간섭신호 성분만 출력하는 하드 밴드 패스 리미터부(hard band pass limiter)와; 입력 신호의 레벨이 상기 하드 밴드 패스 리미터부에서 출력되는 신호의 레벨과 같아지도록 입력 신호를 증폭시켜 출력하는 제 1 증폭부와; 입력 신호 중 간섭신호의 레벨을 추정하여 상기 제 1 증폭부의 증폭 레벨을 조정하는 추정회로(estimation circuit)와; 상기 제 1 증폭부의 출력 신호에서 상기 하드 밴드 패스 필터부의 출력 신호를 뺀 차동신호를 구하여 출력하는 차동회로와; 상기 차동회로에서 출력되는 차동신호를 소정 레벨로 증폭시켜 출력하는 제 2 증폭부와; 상기 제 2 증폭부의 출력 신호에서 간섭신호를 감지하는 제 3 간섭신호 감지부와; 상기 제 2 간섭신호 감지부에 의해 간섭신호가 감지되지 않으면 해당 밴드 패스 필터부의 출력 신호를 제 1 단자로 출력하고, 간섭신호가 감지되면 해당 밴드 패스 필터부의 출력 신호를 제 2 단자를 통해 상기 하드 밴드 패스 리미터부와 상기 제 1 증폭부와 상기 추정회로로 전달하는 제 3 스위칭부와; 상기 제 2 간섭신호 감지부에 의해 간섭신호가 감지되지 않으면 상기 제 3 스위칭부의 제 1 단자에서 출력되는 신호를 선택하여 상기 신호 합성부로 출력하고, 상기 제 2 간섭신호 감지부에 의해 간섭신호가 감지되고 상기 제 3 간섭신호 감지부에 의해 간섭신호가 감지되지 않으면 상기 제 2 증폭부의 출력 신호를 선택하여 상기 신호 합성부로 출력하고, 상기 제 2 간섭신호 감지부와 상기 제 3 간섭신호 감지부에 의해 모두 간섭신호가 감지되면 0 레벨 신호를 선택하여 상기 신호 합성부로 출력하는 제 4 스위칭부로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, each interference signal canceller may include a second interference signal detector configured to detect an interference signal from an output signal of the band pass filter unit; A hard band pass limiter which removes a CDMA signal component from an input signal and outputs only a pure narrowband interference signal component; A first amplifier for amplifying and outputting the input signal such that the level of the input signal is equal to the level of the signal output from the hard band pass limiter; An estimation circuit for estimating a level of an interference signal among input signals and adjusting an amplification level of the first amplifier; A differential circuit for obtaining a differential signal obtained by subtracting the output signal of the hard band pass filter unit from the output signal of the first amplifier unit; A second amplifier for amplifying and outputting a differential signal output from the differential circuit to a predetermined level; A third interference signal detector for detecting an interference signal from an output signal of the second amplifier; If the interference signal is not detected by the second interference signal detector, the output signal of the band pass filter unit is output to the first terminal, and if the interference signal is detected, the output signal of the band pass filter unit is output through the second terminal. A third switching unit transferring a band pass limiter unit, the first amplifier unit, and the estimation circuit; If the interference signal is not detected by the second interference signal detector, a signal output from the first terminal of the third switching unit is selected and output to the signal synthesizer, and the interference signal is detected by the second interference signal detector. If the interference signal is not detected by the third interference signal detector, the output signal of the second amplifier is selected and output to the signal synthesizer, and by the second interference signal detector and the third interference signal detector In all cases, when the interference signal is detected, the fourth switching unit selects a zero level signal and outputs the signal to the signal synthesis unit.
도 1은 종래 기술에 따른 코드 분할 다중 접속 시스템의 간섭신호 제거회로의 구성도,1 is a block diagram of an interference signal cancellation circuit of a code division multiple access system according to the prior art;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코드 분할 다중 접속 시스템의 간섭신호 제거회로의 구성도,2 is a block diagram of an interference signal cancellation circuit of a code division multiple access system according to an embodiment of the present invention;
도 3은 도 2에 도시된 간섭신호 제거부의 구성도이다.3 is a block diagram of the interference signal canceller shown in FIG. 2.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110: 제 1 레벨 감지기 120-1∼120-N: 밴드 패스 필터110: first level detector 120-1 to 120-N: band pass filter
130-1∼130-N: 간섭신호 제거부 131: 제 2 레벨 감지기130-1 to 130-N: interference signal canceller 131: second level detector
132: 하드 밴드 패스 리미터 133: 제 1 증폭기132: hard band pass limiter 133: first amplifier
134: 추정회로 135: 차동회로134: estimation circuit 135: differential circuit
136: 제 2 증폭기 137: 제 3 레벨 감지기136: second amplifier 137: third level detector
SW1∼SW4: 제 1 내지 제 4 스위치 140: 신호 합성기SW1 to SW4: first to fourth switches 140: signal synthesizer
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로의 구성도로서, 상기 간섭신호 제거회로는 제 1 레벨 감지기(110)와, N개의 BPF(120-1, 120-2, …, 120-N)와, N개의 간섭신호 제거부(130-1, 130-2, …130-N)와, 신호 합성기(140)와, 제 1 스위치(SW1)와, 제 2 스위치(SW2)로 구성되어 있다.2 is a block diagram of an interference signal cancellation circuit of a CDMA system according to an embodiment of the present invention, wherein the interference signal cancellation circuit includes a first level detector 110 and N BPFs 120-1, 120-2, ..., 120-N, N interference signal cancellers 130-1, 130-2, ... 130-N, signal synthesizer 140, first switch SW1, and second switch SW2. It consists of).
상기 제 1 레벨 감지기(110)는 안테나(도면상 도시되지 않음)를 통해 수신된 신호 중에서 해당 고유 코드를 갖는 신호만 필터링되어 입력되면 입력 신호에 섞여 있는 간섭신호 J(t)를 감지하는 것으로서, 입력 신호의 크기가 사전 설정된 레벨 미만이면 입력 신호에 간섭신호 성분 J(t)가 없는 것으로 간주하여 제 1 및 제 2 스위치(SW1, SW2)의 1번-2번 단자를 접속시키고, 입력 신호의 크기가 사전 설정된 레벨 이상이면 입력 신호에 간섭신호 성분 J(t)가 존재한다고 판단하여 제 1 및 제 2 스위치(SW1, SW2)의 2번-3번 단자를 접속시킨다.The first level detector 110 detects an interference signal J (t) mixed in an input signal when only a signal having a corresponding unique code is filtered out of a signal received through an antenna (not shown). If the magnitude of the input signal is less than the preset level, it is assumed that the input signal does not have the interference signal component J (t), and terminals 1 and 2 of the first and second switches SW1 and SW2 are connected, and If the magnitude is greater than or equal to a predetermined level, it is determined that the interference signal component J (t) exists in the input signal, and the terminals 2 and 3 of the first and second switches SW1 and SW2 are connected.
상기 N개의 BPF(120-1∼120-N)는 해당 고유 코드를 갖는 신호의 전체 주파수 대역이 N개의 서브 주파수 대역으로 분할되어 각각 하나씩 할당된 상태에서 입력 신호 중 해당 주파수 대역의 신호만 통과시킨다.The N BPFs 120-1 to 120-N pass only signals of the corresponding frequency band among the input signals while the entire frequency band of the signal having the corresponding unique code is divided into N sub-frequency bands and allocated one by one. .
상기 N개의 간섭신호 제거부(130-1∼130-N)는 N개의 BPF(120-1∼120-N)와 일대일 대응으로 연결되어 해당 BPF를 통과한 신호 중에서 간섭신호 성분 J(t)는 제거하고 CDMA 신호 성분 S(t)는 그대로 통과시킨다. 상기 신호 합성기(140)는 N개의간섭신호 제거부(130-1∼130-N)에서 각각 출력되는 신호를 합성하여 출력한다.The N interference signal cancellers 130-1 to 130 -N are connected in one-to-one correspondence with the N BPFs 120-1 to 120 -N so that the interference signal component J (t) is The CDMA signal component S (t) is passed through as it is. The signal synthesizer 140 synthesizes and outputs signals output from the N interference signal removing units 130-1 to 130 -N, respectively.
상기 제 1 스위치(SW1)는 제 1 레벨 감지기(110)에 의해 1번-2번 단자가 접속되거나 2번-3번 단자가 접속되는데, 보다 구체적으로 제 1 레벨 감지기(110)에 의해 간섭신호가 감지되지 않으면 1번-2번 단자가 접속되어 입력 신호를 제 2 스위치(SW2)로 출력하고, 간섭신호가 감지되면 2번-3번 단자가 접속되어 입력 신호를 N개의 BPF(120-1∼120-N)로 전달한다.The first switch SW1 is connected to terminals 1-2 or terminals 2-3 by the first level detector 110, and more specifically, by the first level detector 110, an interference signal. If is not detected, No. 1 and 2 terminals are connected to output the input signal to the second switch (SW2), and if an interference signal is detected, No. 2 and 3 terminals are connected to output the N signals BPF 120-1. ~ 120-N).
상기 제 2 스위치(SW2)는 제 1 레벨 감지기(110)에 의해 1번-2번 단자가 접속되거나 2번-3번 단자가 접속되는데, 보다 구체적으로 제 1 레벨 감지기(110)에 의해 간섭신호가 감지되지 않으면 1번-2번 단자가 접속되어 제 1 스위치(SW1)에서 출력되는 신호를 선택하여 복조부(도면상 도시되지 않음)로 출력하고, 간섭신호가 감지되면 2번-3번 단자가 접속되어 신호 합성기(140)에서 출력되는 신호를 선택하여 복조부로 출력한다.The second switch SW2 is connected to terminals 1-2 or terminals 2-3 by the first level detector 110, and more specifically, by the first level detector 110, an interference signal. If is not detected, terminal 1-2 is connected to select the signal output from the first switch (SW1) and output to the demodulator (not shown), and if the interference signal is detected, terminal 2-3 Is connected to select a signal output from the signal synthesizer 140 and outputs to the demodulator.
도 3은 도 2에 도시된 간섭신호 제거부의 구성도로서, 상기 간섭신호 제거부는 제 2 레벨 감지기(131)와, 하드 밴드 패스 리미터(132)와, 제 1 증폭기(133)와, 추정회로(134)와, 차동회로(135)와, 제 2 증폭기(136)와, 제 3 레벨 감지기(137)와, 제 3 스위치(SW3)와, 제 4 스위치(SW4)로 구성되어 있으며, 도 2에 도시된 N개의 간섭신호 제거부(130-1∼130-N)의 구성은 모두 동일하다.3 is a block diagram of the interference signal canceller shown in FIG. 2, wherein the interference signal canceller includes a second level detector 131, a hard band pass limiter 132, a first amplifier 133, and an estimation circuit. 134, a differential circuit 135, a second amplifier 136, a third level detector 137, a third switch SW3, and a fourth switch SW4, and FIG. The configuration of the N interference signal cancellers 130-1 to 130-N shown in FIG.
상기 제 2 레벨 감지기(131)는 해당 BPF에서 출력되는 신호에서 간섭신호를 감지하는 것으로서, 입력 신호의 크기가 사전 설정된 레벨 미만이면 입력 신호에 간섭신호 성분 J(t)가 없다고 간주하여 제 3 및 제 4 스위치(SW3, SW4)의 1번-2번단자를 접속시키고, 입력 신호의 크기가 사전 설정된 레벨 이상이면 입력 신호에 간섭신호 성분 J(t)가 존재한다고 간주하여 제 3 및 제 4 스위치(SW3, SW4)의 2번-3번 단자를 접속시킨다.The second level detector 131 detects an interference signal from a signal output from the corresponding BPF. When the magnitude of the input signal is less than a predetermined level, the second level detector 131 assumes that the input signal does not include the interference signal component J (t). Terminals 1 and 2 of the fourth switches SW3 and SW4 are connected, and when the magnitude of the input signal is greater than or equal to a predetermined level, the third and fourth switches are assumed to have the interference signal component J (t) in the input signal. Connect No.2-3 terminal of (SW3, SW4).
상기 하드 밴드 패스 리미터(132)는 입력 신호에서 CDMA 신호 성분을 제거하고 순수한 협대역의 간섭신호 성분만 남은 W1(t) 신호를 출력한다. 상기 하드 밴드 패스 리미터(132)는 도면상 도시된 바는 없으나 입력 신호에서 CDMA 신호 성분 S(t)를 제거하여 출력하는 하드 리미터(hard limiter)와, 상기 하드 리미터의 출력 신호를 입력받아 저역 및 고역 성분을 제거하여 순수한 간섭신호 성분 W1(t)(≒J(t))를 출력하는 BPF로 구성되어 있다.The hard band pass limiter 132 removes a CDMA signal component from an input signal and outputs a W 1 (t) signal in which only pure narrowband interference signal components remain. Although not shown in the drawings, the hard band pass limiter 132 may include a hard limiter for removing and outputting a CDMA signal component S (t) from an input signal, and a low band and a low limit signal for receiving an output signal of the hard limiter. It is composed of a BPF that removes high frequency components and outputs pure interference signal components W 1 (t) (≒ J (t)).
상기 제 1 증폭기(133)는 입력 신호의 레벨이 하드 밴드 패스 리미터(132)의 출력 신호 W1(t)의 레벨과 같아지도록 입력 신호를 증폭시켜 W2(t) 신호를 출력한다.The first amplifier 133 outputs the W 2 (t) signal by amplifying the input signal such that the level of the input signal is equal to the level of the output signal W 1 (t) of the hard band pass limiter 132.
상기 추정회로(134)는 입력 신호 중 간섭신호의 레벨을 추정하여 제 1 증폭기(133)의 증폭 레벨을 조정한다. 여기서, 제 1 증폭기(133)와 추정회로(134)는 자동 이득 제어(AGC: Automatic Gain Control) 회로로 구현된다.The estimating circuit 134 adjusts the amplification level of the first amplifier 133 by estimating the level of the interference signal among the input signals. Here, the first amplifier 133 and the estimation circuit 134 are implemented as an automatic gain control (AGC) circuit.
상기 차동회로(135)는 제 1 증폭기(133)의 출력 신호 W2(t)에서 하드 밴드 패스 필터(132)의 출력 신호 W1(t)를 뺀 차동신호 W3(t)를 구하여 출력한다. 상기 제 2 증폭기(136)는 차동회로(135)에서 출력되는 차동신호 W3(t)를 소정 레벨로 증폭시켜 W4(t) 신호를 출력한다.The differential circuit 135 obtains and outputs a differential signal W 3 (t) obtained by subtracting the output signal W 1 (t) of the hard band pass filter 132 from the output signal W 2 (t) of the first amplifier 133. . The second amplifier 136 amplifies the differential signal W 3 (t) output from the differential circuit 135 to a predetermined level and outputs a W 4 (t) signal.
상기 제 3 레벨 감지기(137)는 제 2 증폭기(136)에서 출력되는 W4(t) 신호에서 간섭신호를 감지하는 것으로서, W4(t) 신호의 크기가 사전 설정된 레벨 이상이면 이전 단에서 간섭신호 성분이 제대로 제거되지 않았다고 판단하여 제 4 스위치(SW4)의 2번-4번 단자를 접속시킨다.The third level detector 137 detects an interference signal from the W 4 (t) signal output from the second amplifier 136. If the magnitude of the W 4 (t) signal is greater than or equal to a preset level, the third level detector 137 detects the interference signal. It is judged that the signal component has not been removed properly and the terminals 2-4 of the fourth switch SW4 are connected.
상기 제 3 스위치(SW3)는 제 2 레벨 감지기(131)에 의해 1번-2번 단자가 접속되거나 2번-3번 단자가 접속되는데, 보다 구체적으로 제 2 레벨 감지기(131)에 의해 간섭신호가 감지되지 않으면 1번-2번 단자가 접속되어 입력 신호를 제 4 스위치(SW4)로 출력하고, 간섭신호가 감지되면 2번-3번 단자가 접속되어 입력 신호를 하드 밴드 패스 리미터(132)와 제 1 증폭기(133)와 추정회로(134)로 전달한다.The third switch SW3 is connected to terminals 1 and 2 or terminals 2 and 3 by the second level detector 131. More specifically, the third switch SW3 is connected to the terminal 2 through the second level detector 131. If is not detected, the terminal 1 and 2 are connected to output the input signal to the fourth switch (SW4), when the interference signal is detected, the terminal 2 and 3 are connected to the hard band pass limiter 132 And the first amplifier 133 and the estimation circuit 134.
상기 제 4 스위치(SW4)는 제 2 레벨 감지기(131) 및 제 3 레벨 감지기(137)에 의해 1번-2번 단자가 접속되거나 2번-3번 단자가 접속되거나 2번-4번 단자가 접속되며, 4번 단자는 접지와 연결되어 있다. 보다 구체적으로 제 4 스위치(SW4)는 제 2 레벨 감지기(131)에 의해 간섭신호가 감지되지 않으면 1번-2번 단자가 접속되어 제 3 스위치(SW3)에서 출력되는 신호를 선택하여 도 2에 도시된 신호 합성기(140)로 출력하고, 제 2 레벨 감지기(131)에 의해 간섭신호가 감지되고 제 3 레벨 감지기(137)에 의해 간섭신호가 감지되지 않으면 2번-3번 단자가 접속되어 제 2 증폭기(136)에서 출력되는 W4(t) 신호를 선택하여 상기 신호 합성기(140)로 출력하며, 제 2 레벨 감지기(131) 및 제 3 레벨 감지기(137)에 의해 모두 간섭신호가감지되면 2번-4번 단자가 접속되어 0 레벨 신호를 선택하여 상기 신호 합성기(140)로 출력한다.The fourth switch SW4 is connected to terminals 1-2, terminals 2-3, or terminals 2-4 by the second level detector 131 and the third level detector 137. Terminal 4 is connected to ground. More specifically, if the interference signal is not detected by the second level detector 131, the fourth switch SW4 is connected to terminals 1 and 2 and selects a signal output from the third switch SW3 to FIG. 2. If the interference signal is detected by the second level detector 131 and the interference signal is not detected by the third level detector 137, terminals 2 and 3 are connected to each other. When the W 4 (t) signal output from the second amplifier 136 is selected and output to the signal synthesizer 140, when the interference signal is detected by both the second level detector 131 and the third level detector 137. Terminals 2-4 are connected to select a zero level signal and output it to the signal synthesizer 140.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the interference signal cancellation circuit of the CDMA system according to an embodiment of the present invention configured as described above in detail as follows.
먼저, 안테나(도면상 도시되지 않음)를 통해 수신된 신호는 그 중 해당 고유 코드를 갖는 주파수 대역의 신호만 필터링되어 제 1 레벨 감지기(110)와 제 1 스위치(SW1)의 2번 단자로 입력된다.First, a signal received through an antenna (not shown in the drawing) is filtered to only signals in a frequency band having a corresponding unique code among them, and are input to the second terminal of the first level detector 110 and the first switch SW1. do.
상기에서 제 1 레벨 감지기(110)는 신호가 입력되면 입력 신호의 크기를 사전 설정된 레벨과 비교하여 입력 신호의 크기가 사전 설정된 레벨 미만이면 입력 신호에 간섭신호 성분 J(t)가 없는 것으로 간주하여 제 1 스위치(SW1) 및 제 2 스위치(SW2)의 1번-2번 단자를 각각 접속시킨다. 그 결과, 입력 신호는 제 1 스위치(SW1)와 제 2 스위치(SW2)를 통해 그대로 복조부(도면상 도시되지 않음)로 출력된다.When the signal is input, the first level detector 110 compares the magnitude of the input signal with a preset level and considers that the input signal does not include the interference signal component J (t) when the magnitude of the input signal is less than the preset level. Terminals 1 and 2 of the first switch SW1 and the second switch SW2 are connected respectively. As a result, the input signal is output to the demodulator (not shown in the figure) as it is through the first switch SW1 and the second switch SW2.
반면, 상기 제 1 레벨 감지기(110)는 입력 신호의 크기가 사전 설정된 레벨 이상이면 입력 신호에 간섭신호 성분 J(t)가 섞여 있다고 간주하여 제 1 스위치(SW1)의 2번-3번 단자를 접속시킨다. 여기서, 제 1 스위치(SW1)의 2번-3번 단자가 접속되면 입력 신호는 제 1 스위치(SW1)를 통해 N개의 BPF(120-1∼120-N)로 동시에 입력된다.On the other hand, when the magnitude of the input signal is greater than or equal to the preset level, the first level detector 110 considers that the interference signal component J (t) is mixed in the input signal and then, the terminal 2-3 of the first switch SW1 is used. Connect. Here, when terminals 2 and 3 of the first switch SW1 are connected, the input signals are simultaneously input to the N BPFs 120-1 to 120-N through the first switch SW1.
상기에서 각각의 BPF(120-1∼120-N)는 신호가 입력되면 자신에게 할당된 서브 주파수 대역의 신호만 통과시켜 해당 간섭신호 제거부(130-1∼130-N)의 제 2 레벨 감지기(131)와 제 3 스위치(SW3)로 출력한다.When the signals are input, each of the BPFs 120-1 to 120-N passes only signals of the sub-frequency band allocated to the second BPF 120-1 to 120-N, and the second level detector of the corresponding interference signal canceller 130-1 to 130-N. 131 and the third switch SW3.
여기서, 각각의 간섭신호 제거부(130-1∼130-N)의 작동은 동일하므로 제 1 간섭신호 제거부(130-1)의 작동만 설명하기로 한다.Here, since the operations of the interference signal cancellers 130-1 to 130 -N are the same, only the operation of the first interference signal canceller 130-1 will be described.
상기 제 1 간섭신호 제거부(130-1)의 제 2 레벨 감지기(131)는 해당 BPF(120-1)의 출력 신호가 입력되면 입력 신호의 크기를 사전 설정된 레벨과 비교하여 입력 신호의 크기가 사전 설정된 레벨 미만이면 입력 신호에 간섭신호 성분 J(t)가 없는 것으로 간주하여 제 3 스위치(SW3) 및 제 4 스위치(SW4)의 1번-2번 단자를 각각 접속시킨다. 그 결과, 입력 신호는 제 3 스위치(SW3)와 제 4 스위치(SW4)를 통해 그대로 신호 합성기(140)로 출력된다.When the output signal of the corresponding BPF 120-1 is input, the second level detector 131 of the first interference signal remover 130-1 compares the magnitude of the input signal with a preset level to increase the magnitude of the input signal. If it is less than the preset level, it is assumed that the input signal does not have the interference signal component J (t), and terminals 1 and 2 of the third switch SW3 and the fourth switch SW4 are respectively connected. As a result, the input signal is output to the signal synthesizer 140 as it is through the third switch SW3 and the fourth switch SW4.
반면, 상기 제 2 레벨 감지기(131)는 입력 신호의 크기가 사전 설정된 레벨 이상이면 입력 신호에 간섭신호 성분 J(t)가 섞여 있다고 간주하여 제 3 스위치(SW3)의 2번-3번 단자를 접속시킨다. 여기서, 제 3 스위치(SW3)의 2번-3번 단자가 접속되면 입력 신호는 제 3 스위치(SW3)를 통해 하드 밴드 패스 리미터(132)와 제 1 증폭기(133)와 추정회로(134)로 입력된다.On the other hand, if the magnitude of the input signal is greater than or equal to the preset level, the second level detector 131 considers that the interference signal component J (t) is mixed in the input signal and then, the terminal 2-3 of the third switch SW3 is used. Connect. Here, when terminals 2 and 3 of the third switch SW3 are connected, the input signal is transmitted to the hard band pass limiter 132, the first amplifier 133, and the estimation circuit 134 through the third switch SW3. Is entered.
상기에서 하드 밴드 패스 리미터(132)는 신호가 입력되면 입력 신호에서 CDMA 신호 성분 S(t)를 제거하고 순수한 협대역의 간섭신호 성분 W1(t)(≒J(t))만 차동회로(135)로 출력하고, 추정회로(134)는 신호가 입력되면 입력 신호 중 간섭신호 J(t)의 레벨을 추정하여 제 1 증폭기(133)의 증폭 레벨을 조정하고, 제 1 증폭기(133)는 신호가 입력되면 상기 추정회로(134)에 의해 조정된 증폭 레벨로 입력신호를 증폭시켜 W2(t) 신호를 상기 차동회로(135)로 출력한다. 여기서, 상기 추정회로(134)는 제 1 증폭기(133)의 출력 신호 W2(t)의 레벨이 하드 밴드 패스 리미터(132)의 출력 신호 W1(t)의 레벨과 같아지도록 제 1 증폭기(133)의 증폭 레벨을 조정한다.When the signal is input, the hard band pass limiter 132 removes the CDMA signal component S (t) from the input signal, and only the pure narrowband interference signal component W 1 (t) (≒ J (t)) is differential circuit ( And the estimator 134 estimates the level of the interference signal J (t) among the input signals to adjust the amplification level of the first amplifier 133 when the signal is input, and the first amplifier 133 When a signal is input, the W 2 (t) signal is output to the differential circuit 135 by amplifying the input signal at the amplification level adjusted by the estimation circuit 134. Here, the estimating circuit 134 includes a first amplifier (1) such that the level of the output signal W 2 (t) of the first amplifier 133 is equal to the level of the output signal W 1 (t) of the hard band pass limiter 132. 133) to adjust the amplification level.
상기에서 차동회로(135)는 제 1 증폭기(133)의 출력 신호 W2(t)에서 하드 밴드 패스 필터(132)의 출력 신호 W1(t)를 뺀 차동신호 W3(t)를 구하여 제 2 증폭기(136)로 출력하고, 상기 제 2 증폭기(136)는 차동회로(135)에서 출력되는 차동신호 W3(t)를 소정 레벨로 증폭시켜 하드 밴드 패스 리미터(132)에 의한 신호의 감쇠를 보상한 다음 제 3 레벨 감지기(137)와 제 4 스위치(SW4)로 W4(t) 신호를 출력한다. 여기서, 차동회로(135)의 출력 신호 W3(t)는 CDMA 신호 성분 S(t)에 해당된다.The differential circuit 135 obtains the differential signal W 3 (t) by subtracting the output signal W 1 (t) of the hard band pass filter 132 from the output signal W 2 (t) of the first amplifier 133. Outputs to the second amplifier 136, and the second amplifier 136 amplifies the differential signal W 3 (t) output from the differential circuit 135 to a predetermined level to attenuate the signal by the hard band pass limiter 132. After compensation, the W 4 (t) signal is output to the third level detector 137 and the fourth switch SW4. Here, the output signal W 3 (t) of the differential circuit 135 corresponds to the CDMA signal component S (t).
보다 구체적으로 상기 CDMA 신호이고, 간섭신호일 경우 하드 밴드 패스 리미터(132)의 출력 W1(t)는 다음 수학식 1과 같고, A(t)<<α일 경우 즉, 간섭신호가 CDMA 신호에 비해 훨씬 큰 경우 하드 밴드 패스 리미터(132)의 출력 W1(t)는 거의 간섭신호 J(t)만 존재함을 쉽게 알 수 있다.More specifically, the CDMA signal , Interference signal In this case, the output W 1 (t) of the hard band pass limiter 132 is represented by Equation 1 below, and when A (t) << α, that is, when the interference signal is much larger than the CDMA signal, It can be easily seen that the output W 1 (t) of the 132 has almost only the interference signal J (t).
한편, 추정회로(134)가 간섭신호의 레벨을 정확하게 추정한 경우 제 1 증폭기(133)의 이득 g1은 1/α 로 조정되고, 출력 신호 W2(t)는 다음 수학식 2와 같아진다.On the other hand, when the estimation circuit 134 accurately estimates the level of the interference signal, the gain g 1 of the first amplifier 133 is adjusted to 1 / α, and the output signal W 2 (t) is represented by the following equation (2). .
따라서, 차동회로(135)의 출력 신호 W3(t)는 다음 수학식 3과 같아진다.Therefore, the output signal W 3 (t) of the differential circuit 135 becomes as follows.
한편, 제 2 증폭기(136)의 이득 g2는 2α이므로 출력 신호 W4(t)는 다음 수학식 4와 같아진다.On the other hand, since the gain g 2 of the second amplifier 136 is 2α, the output signal W 4 (t) is expressed by the following equation (4).
상기 수학식 4에서 알 수 있듯이 간섭신호 제거부(130-1)로 입력될 때 CDMA 신호 성분에 비해 훨씬 크던 간섭신호 성분은 출력시에는 거의 CDMA 신호 성분과 같아지게 된다. 따라서, 제 2 증폭기(136)의 출력 신호 W4(t)에는 CDMA 신호 성분만 존재하게 된다.As can be seen from Equation 4, the interference signal component, which is much larger than the CDMA signal component when input to the interference signal canceller 130-1, becomes almost the same as the CDMA signal component at the time of output. Therefore, only the CDMA signal component is present in the output signal W 4 (t) of the second amplifier 136.
한편, 제 3 레벨 감지기(137)는 제 2 증폭기(136)의 출력 신호 W4(t)가 입력되면 W4(t) 신호의 크기를 사전 설정된 레벨과 비교하여 입력 신호의 크기가 사전 설정된 레벨 미만이면 W4(t) 신호에 간섭신호 성분이 없는 것으로 간주하여 제 4 스위치(SW4)의 2번-3번 단자를 접속시킨다. 그 결과, W4(t) 신호는 제 4 스위치(SW4)를 통해 그대로 신호 합성기(140)로 출력된다.On the other hand, when the output signal W 4 (t) of the second amplifier 136 is input, the third level detector 137 compares the magnitude of the W 4 (t) signal with a preset level so that the magnitude of the input signal is preset. If less, it is assumed that there is no interference signal component in the W 4 (t) signal, and terminals 2 and 3 of the fourth switch SW4 are connected. As a result, the W 4 (t) signal is output to the signal synthesizer 140 as it is through the fourth switch SW4.
하지만, 상기 제 3 레벨 감지기(137)는 W4(t) 신호의 크기가 사전 설정된 레벨 이상이면 입력 신호에 간섭신호 성분이 남아 있다고 간주하여 제 4 스위치(SW4)의 2번-4번 단자를 접속시킨다. 여기서, 제 4 스위치(SW4)의 2번-4번 단자가 접속되면 접지에 의해 0 레벨 신호가 신호 합성기(140)로 출력된다.However, if the magnitude of the W 4 (t) signal is greater than or equal to a predetermined level, the third level detector 137 considers that the interference signal component remains in the input signal, and then uses terminals 2 and 4 of the fourth switch SW4. Connect. Here, when terminals 2 and 4 of the fourth switch SW4 are connected, the 0 level signal is output to the signal synthesizer 140 by ground.
즉, 상기 제 3 레벨 감지기(137)는 이전 단에서 간섭신호 성분이 제대로 제거되었는가를 판단하여 간섭신호 성분이 제대로 제거되었으면 제 2 증폭기(136)의 출력 신호 W4(t)가 제 4 스위치(SW4)를 통해 그대로 신호 합성기(140)로 출력되도록 하고, 이전 단에서 간섭신호 성분이 제대로 제거되지 않았으면 신호 합성기(140)의 입력단을 접지와 연결시켜 해당 서브 주파수 대역의 신호 전체가 제거되도록 한다. 보통 간섭신호 성분이 단일 주파수인 경우에는 제거가 잘 이루어지지만 다중 톤 또는 부분 대역인 경우에는 제거가 잘 이루어지지 않으므로 제 3 레벨 감지기(137)는 이러한 간섭신호의 제거여부를 판단하여 간섭신호가 신호 합성기(140)로 입력되지않도록 한다.That is, the third level detector 137 determines whether the interference signal component is properly removed in the previous stage, and when the interference signal component is properly removed, the output signal W 4 (t) of the second amplifier 136 is changed to the fourth switch ( SW4) is output to the signal synthesizer 140 as it is, and if the interference signal component is not properly removed at the previous stage, the input terminal of the signal synthesizer 140 is connected to ground to remove the entire signal of the corresponding sub-frequency band. . In general, when the interference signal component is a single frequency, it is well removed, but when it is multi-tone or partial band, it is not well removed. Therefore, the third level detector 137 determines whether the interference signal is removed. Do not input to the synthesizer 140.
상기에서는 제 1 간섭신호 제거부(130-1)만 예를 들어 설명하였지만 나머지 간섭신호 제거부(130-2∼130-N)에서도 동일한 작동이 이루어지므로 결국 간섭신호가 어떤 서브 주파수 대역에 섞여 있어도 해당 간섭신호 제거부에 의해 제거될 수 있다.In the above description, only the first interference signal canceller 130-1 is described as an example, but the same operation is performed in the remaining interference signal cancellers 130-2 to 130-N. It can be removed by the interference signal removing unit.
이 후, 상기 신호 합성기(140)는 N개의 간섭신호 제거부(130-1∼130-N)에서 각각 출력되는 신호를 합성하여 제 2 스위치(SW2)를 통해 복조부로 출력한다. 여기서, 제 2 스위치(SW2)는 제 1 레벨 감지기(110)에 의해 이미 2번-3번 단자가 접속되어 있는 상태이다.Thereafter, the signal synthesizer 140 synthesizes the signals output from the N interference signal removing units 130-1 to 130 -N, respectively, and outputs the signals to the demodulator through the second switch SW2. Here, the second switch SW2 is in a state where terminals 2 and 3 are already connected by the first level detector 110.
그 결과, 제 2 스위치(SW2)에서 출력되어 복조부로 입력되는 신호에는 CDMA 신호 성분만 남아 있게 된다.As a result, the signal output from the second switch SW2 and input to the demodulator Only CDMA signal components remain.
이와 같이 본 발명은 전체 주파수 대역을 다수개의 서브 주파수 대역으로 나누고, 해당 서브 주파수 대역에 간섭신호가 존재하면 그 서브 주파수 대역 전체를 제거하는 대신 협대역의 간섭신호 성분만 제거하고 나머지 CDMA 신호 성분은 그대로 통과시키기 때문에 CDMA 신호의 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.As such, the present invention divides the entire frequency band into a plurality of sub-frequency bands, and if an interference signal exists in the corresponding sub-frequency band, instead of removing the entire sub-frequency band, only the narrowband interference signal component is removed and the remaining CDMA signal components are Since it passes through as it is, it is possible to minimize the loss of the CDMA signal.
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