KR101563373B1

KR101563373B1 - 신호 제거 기능을 이용한 필터 정형

Info

Publication number: KR101563373B1
Application number: KR1020100023665A
Authority: KR
Inventors: 슈테펜 한 빌헬름; 첸 웨이
Original assignee: 인터실 아메리카스 엘엘씨
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2010-03-17
Publication date: 2015-10-26
Also published as: EP2273676A3; EP2273676A2; US20100244943A1; US8990279B2; KR20100108221A; US20130099855A1; TWI511445B; US8380771B2; TW201114177A; EP2273676B1; CN101847976A; CN101847976B

Abstract

단일 필터 및 동반 방법들이 개시된다. 일 실시형태에서, 상기 필터는 제1 신호를 수신하기 위한 제1 메커니즘을 포함한다. 제2 메커니즘이 상기 제1 신호의 하나 이상의 주파수 성분을 제거하기 위해 상기 제1 신호의 하나 이상의 변형 표시를 사용하며, 그에 대응하여 출력 신호를 산출한다. 더욱 구체적인 실시형태에서, 상기 제1 메커니즘은 상기 제1 신호를 수신하고, 제1 경로와 제2 경로 상에 상기 제1 경로를 분할하는 분배기를 포함한다. 상기 제2 메커니즘은 상기 제1 경로 및/또는 제2 경로에 하나 이상의 지연 모듈 및 하나 이상의 위상 변위기를 더 포함한다. 하나 이상의 제어가능한 증폭기는 상기 제1 경로 및/또는 제2 경로에 임의선택적으로 구비된다. 상기 하나 이상의 지연 모듈, 위상 변위기, 또는 증폭기는 제어기로부터의 하나 이상의 제어 신호에 대응한다. 상기 제어기는 상기 제2 메커니즘의 작용을 변경하도록 적응되며, 이로 인해 상기 필터가 소망하는 주파수 반응에 의해 특징 된다.

Description

신호 제거 기능을 이용한 필터 정형{FILTER SHAPING USING A SIGNAL-CANCELLATION FUNCTION}

본 출원은 모든 목적을 위해 이 출원서에 완전히 설명된 것으로서 여기 참조로 병합된 공동계류중인 2009년 3월 27일자 출원의 미국특허출원 제12/413,454호, "조정가능한 필터들의 측정(CALIBRATION OF ADJUSTABLE FILTERS)"에 관한 것이다.

이 출원은 일반적으로 전자 신호 처리 시스템에 관한 것이며, 더 상세하게는 소망하는 특성을 가진 신호 필터를 제조하는 것이다.

이 출원은 일반적으로 전자 신호 처리 시스템에 관한 것이며, 더 상세하게는 소망하는 특성을 가진 구성가능한 필터를 제조하는 것이다.

필터가 신호의 주파수 성분을 변경하거나 또는 정형하기 위해 신호 처리 시스템에 광범위하게 사용된다. 예를 들어, 저역 통과, 고역 통과, 대역통과 및 다른 형태의 필터들이 입력 신호에서의 특정 범위의 주파수를 감쇄하거나 증폭 또는 강화하기 위해 시도된다. 신호 필터는 휴대폰 송수신기 회로, 범지구위치결정시스템(GPS) 수신기, 무선 랜(WLAN: Wireless Local Area Network), 블루 투스 송수신기, 음파 처리 회로, 전자 잡음 제거 회로, 아날로그 디지털 TV 터너(예, 지상의, 네트워크의, 및 인공위성의), 인공위성 및 케이블 라디오, WiMAX(마이크로파 접근용의 전 세계적인 정보처리 상호운용) 송수신기 등을 포함한 다양한 수요의 응용물들에 사용될 수 있다.

소망하는 형태의 필터 특징은 난해하거나, 고비용일 수 있으며, 추가 성분을 요구할 수 있거나, 또는 이루기 어려운 문제일 수 있다. 따라서, 필터를 개선하기 위한 기술 및 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

일 예시적인 조정가능한 필터는 제1 신호를 수신하기 위한 제1 메커니즘을 포함한다. 제2 메커니즘은 상기 제1 신호의 하나 이상의 주파수 성분을 제거, 억제, 또는 감소시키기 위해 상기 제1 신호의 하나 이상의 변형 표시를 사용하여, 그것에 응답으로 출력 신호를 산출한다.

좀 더 구체적인 실시형태에서, 상기 제1 메커니즘은 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호를 제1 경로 및 제2 경로 상에 분배하기 위한 분배기를 포함한다. 상기 제2 메커니즘은 상기 제1 경로 및/또는 제2 경로에 하나 이상의 지연 모듈 및 하나 이상의 위상 변위기를 더 포함한다. 하나 이상의 제어가능한 증폭기가 상기 제1 경로 및/또는 제2 경로에 추가로 포함되거나 또는 상기 분배기 또는 다른 블록으로 융합된다.

다른 실시형태에서, 하나 이상의 지연 모듈, 위상 변위기, 또는 증폭기가 정렬 제어기(alignment controller)로 불리는 제어기로부터 하나 이상의 제어 신호에 응답한다. 상기 정렬 제어기는 제1 경로 및/또는 제2 경로에서 하나 이상의 제어가능한 증폭기, 위상 변위기, 또는 지연 모듈을 선택적으로 제어하는 것을 용이하게 하기 위한 국부 기준 발진기를 포함할 수 있다. 상기 정렬 제어기는 제2 메커니즘의 작용을 변경하여, 필터가 소망하는 주파수 응답으로 특징되도록 구성된다. 이 실시형태에서, 상기 필터는 제2 메커니즘에 포함된 하나 이상의 제어가능한 가변 이득 증폭기(전압 제어 증폭기(VCA), 혼합기 등도 포함하는 "VGA")를 통해 부분적으로 제어할 수 있는 제어가능한 노치 필터를 구현한다. 적절한 VGA가 구조물과 같은 혼합기로 구현될 수 있지만, 다른 적절한 실행도 가능하다. 상기 하나 이상의 제어가능한 VGA는 제1 신호에 관련한 상기 제1 신호의 변형 표시 배열에 영향을 미치며, 상기 제2 경로 상의 제1 신호의 변형 표시가 제1 경로 상의 상기 제1 신호와 결합될 때에, 결과한 출력 신호는 소망하는 스펙트럼 특징을 나타낸다.

예시적인 실시형태에서, 상기 필터는 결합 필터에서 구현되는 노치 필터이다. 상기 결합 필터는 상기 노치 필터와 제2 필터의 하나 이상의 인스턴스(instance)를 포함한다. 상기 결합 필터의 전송 기능(transfer function)은 비대칭적인 주파수 응답 곡선으로 특징 된다.

결합 필터의 소정의 노치 서브-필터는 비대칭적인 주파수 응답으로 특징될 수 있다. 비대칭적인 주파수 응답을 가진 노치 서브-필터의 사용은 소망하는 결합 주파수 응답을 획득하기 위해, 예를 들어, 소망하는 바와 같이 전체 필터의 주파수 응답 왼쪽 또는 오른쪽을 선택적으로 정형, 감쇄 또는 절단하기 위해, 필요한 서브-필터의 수를 상당히 감소시킬 수 있다.

더 구체적인 실행에서, 제2 필터는 대역통과 필터를 포함한다. 제어기가 노치 필터의 하나 이상의 인스턴스에 결합 된다. 제어기는 상기 제어기에, 온도 입력과 같은 하나 이상의 소정의 입력에 기반하여 결합된 소망하는 전송 기능 또는 주파수 응답을 산출하기 위해 결합 필터를 캘리브레이팅(calibrating)하는 명령어를 포함한다. 다른 예시적인 입력은 공급 전압, 프로세스 코너(process corner), 채널 수를 포함한다.

여기 거론된 일부 실시형태들의 신규성은 신호를 선택적으로 조정하고, 상기 신호의 버전으로 일시적으로 배열함에 의해 상기 신호의 일부 부분 또는 주파수 성분을 선택적으로 제거하기 위해 상기 신호 또는 그의 버전을 사용함으로써 용이하게 된다. 상기 필터는 입력 신호에 있어서의 소망하는 스펙트럼 성분의 주파수 종속 감산 또는 제거를 실행할 수 있다. 이에 따라, 상기 필터는 선택 스펙트럼 자기-제거 필터로도 불리 운다. 본 설명의 목적을 위해, 선택 스펙트럼 자기-제거 필터는 신호의 하나 이상의 부분 또는 그의 버전을 사용하여, 동일한 신호의 주파수 성분과 같은 하나 이상의 부분을 선택적으로 제거하는 임의의 필터일 수 있다.

상술한 제2 메커니즘과 같은 자기-제거 메커니즘의 사용은 필터의 주파수 응답 특성이 원 신호와 결합하기 전에 신호의 일부분이 변위되고, 지연되고, 증폭되는 방식을 간단히 변경함에 의해 급격히 조정되는 것을 가능하게 한다. 필터의 정성인자(Q: quality factor)를 증가시키거나 감소시키는 것을 포함할 수 있는 상기 변형은 하기 더욱 충분히 거론되는 바와 같이, 위상변위 모듈에서 VGA를 제어함에 의해 및/또는 전압 제어 커패시터(버랙터), 스위치형 커패시터 어레이(스위치형 커패시터 뱅크로도 불리 우는), 또는 예를 들어 조정가능한 인덕터의 전류와 같은 회로 성분 값을 제어함에 의해 용이하게 수행될 수 있다.

여기 거론된 일부 실시형태들은 크게 제어가능한 노치형 전송 기능 또는 주파수 응답을 나타낼 수 있으며, 그로 인해 상기 노치형 전송 기능이 다른 필터와 전송 기능들과 결합할 때에, 결과로 발생한 결합 전송 기능 또는 주파수 응답은 우수한 제어를 나타낸다. 상기 제어는 전송 기능이 추가적인 스위치 또는 필터의 사용이 필요없이 신호 환경 변화의 필요에 부응하도록 조정될 수 있는 적응 필터들을 고안하는데 특히 효과적이다. 또한, 소망하는 신호의 주파수 대역에 근접하며, 종래의 필터로 종종 제거하기 어려운 잡음 또는 다른 방해 신호는 본 개시에 따라 실행된 비대칭적 주파수 응답을 가진 필터들을 통해 용이하게 제거될 수 있다.

일부 실시형태들이 노치 필터의 생성 방법에 대하여 여기 거론되었지만, 본 기술의 당업자는 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 다른 형태의 필터들을 생성하기 위해 일부 실시형태들을 용이하게 개조할 수 있다.

명료하게 하기 위해, 전력 공급기, 국부 발진기, 혼합기, 클록, 디지털 아날로그 변환기, 아날로그 디지털 변환기, 검출기 등과 같은 일부 널리 공지된 성분들은 도면에서 생략되었다. 그러나, 본 발명의 개시에 접근하는 본 기술의 당업자는 주어진 응용물의 요구에 부응하기 위해 실행할 성분 및 그의 실행 방법을 알 것이다.

도 1은 동반하는 필터 주파수 응답을 광범위하게 조정할 수 있는 선택 스펙트럼 자기-제거 필터의 제1 실시예를 도시한다.
도 2는 도 1에 있어서의 선택 스펙트럼 자기-제거 필터의 더 상세한 도면이다.
도 3은 선택 스펙트럼 자기-제거 필터의 예시적인 제2 실시예를 도시한다.
도 4는 선택 스펙트럼 자기-제거 필터의 예시적인 제3 실시예를 도시한다.
도 5는 도 1 내지 도 4에 있어서의 선택 스펙트럼 자기-제거 필터의 예시적인 주파수 응답을 묘사하는 그래프이다.
도 6은 도 1 및 도 2에 있어서의 상기 제1 실시예의 선택 스펙트럼 자기-제거 필터의 인스턴스(instance)들을 병합한 제4 실시예의 조정가능한 필터의 도면이다.
도 7은 도 6에 있어서의 조정가능한 필터의 제1 예시적인 주파수 응답이다.
도 8은 도 6에 있어서의 조정가능한 필터의 제2 예시적인 주파수 응답이다.
도 9는 소망하는 주파수 응답을 생성하기 위해 여러 선택 스펙트럼의 자기-제거 필터들을 병합한 조정가능한 필터의 제3 예시적인 주파수 응답이다.
도 10은 도 6에 있어서의 조정가능한 필터를 제조하는 제1 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 11은 도 1 내지 도 4에 있어서의 상기 선택 스펙트럼의 자기-제거 필터들을 통해 구현되는 제2 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 12는 도 11의 방법을 구현하기 위해 적응되며, 도 1 및 도 2에 있어서의 상기 제1 실시예의 선택 스펙트럼 자기-제거 필터의 인스턴스들을 병합한 간소화된 제5 예시적인 조정가능한 필터의 도면이다.
도 13은 조정가능한 선택 스펙트럼의 자기-제거 필터의 인스턴스들을 병합한 제6 예시적인 조정가능한 필터의 도면이다.

도 1은 동반한 필터 주파수 응답에 대하여 상당히 조정할 수 있는 선택 스펙트럼 자기-제거 필터(10)의 제1 실시예를 도시한다. 본 설명의 목적을 위해, 필터의 주파수 응답은 필터의 작용이나 필터가 소정의 입력 신호 상에 주파수 기능으로서 가지는 효과를 나타낸다. 주파수 응답이 주파수에 대한 필터 작용의 곡선 또는 수학 표시를 통해 표현될 수 있다. 상기 주파수 응답은 또한, 필터의 전송 기능에 대한 그래프 묘사를 나타낼 수 있다. 본 설명의 목적을 위해, 필터의 전송 기능은 필터 작용에 대한 임의의 수학 표시일 수 있다.

상기 선택 스펙트럼 자기-제거 필터(10)는 여기서 제거 필터로도 불리 운다. 상기 제거 필터(10)는 제1 경로(14)와 제2 경로(16) 상에 입력 신호를 분배하는 분배기(12)를 포함한다. 상기 제2 경로(16)는 제거 경로로 불리 운다. 상기 제거 경로(16)는 분배기(12)와 출력 가산기(output adder)(20) 사이에 결합된 주파수 종속 정렬기(frequency-dependent aligner)(18)를 포함한다. 상기 출력 가산기(20)는 신호 결합기(20)로도 불릴 수 있다.

본 특정 실시형태에서, 상기 제1 경로(14)는 출력 가산기(20)에 직접적으로 입력된다. 상기 가산기(20)의 출력은 필터(10)의 출력을 나타낸다. 상기 경로(14)가 분배기(12)의 출력을 출력 가산기(20)의 입력으로 직접적으로 결합하는 것을 도시하는 한편, 다른 회로 성분들이 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 상기 제1 경로(14)에 포함될 수 있다는 것을 인지해야 한다. 상기 분배기(12)는 수동식 저항기, 커패시터, 능동식 분배기, 변압기 등과 같은 하나 이상의 널리 알려진 다양한 성분들을 통해 실행될 수 있다.

제어기(22)가 분배기(12)의 출력 및 출력 가산기(20)의 출력으로부터 입력을 수신하고, 주파수 종속 정렬기(18)로 제어 입력을 제공한다. 상기 제어기(22)는 온도 감지기(24) 및 컴퓨터(26)로부터 입력을 임의선택적으로 수신한다. 상기 컴퓨터(26)는 제어기(22) 및 동반한 제거 필터(10)의 제어를 용이하게 하기 위해 제어기(22)로 외부 제어 신호를 제공할 수 있다. 상기 컴퓨터(26)는 상기 제어기(22) 및 동반 필터(10)의 구성을 용이하게 하기 위해 제어 소프트웨어 및 사용자 인터페이스를 구비할 수 있다. 상기 정렬 제어기(22)는 주파수 종속 정렬기(18)의 조정을 용이하게 하기 위해 국부 기준 발진기를 구비할 수 있다. 정렬 제어기에 대한 다른 예시적인 입력은 공급 전압, 프로세스 코너 등을 포함할 수 있다.

동작에서, 상기 분배기(12)는 입력 신호를 제1 경로(14) 상에서 이동하는 제1 신호와 제2 경로(16) 상에서 이동하는 제2 신호로 분할한다. 상기 제1 신호는 분배기(12)로 입력된 신호의 표시이다. 상기 제2 신호는 주파수 종속 정렬기(18)에 의해 선택적으로 변형되며, 결과로서 변형된 제2 신호가 출력 가산기(20)를 통해 제1 신호와 결합할 때에, 결과한 출력 신호는 소망하는 스펙트럼 특징을 나타낸다. 상기 변형된 제2 신호는 필터(10)가 소망하는 전송 기능 및 동반한 주파수 응답을 나타내도록 선택적으로 변형된다. 출력 가산기(20)와 병행하여 상기 신호 종속 정렬기(18)는 신호 제거 기능을 실행하게 되고, 이에 의해 입력 신호에서 소망하는 성분이 제거되어 소망하는 주파수를 가진 출력 신호가 제거되거나 억제되게 된다.

일 실행에서, 주파수 종속 정렬기(18)는 소정의 주파수 대역을 지연시키고, 전체 신호를 위상 변위함에 의해 제2 신호의 소정 스펙트럼 성분을 변형하며, 출력 가산기(20)가 상기 변형된 제2 신호를 제1 신호와 결합할 때에, 이는 주파수 종속 감산을 실행한다. 변형된 제2 신호의 일부는 신호 감산 또는 제거의 실시를 비건설적으로 결합하거나 부가하여, 소망하는 주파수 성분을 가진 출력 신호를 억제하거나 제거하게 된다.

본 설명의 목적을 위해, 신호의 주파수 성분은 신호의 스펙트럼 성분으로도 불리 운다. 신호의 스펙트럼 성분은 특정 주파수 또는 특정 범위의 주파수에 의해 특징되는 임의의 신호 부분일 수 있다. 예를 들어, 일부 신호는 하나의 신호에 다함께 결합된 상이한 주파수들의 다양한 정현파 신호를 포함할 수 있다. 소정 주파수의 각 정현파 신호는 상기 정현파 신호가 결합되는 신호의 스펙트럼 성분으로 고려될 수 있다. 일반적으로, 실용적 관심의 다수의 신호들은 정현파 신호 성분들의 합으로 분해될 수 있다는 것을 인지하여야 한다. 정기 신호에 대하여, 상기 분해는 푸리에 시리즈로서 분 기술분야에 공지되었다.

본 설명의 목적을 위해, 주파수 종속 정렬기는 제1 신호를 선택적으로 변형하고, 제2 신호에 관련하여 상기 제1 신호를 일시적으로 배열하도록 적응된 임의의 모듈일 수 있다.

제1 신호와 제2 신호가 특정 시간의 진폭에 의해 특징되는 경우, 상기 제1 신호는 상기 제2 신호로 배열되며, 이로 인해 특정 시간에서 상기 제1 신호와 제2 신호를 결합하는 것은 제1 신호 또는 제2 신호의 일부를 소망하는 바와 같이 완전하게 제거하거나 부분적으로 제거하는 결과가 된다. 따라서, 배열은 제1 신호와 제2 신호의 파괴적인(destructive) 선택 결합으로 결과하는 잘못 정렬된 형태로서 간주될 수 있다.

상기 제어기(22)는 필터(10)의 전송 기능 또는 주파수 응답을 선택적으로 조정하기 위해, VGA 승산 값, 버랙터 정전용량, 스위치형 커패시터 어레이의 정전용량 값 등을 제어함에 의해 주파수 종속 정렬기(18)를 조정하는 하나 이상의 루틴(routine) 또는 명령어들을 구비한다. 상기 제어기(22)는 필터(10)의 출력을 통해 상기 필터(10)로부터의 피드백을 수신할 수 있으며, 주파수 종속 정렬기(18)에 대한 변형이 상기 필터(10)의 주파수 응답에 어떻게 영향을 미칠지 측정하기 위해 상기 필터(10)로의 입력과 그것을 비교할 수 있다.

상기 제어기(22)는 필터(10)의 응답을 테스트하기 위해 상기 필터(10)로 소망하는 테스트 신호(파일럿 톤 또는 주파수로 특징된)를 입력하기 위해, 전압 제어 발진기와 같은, 파일럿 톤 생성기를 더 구비할 수 있다. 상기 제어기(22)는 온도 감지기(24)에 의해 감지된 온도에 기반하여 및/또는 다른 입력들에 기반하여 필터(10)의 주파수 응답을 조정하는 명령어들을 포함할 수도 있다. 필터 작용이 온도에 의해 영향을 받을 수 있기 때문에, 일부 온도 변화에 대응한 필터 조정이 이롭다.

일 실행에서, 상기 제어기(22)는 주파수 종속 정렬기(18)의 일부 성분들에 사용되는 파라미터를 저장하는 탐색표(Look-Up Table: LUT)를 구비할 수 있다. 상이한 파라미터 세트들은 상이한 온도들에 관련할 수 있다. 소정의 임계값(threshold)에 의해 온도가 변화할 때에, LUT에 명시된 바와 같은 상이한 파라미터 세트들이 제어기(22)로부터 주파수 종속 정렬기(18)로 입력되어 필터(10)의 주파수 응답에 대한 적절한 조정을 할 수 있다.

상기 제어기(22)는 소정의 응용물들을 위해 초기에 상기 필터(10)를 캘리브레이팅하는데 사용될 수도 있다. 상기 제어기(22)는 예를 들면, 소정의 방해 신호 검출에 대응하여; 필터(10)의 입력에서 검출된 소정의 신호 수준 또는 진폭에 대응하여; 채널이 동반한 장치에서 변경되었음을, 또는 특정 인접 안테나가 활성화되었음 등을 표시하는 신호에 대응하여, 변화하는 신호 환경에 기반하여 필터(10)의 주파수 응답을 역학적으로 변경하는데 사용될 수 있다. 본 기술분야의 당업자는 추가 검출기, 신호 입력 등을 병합할 수 있으며, 과도한 실험 없이 주어진 실행 요구에 적절히 부응하기 위해 상기 제어기(22)의 제어 알고리즘을 구성할 수 있다.

적절한 제어 알고리즘, 필터 캘리브레이션 방법, 및 동반 시스템의 예가 상기 참조된 공동 계류중인 미국특허출원에 더욱 충분하게 기술되었다.

예를 들어 핸드폰 기저대역 프로세서, 펌웨어, 또는 다른 장치에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터(26)가 제어기(22)의 제어를 용이하게 하기 위한 메커니즘을 실행할 수 있다. 일부 실행에서, 상기 컴퓨터(26)는 주파수 종속 정렬기(18)에 포함된 회로 성분 파라미터들에 대한 조정을 허용함에 의해 필터(10)의 전송 기능을 사용자가 조정할 수 있게 하는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.

도 2는 도 1에 있어서의 선택 스펙트럼 자기-제거 필터(10)의 더 상세한 도면이다. 상기 주파수 종속 정렬기(18)가 제어가능한 위상 변위기(32)에 결합된 제어가능한 지연 모듈(30)을 포함하여 도시된다. 제어가능한 위상 변위기(32)의 출력은 제어가능한 증폭기(34)에 결합된다. 제어가능한 지연 모듈(30)로의 입력은 분배기(12)의 출력에 결합된다. 제어가능한 증폭기(34)의 출력은 출력 가산기(20)의 입력에 결합된다.

제어가능한 지연 모듈(30)은 가변 저항기, 전압-제어 커패시터 및 인덕터 등일 수 있는 제어가능한 성분(36)을 포함한다. 회로 성분의 값은 제어기(22)로부터의 하나 이상의 제어 신호에 의해 선택적으로 설정될 수 있다. 사용 비트의 수; 펄스 부호 변조의 사용 여부; 직류(DC) 오프셋의 사용 여부와 같은 제어 신호의 정확한 실행은 애플리케이션 특징이다. 본 개시에 접근한 본 기술의 당업자는 과도한 실험없이 주어진 애플리케이션의 요구에 부응하기 위해 제어기를 실행할 수 있다.

상기 지연 모듈(30)의 각종 제어가능한 성분(36)이 제2 경로(16) 상에 제2 신호의 주파수 성분이 얼마만큼 지연되는지 영향을 미치기 위해 조정될 수 있다. 상기 지연 모듈(30)은 제1 경로(14)를 따라 이동하는 제1 신호에 관련하여 제2 경로(16)를 따라 이동하는 제2 신호의 하나 이상의 스펙트럼 성분을 선택적으로 지연하도록 작용한다. 필터(10)의 정성 인자(Q)가 지연 모듈(30)에 의해 제공되는 지연을 제어함에 의해 조정될 수 있다. 일반적으로, Q가 커질수록 지연이 많아지며, Q가 작아질수록 지연이 적어진다. 필터(10)의 Q를 조정하는 것은 전형적으로 노치형 주파수 응답을 더욱 협소하게 하거나 넓어지게 결과한다. 넓은 노치는 낮은 Q에 관련하며, 얇은 깊이를 가지는 한편, 작은 노치는 높은 Q에 관련하며, 보통 깊다.

본 기술분야의 당업자는 지연선, 전 대역통과 필터, 또는 Q-증진기(Q-enhancer)로 불리 우는 높은 Q(정성인자) 대역통과 필터를 통해 실행될 수 있다. 특정 애플리케이션을 위해 적절한 지연 모듈은 과도한 실험 없이 본 개시에 접근하는 본 기술분야의 당업자에 의해 용이하게 실행될 수 있다.

상기 지연 모듈(30)은 선택적으로 지연된 스펙트럼 성분을 가지는 신호를 위상 변위기(32)로 출력한다. 다음으로 상기 위상 변위기(32)는 소정의 위상 각도에 의해 결과한 신호를 일시적으로 변위하고, 이로써 제1 신호로 제2 신호를 선택적으로 배열하여 출력 가산기(20)에서 소망한 바의 파괴 신호를 제거한다.

상기 위상 변위기(32)는 종래의 위상 변위기를 통해 실행될 수 있지만, 종래의 고정 혼합기 또는 그 내부의 증폭기 대신에 사용되는 제어가능한 VGA(38)을 가지고서야 실행될 수 있다. 상기 제어가능한 VGA는 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고, 혼합기 또는 다른 성분들을 통해 실행될 수 있다. 다른 방법으로, 상기 위상 변위기(32) 및 동반하는 증폭기(34)는 이하 충분히 거론될 수 있는 바와 같이, (동 위상/직교 위상) IQ 변조기 또는 직교 위상 변조기로 대체될 수 있다. 적절하게 제어가능한 VGA는 과도한 노력 없이도 본 기술분야의 당업자에 의해 용이하게 개발될 수 있거나 획득될 수 있다.

위상 변위기(32)의 VGA(38) 및 지연 모듈(30)의 회로 성분(36)을 선택적으로 제어함에 의해, 상기 필터(10)는 광범위의 다양한 전송 기능 또는 주파수 응답을 나타내게 조정될 수 있다. 제거 경로(16) 및 동반한 주파수 종속 정렬기(18)의 사용은 종래의 필터를 통해 현재 획득할 수 없는 전송 기능 및 주파수 응답을 필터링하는 극적 변화를 가능하게 한다. 상기 제어는 모바일 TV, 범지구위치결정시스템(GPS) 및 WiFi(Wireless Fidelity) 또는 Wi-MAZ(마이크로파 접근용 전세계 상호운용) 특징들을 포함하는 모바일 컴퓨팅 애플리케이션과 같은 복잡한 신호 환경에서의 잡음 제거 애플리케이션에 특히 유용하다.

그러나, 필터(10)의 사용은 상기 애플리케이션에 제한되지 않는다.

상기 제어가능한 증폭기(34)는 필터(10)의 소망하는 전송 기능에 따른 소정의 인자로 위상 변위기(32)에 의해 출력된 결과로 발생한 지연되고 위상 변위된 신호를 증폭한다.

상기 제어기(22)는 그의 회로 성분 값(예, 성분(36)의)을 설정함에 의해 및/또는 그의 하나 이상의 VGA(예, VGA(38)의)를 조정함에 의해, 및/또는 DC 오프셋 또는 다른 파라미터를 제어함에 의해, 지연 모듈(30), 위상 변위기(32), 및 증폭기(34)의 작용을 제어하도록 구성된다. 도시를 목적으로, 상기 제어기(22)는 동반 회로용 클록(40)으로부터 클록 입력을 수신하는 것이 도시된다.

제어기(22)의 디지털 실행에서, 클록 신호는 그의 내부 회로를 합성하기 위해 상기 제어기에 의해 사용될 것이다.

소망하는 필터 전송 기능, 및 인에이블 신호(En), 데이터 신호(데이터) 등과 같은 다른 입력들에 영향을 미칠 수 있는 동반 회로의 전압 변화(Δ) 또는 채널 변화를 가리키는 입력과 같은, 추가적인 입력이 동반 제어 알고리즘의 사용을 위해 상기 제어기(22)로 입력될 수 있다. 제어 알고리즘의 정확한 특성은 애플리케이션 특성이며, 실행에 따라 달라질 수 있다.

다양한 추가 성분이 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 필터(10)로부터 추가되거나 제거될 수 있다는 것을 인지해야 한다. 예를 들어, 국부 발진기가 상기 제어기(22)로의 입력을 위해 출력 가산기(20)로부터 아날로그 출력 신호를 샘플링하기 위해 사용될 수 있으며, 디지털 아날로그 변환기가 상기 제어기(22)의 출력에 위치될 수 있다. 또한, 일부 실행에서, 증폭기(34)가 생략될 수 있다. 또한, 지연 모듈(30) 및/또는 위상 변위기(32)가 개별 경로 상에서 실행될 수 있으며, 이로 인해 예를 들어 지연 모듈(30)이 제1 경로(14)에 위치되며, 위상 변위기(32)가 제2 경로(16)에 위치된다. 또한, 필터(10)가 아날로그 애플리케이션을 위해 실행되는 것이 도시되는 한편, 필터(10)의 디지털 실행이 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 구성될 수 있다.

도 3은 대안적인 제1 선택 스펙트럼 자기-제거 필터(50)의 예시적인 제2 실시형태를 도시한다. 상기 대안 필터(50)는 상부 경로(68)와 하부 경로(66) 상에 입력 신호를 분할하는 분배기(12)를 포함한다. 상기 상부 경로(68)는 출력이 출력 가산기(20)로 입력되는 제1 증폭기(54)에 결합된 제1 위상 변위기(52)를 포함한다. 제2 경로는 제2 증폭기(64)에 결합된 제2 위상 변위기(62)에 결합되는 제1 지연 모듈(60)을 포함한다. 제2 증폭기(64)의 출력은 출력 가산기(20)에 입력된다.

대안 필터(50)의 동작 원리는 상기 대안 필터(50)가 제어기를 가지지 않으며, 제1 경로(68) 상에 이동하는 신호 및 제2 경로(66) 상에 이동하는 신호 모두가 출력 가산기(20)를 통해 결합하기 전에 선택적으로 변형된다는 것을 제외하면, 도시에 있어서, 도 1 내지 도 2에 있어서의 필터(10)의 동작 원리와 유사하다.

본 대안 필터(50)는 예시적인 정적 구현이다. 필터 성능 전반에 걸쳐 제어가 필요하지 않다.

제2 증폭기(64)에 의해 출력된 신호가 출력 가산기(20)에서 제1 증폭기(54)의 출력과 선택적으로 결합하여 소망하는 스펙트럼 성분들이 서로 제거되며, 상기 출력 가산기(20)로부터 소망하는 출력 신호를 산출하도록, 다양한 모듈(52,54,60-64)의 설계 파라미터가 선택된다. 다양한 모듈(52,54,60-64)의 설계 파라미터 및 회로 구성이 필터(50)의 소망하는 주파수 응답을 결과하도록 선택된다.

도 3이 상부 경로 상의 입력 신호를 제1 위상 변위기(52)와 증폭기(54)로 분할하고, 하부 경로 상의 입력 신호를 지연 모듈(60), 제2 위상 변위기(62), 및 제2 증폭기(64)로 분발하는 분배기(12)를 도시하는 한편, 다양한 모듈(52,54,60,62,64)이 도시된 것이 아닌 다른 경로에 위치될 수 있으며, 일부 모듈이 생략될 수 있다는 것을 인지해야 한다. 예를 들어, 상기 제1 위상 변위기(52) 및 증폭기(54)가 상부 경로로부터 제거될 수 있다. 다른 방법으로, 상부 경로 상에 지연(60)이 위치할 수 있다. 다른 방법으로, 제2 위상 변위기(62) 및 증폭기(64)가 하부 경로로부터 제거될 수 있다. 여기 거론된 것 외에 추가적인 변화도 가능하며, 예를 들어 하나 이상의 증폭기(54,64) 등이 생략될 수 있다. 또한, 조정가능한 필터(10)가 더욱 복잡하게 만들어질 수 있으며, 본 발명의 개시에 따라 구성된 다른 조정가능한 필터에도 들어갈 수 있다.

도 4는 대안적인 제2 선택 스펙트럼 자기-제거 필터(60)의 예시적인 제3 실시형태를 도시한다. 상기 대안적인 제2 필터(60)는 상기 필터(60)의 입력에 분배기(12)를 포함한다. 상기 분배기(12)는 상부 경로(78)와 하부 경로(76) 상에 입력 신호를 분할한다. 상기 상부 경로는 상기 상부 경로(78) 상의 신호의 소망 주파수 성분을 선택적으로 지연하기 위해 지연 모듈(66)을 구비한다. 상기 하부 경로는 상기 하부 경로 상의 신호를 선택적으로 위상 변위하고 증폭하기 위한 IQ 변조기(68)를 구비하여, 상기 상부 경로(78) 및 하부 경로(76)로부터 결과한 신호가 출력 가산기(20)에서 결합하여 소망하는 스펙트럼 특성을 가진 출력 신호를 산출한다.

도시를 위해, 상기 IQ 변조기(68)는 분배기(12)에 의해 출력되며, 대략 90°도 위상이 다른 동위상(In-phase)(I) 신호 및 직교위상(Q) 신호를 포함한 두 개별 신호로 하부 경로에 전달되는 신호를 분할하는 직교 위상 분배기(70)를 구비하는 것이 도시된다.

직교 위상 분배기(70)로부터 출력된 상기 신호(I,Q)는 직교 위상에 있는 것으로 말하여진다. 상기 직교 위상 분배기(70)는 LC,RC,LR, 정전용량 전용식, 전역, 또는 다위상 필터와 같은 다양한 형태의 회로들을 통해 구현될 수 있다.

상기 (I) 신호는 제1 제어가능한 증폭기(80)로 입력되고, 상기 (Q) 신호는 제2 제어가능한 증폭기(82)로 입력되며, 그들의 출력은 합산 회로(84)를 통해 가산되며, 출력으로서 위상-변위 및 증폭된 신호가 산출된다. 상기 결과한 위상-변위 및 증폭된 신호는 출력 가산기(20)의 일 단자(terminal)로 입력된다. 출력 가산기(20)의 다른 단자가 상부 경로 지연 모듈(66)의 출력으로 결합된다,

상기 상부 경로 지연 모듈(66) 및 IQ 변조기(68)의 증폭기(80,82) 작용은 대안적인 제어기(72)로부터 출력된 제어 신호를 통해 조정가능하다. 상기 지연 모듈(66) 및 IQ 변조기(68)에 이루어진 조정은 필터(60)의 전송 기능에 대한 변화를 결과한다. 상기 조정가능한 증폭기(80,82)는 전압 제어 아날로그 증폭기, 디지털 제어 스위치형 증폭기, 또는 다른 제어가능한 증폭기를 통해 구현될 수 있다. 하나 이상의 증폭기(80,82), 또는 상부 경로 지연 모듈(66)이 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 비제한적일 수 있다.

일반적으로, 상기 대안적인 제2 필터(60)는 도 1 내지 도 3의 필터(10,50)와 유사한 원리로 동작하며, 이로써 신호 제거 또는 선택적인 파괴 또는 구성 결합의 하나 이상의 신호 변형 버전이 소망하는 필터 주파수 응답에 따라서 소망하는 스펙트럼 특징을 가진 출력 신호를 산출하는데 사용된다.

도 5는 도 1 내지 도 4에 있어서의 선택 스펙트럼 자기-제거 필터(10,50,60)의 예시적인 주파수 응답(90)을 묘사하는 그래프이다. 상기 예시적인 주파수 응답(90)은 진폭(92) 대 주파수(94)의 함수로서 도면에 작성된다. 상기 예시적인 주파수 응답(90)은 제1 노치(96), 제2 노치(98), 제3 노치(100), 및 제4 노치(102)를 포함한다. 상기 제1 노치(96)는 다른 노치들(98-102) 보다 낮은 정성 인자(Q)와 낮은 중심 주파수를 도시한다. 상기 제2 노치(98)는 제1 노치(96) 보다 큰 정성 인자를 도시한다. 상기 제3 노치(100)는 상대적으로 경사가 가파른 우측을 가지는 비대칭이며, 한편 제4 노치(102)는 상대적으로 경사가 가파른 좌측을 가지는 비대칭이다.

다양한 주파수 응답 곡선들(96-102)은 단지, 여기 거론된 하나 이상의 실시형태들에 따라 구성된 하나 이상의 필터를 통해 획득될 수 있는 일부 주파수 응답 곡선들을 도시한다. 상기 주파수 응답을 가지는 필터는 하기 더 충분히 거론되는 바와 같이, 소망하는 결합 전송 기능를 달성하기 위해 저역 통과, 고역 통과, 대역통과, 전역 통과 필터들과 같은 다른 형태의 필터들과 선택적으로 결합할 수 있다. 예를 들어, 제4 주파수 응답 곡선(102)에 의해 특징된 필터는 상기 필터의 통과대역 상단부 근처의 블로커 또는 송신기를 억제하기 위해 대역통과 필터에 사용될 수 있다.

도 6은 도 1 내지 도 2에 있어서의 상기 제1 실시예의 선택 스펙트럼 자기-제거 필터(10)의 제1 인스턴스(10)와 제2 인스턴스(10')를 병합한 제4 실시예의 조정가능한 필터(110)의 도면이다. 상기 예시적인 조정가능한 필터(110)는 제거 필터(10,10')와 그들 사이에 결합된 대역통과 필터(114)를 포함하는 결합 필터를 나타낸다. 상기 결합 필터(110)는 LNA/BPF(124)로 분류되는, 집적 대역통과 필터(BPF)를 구비한 입력 저잡음 증폭기(LNA)를 포함한다.

본 특정 실시형태에서, LNA(124)는 제1 SPDT(Single-Pole Double-Throw) 제어가능한 스위치(126)를 통해 제1 제거 필터(10)에 결합된다. 제1 제거 필터(10)의 출력은 제2 SPDT 스위치(128)를 통해 대역통과 필터(114)의 입력에 결합된다. 대역통과 필터(114)의 출력은 제3 SPDT 스위치(130)를 통해 제2 제거 필터(10')에 결합된다. 제2 제거 필터(10')의 출력은 제4 SPDT 스위치(132)를 통해 출력 버퍼(120)의 입력에 결합된다. 제1 제어가능한 스위치(126) 및 제2 제어가능한 스위치(128)의 제2 출력극(output pole)은 제5 스위치(133)의 입력과 출력에 각각 결합된다. 제5 스위치(133)의 출력은 제5 스위치(133)의 출력, 제6 스위치(135)의 입력, 및 제2 제어가능한 스위치(128)의 제2 출력극에 연결되는 제1 노드(134)를 나타낸다.

유사하게, 상기 제3 제어가능한 스위치(130)와 제4 제어가능한 스위치(132)의 제2 출력극은 제7 스위치(137)의 입력과 출력에 각각 결합된다. 상기 제7 스위치(137)의 입력은 제7 스위치(137)의 입력, 제6 스위치(135)의 출력, 제3 제어가능한 스위치(130)의 제2 출력극에 연결되는 제2 노드를 나타낸다.

상기 제5 스위치(133), 제6 스위치(135), 및 제7 스위치(137)는 제어기(122)로부터 제어 입력을 수신하는, 제어가능한 스위치이다. 이들 스위치(133,135,137)는 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 단일 스위치를 통해 구현될 수 있다.

제7 스위치(137)의 출력은 제2 출력 버퍼(118)의 입력에 결합된다. 상기 제어기(122)는 LNA(124)의 입력으로부터 입력을 수신하며; 필터(110)의 출력으로부터 입ㄹ역을 수신하며; 스위치(126-132,133,135,137), 제거 필터(10,10'), 및 대역통과 필터(114)에 제어 신호를 제공한다.

동작에서, 상기 제어기(122)는 결합 필터(110) 내에서 및 외부에서 상이한 서브-필터(10,10',114)를 선택적으로 스위칭하기 위해 스위치(126-132,133,135,137)를 사용함에 의해 다양한 필터(10,10',114)의 변수들을 초기에 캘리브레이팅한다. 스위치(126-132,133,135,137)의 사용은 제어기(122)에서 작용하는 알고리즘이 각각의 서브-필터(10,10',114)를 개별적으로 캘리브레이팅하고, 전체 필터(110)를 캘리브레이팅하는 것을 가능하게 한다. 적절한 캘리브레이션 알고리즘의 추가 사항은 여기 참조로서 개시가 병합된 상기 공동 계류중인 미국특허출원 명칭 "CALIBRATION OF ADJUSTABLE FILTERS"에 더욱 충분히 거론된다.

제거 필터(10,10')는 노치 필터로서 작용하며, 소망하는 주파수에서 대역통과 필터(114)의 주파수 응답을 선택적으로 노칭(notch)하여, 하기 더 충분히 거론되는 바와 같이, 전체 필터(110)의 소망하는 비대칭적 주파수 응답을 생성하는데 사용된다.

도 7은 도 6에 있어서의 결합된 조정가능한 필터(110)의 제1 예시적인 주파수 응답(140)이다. 상기 주파수 응답(140)은 신호 진폭(142) 대 주파수(144)로서 도면에 작성된다.

도 6과 도 7에 관련하여, 주파수 응답(140)은 대역통과 필터(114)의 통과대역 중심 주파수에 대응하는 피크(146)(Fpeak)를 포함한다. 도시를 위해, 상기 제1 제거 필터(10)는 제1 노치(148)를 생성하기 위해 조정되고, 제2 제거 필터(10')는 제2 노치(150)를 생성하기 위해 조정되며, 상기 제1 노치(148) 및 제2 노치(150)는 피크 응답(146)의 왼편에 위치된다. 상기 노치(148,150)는 예를 들어, 소망하는 신호의 주파수(Fpeak)에 근접하여 발생하는 필터 소음 또는 방해 신호들을 여과하기 위해 사용될 수 있다.

종래로, 주파수 응답(140)의 생성은 도 6의 상기 결합 필터(110)보다는 필터들 및 서브-필터들과 같은, 실질적으로 더욱 많은 하드웨어를 필요로 한다는 것을 인지해야 한다. 또한, 도 6의 결합 필터(110)와는 다르게, 소망하는 주파수 응답, 특히 전략적으로 비대칭적인 주파수 응답을 생성하기 위한 현존 필터는 넓게 제어가능하지는 않다.

도 8은 도 6에 있어서의 결합된 조정가능한 필터(110)의 제2 예시적인 주파수 응답(160)이다. 진폭(142) 대 주파수(144)로서 도면에 작성된 상기 예시적인 제2 주파수 응답(160)은 피크 주파수 응답(166)의 왼편에 위치된 제1 비대칭 노치(162)와 피크 주파수 응답(164)의 오른편에서 발생한 제2 비대칭 노치(164)를 포함한다.

도 6 및 도 8과 관련하여, 노치(162,164)는 제1 제거 필터(10)와 제2 제거 필터(10')를 선택적으로 조정함에 의해 전체 주파수 응답(160)에 선택적으로 생성되어 위치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제거 필터(10,10')는 특정 애플리케이션에 소망되는 바와 같이 전체 필터 주파수 응답(160)을 정형하기 위해 사용될 수 있다.

도 9는 소망하는 주파수 응답을 생성하기 위해, 도 1 내지 도 2에 있어서의 제거 필터(10)의 인스턴트들과 같은, 여러 개의 선택 스펙트럼 자기-제거 필터들을 병합하는 조정가능한 필터의 제3 예시적인 주파수 응답이다. 상기 주파수 응답(170)은 대역통과 필터 응답의 피크 주파수(176) 왼쪽으로의 다중 노치(172) 사용을 묘사하며, 더 나아가 피크 주파수(176) 오른쪽으로의 다중 노치(174) 사용을 묘사한다. 상기 노치들(172-174)은 소망하는 바와 같이 전체 주파수 응답(170)을 정형하는데 사용된다. 본 개시에 접근하는 본 기술분야의 당업자는 과도한 실험 없이, 도 9에 도시된 박스형 주파수 응답(170)을 산출하기 위해 결합 필터를 용이하게 실행할 수 있다.

도 10은 도 6의 조정가능한 필터(110)를 제조하기 위해 구성된 제1 예시적인 방법(180)의 흐름도이다.

상기 예시적인 제1 단계(180)는 제1 노치 주파수 응답을 결정하는 것을 포함한 제1 단계(182)를 가진다. 상기 제1 노치 주파수 응답은 도 1의 제거 필터(10)와 같은, 제거 필터의 주파수 응답에 대응할 수 있다. 도 1의 제거 필터(10)는 선택 스펙트럼 자기-제거 필터로도 불리 운다.

제2 단계(184)는 제1 대역통과 주파수 응답을 결정하는 것을 포함한다. 상기 대역통과 주파수 응답은 도 6에 있어서의 대역통과 필터(114)의 주파수 응답과 유사하다.

제3 단계(186)는 소망하는 전체 주파수 응답을 결정하거나 조정하는 것을 포함한다. 전체 주파수 응답의 실시예가 도 7 내지 도 9에 도시된다.

제4 단계(188)는 도 7의 주파수 응답(140)과 같은 소망하는 전체 주파수 응답 버전으로 특징되는, 도 6의 필터(110)와 같은, 결합 필터를 산출하기 위해 하나 이상의 제1 노치 주파수 응답 버전으로 특징되는 하나 이상의 제어가능한 노치 필터를 하나 이상의 대역통과 주파수 응답 버전으로 특징되는 하나 이상의 대역통과 필터와 선택적으로 결합하는 것을 포함한다.

도 11은 도 1 내지 도 4의 상기 선택 스펙트럼의 자기-제거 필터들을 통해 구현되는 제2 예시적인 방법(200)의 흐름도이다.

상기 방법(200)은 입력 신호를 수신하는 것을 포함하는, 제1 단계(202)를 포함한다.

제2 단계(204)는 제1 경로와 제2 경로 상의 입력 신호를 분할하는 것을 포함한다.

제3 단계(206)는 제1 경로 및/또는 제2 경로 상에서 신호 이득을 선택적으로 지연 및/또는 위상 변위 및/또는 조정(이득 조정이라 일컬어지는)하는 것을 포함하며, 상기 제1 경로와 제2 경로 상의 신호가 결합되는 경우, 결과하는 출력 신호는 소망하는 스펙트럼 특징을 나타낸다.

도 12는 도 1 내지 도 2에 있어서의 상기 제1 실시예의 선택 스펙트럼 자기-제거 필터의 인스턴스들을 병합하며, 도 11의 방법을 실행하기 위해 구성된 간소화된 제5 예시적인 조정가능한 필터(210)의 도면이다.

상기 조정가능한 필터(210)는 제어기(122)를 통해 임의선택적으로 제어가능한 제1 노치 필터(10) 및 제2 필터(114)를 포함하는 결합 필터를 나타낸다.

도 1, 도 2, 및 도 12를 관련하여, 상기 제1 필터(10)는 제1 신호를 수신하기 위한 제1 메커니즘(12)을 포함하는 예시적인 조정가능한 필터를 나타낸다. 제2 메커니즘(10,20)은 제1 신호의 하나 이상의 주파수 성분을 제거, 억제 또는 감소시키기 위해 상기 제1 신호의 하나 이상의 변형 표시를 사용하며, 그에 대응하여 출력 신호를 산출한다. 상기 제1 메커니즘(12)은 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호를 제1 경로(14)와 제2 경로(16) 상에서 분할하는 분배기(12)를 포함한다. 상기 제2 메커니즘(18,20)은 상기 제1 경로(14) 및/또는 제2 경로(16) 상에 하나 이상의 지연 모듈(30)과 하나 이상의 위상 변위기(32)를 더 포함한다. 하나 이상의 제어가능한 증폭기(34)가 상기 제1 경로(14) 및/또는 제2 경로(16)에 임의선택적으로 포함된다.

상기 제2 필터(114)는 대역통과, 저역통과, 전역통과, 고역통과, 노치 필터, 또는 다른 적절한 필터 또는 필터들의 결합을 통해 실행될 수 있다. 또한, 상기 제2 필터(114)는 제1 필터(10) 전에 포함될 수 있다는 것을 인지해야 한다. 또한, 제2 필터(114)가 단일 모듈로서 도시되지만, 상기 제2 필터(114)는 전체 조정가능한 필터(210) 내의 상이한 영역들에 위치된 복수 필터들로 실행될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 필터(114)의 제1 부분은 제1 필터(10) 전에 포함될 수 있지만, 상기 제2 필터(114)의 제2 부분은 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 상기 제1 필터(10) 이후에 포함될 수 있다.

제2 필터(114)의 정확한 선택은 애플리케이션 특성이며, 전체 조정가능한 필터(210)의 소망하는 주파수 응답에 의존한다. 예를 들어, 상기 제2 필터(114)는 대역통과 필터 및 추가적인 노치 필터를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 결과한 결합 필터(210)는 도 7의 예시적인 비대칭 주파수 응답(140)을 나타낼 수 있거나, 상기 결합 필터(210)는 도 9의 응답(170) 또는 도 8의 응답(160)과 같은 다른 주파수 응답을 나타낼 수 있다.

제어기(122)는 상기 제어기(122)로, 온도 입력과 같은 하나 이상의 소정의 입력에 기반하여 결합된 소망하는 전송 기능 또는 주파수 응답을 산출하도록 결합 필터(210)를 칼리브레이팅하기 위한 명령어들을 포함할 수 있다.

도 13은 조정가능한 선택 스펙트럼 자기 제어 필터의 인스턴스들(222,224)을 병합한 제6 예시적인 조정가능한 필터(220)의 도면이다. 제1 인스턴스(222)는 제2 경로 상의 지연 모듈(60), 위상 변위기(62), 증폭기(64), 및 제1 가산기(20)를 포함하며, 분배기(242)로부터 직접적으로 제1 가산기(20)에 이르는 제1 경로를 포함한다.제2 인스턴스(224)는 또 다른 지연(230), 또 다른 위상 변위기(232), 또 다른 증폭기(234), 및 제2 가산기(240)를 포함한다. 3 방식 입력 분배기(242)는 제1 가산기(20)로 직접적인 제1 경로, 제1 인스턴스(222)의 성분을 포함하는 제2 경로, 및 제2 인스턴스(224)의 성분을 포함하는 제3 경로를 포함하는 세 개의 개별 통로 상에서 입력 신호를 분할한다.

도 13의 제6 조정가능한 필터의 동작은 제2 필터 인스턴스(instance)(224)가 제1 가산기(20)의 출력을, 그의 출력과 제2 가산기(240)를 통한 분배기(242)로의 입력 신호의 또 다른 지연, 위상변위, 및 증폭 버전과 선택적으로 결합함에 의해 추가 조정하는 작용을 한다는 것을 제외하면, 도 1에 있어서의 조정가능한 필터(10)의 동작과 유사할 수 있다.

상기 제1 가산기(20)와 제2 가산기(240)는 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 단일 가산기에 결합될 수 있다. 또한, 제2 경로 상의 제1 인스턴스(222) 또는 제3 경로 상의 제2 인스턴스(224)의 하나 이상의 구성요소는 제1 경로, 즉 상부 경로로 이동될 수 있다.

본 발명의 실시형태들이 신호 환경에서의 소망하지 않는 신호 성분을 감소하거나 억제하기 위한 아날로그 필터에 대하여 주로 거론하지만, 본 발명의 실시형태는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 여기 거론된 필터는 디지털 필터 또는 하이브리드 디지털 및 아날로그필터일 수 있다. 또한, 상기와 같은 필터는 동적 시스템의 피드백 제어 사용과 같은, 다른 분야에 응용가능할 수 있다.

다양한 모듈 간의 신호 경로에서 보이는 화살촉(arrowhead)은 단지 도시의 목적이다. 예를 들어, 도면에서 단일방향으로 나타나는 다양한 통신 경로 또는 접속선은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 양방향일 수 있다.

여기 거론된 실시형태들의 프로세스가 단일 기계 상에서 실행하는 소프트웨어 또는 하드웨어와 같은 단일 실체로서 존재할 수 있지만, 상기 소프트웨어는 다중 기계들 상에서도 용이하게 실행될 수 있다. 즉, 소정의 소프트웨어 프로그램의 다중 인스턴스가 있을 수 있으며, 단일 프로그램이 분배 처리 환경의 두 개 이상의 프로세서들 상에서 실행될 수 있으며, 단일 프로그램의 일부가 상이한 물리 기계 등 상에서 실행될 수 있다. 또한, 컨버전스 알고리즘(convergence algorithm), 제어기, 및 잡음-패턴 분석기와 같은 두 개의 상이한 프로그램이 단일 모듈에서 또는 상이한 모듈들에서 실행될 수 있다.

본 발명이 그이 특정 실시형태들에 대하여 거론되었지만, 이들 실시형태들은 단지 도시하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 여기 기술에 있어서, 거론된 예시적인 실시형태들의 완전한 이해를 제공하기 위해, 구성요소 및/또는 방법의 예와 같은, 다수의 특수 세부사항들이 제공된다. 본 관련 기술분야의 당업자는 그러나, 일부 실시형태들이 상기 특수 세부사항 중의 하나 이상이 없이도 실행될 수 있으며, 또한 다른 장치, 시스템, 조립체, 구성요소, 제재, 부품 등으로 실행될 수 있음을 인정할 것이다. 다른 경우들에서, 널리 공지된 구조물, 제재, 또는 동작이 여기 거론된 예시적인 실시형태의 불명확한 측면을 회피하기 위해 구체적으로 도시되거나 상세히 설명되는 것은 아니다.

"기계 판독가능한 매체" 또는 "컴퓨터 판독가능한 매체"는 명령어 실행 시스템, 장치, 시스템 또는 소자에 의해 또는 상기와 관련하여 사용하기 위해 프로그램을 포함, 저장, 통신, 전파, 또는 운송할 수 있는 임의의 매체일 수 있다. 상기 컴퓨터 판독가능한 매체는 실시예로, 전자, 자기, 광학, 전자자기, 인프라, 또는 반도체 시스템, 장치, 시스템, 소자, 전파 매체, 또는 컴퓨터 메모리일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

"프로세서" 또는 "프로세서"는 데이터, 신호 또는 다른 정보를 처리하는 임의의 사람, 하드웨어 및/또는 소프트웨어 시스템, 메커니즘 또는 구성요소를 포함한다. 프로세서는 일반 목적의 중앙 처리부, 다중처리부, 작용성 획득용 전용 회로, 또는 다른 시스템들을 구비한 시스템을 포함할 수 있다. 처리는 지리학적 공간에 제한되지 않거나, 일시적으로 제한을 가진다. 예를 들어, 프로세서는 "실시간", "오프라인"에, 또는 배치모드(Batch Mode) 등에 그의 작용을 수행할 수 있다. 처리 일부는 상이한 시간에 및 상이한 장소에서, 상이한(또는 동일한) 처리 시스템에 의해 수행될 수 있다. 컴퓨터는 메모리와 통신하는 임의의 프로세서일 수 있다.

이 명세서 전반에 걸쳐 "일 실시형태" "일 예시적인 실시형태", 및 "도시 실시형태" 또는 "특정 실시형태"는 모든 가능한 예시적 실시형태에 반드시 포함되는 것은 아닌 실시형태들과 관련하여 기술된 특정 특색, 구조, 또는 특징을 의미한다. 따라서, 이 명세서 전반에 걸쳐 다양한 위치들에서 각 구문들의 "일 실시형태" "일 예시적인 실시형태", 및 "도시 실시형태" 또는 "특정 실시형태"는 반드시 동일한 실시형태들 나타내는 것은 아니다. 또한, 여기 거론된 임의의 특정 실시형태 또는 예시적인 실시형태의 특정 특색, 구조, 또는 특징은 하나 이상의 다른 실시형태들과 어떤 적절한 방식으로도 결합될 수 있다. 여기 기술되고, 도시된 실시형태들의 다른 변화 및 변형은 여기 개시된 것의 견지에서 가능하며, 상기 변화는 본 발명의 사상과 범위의 일부로서 간주한다.

여기 거론된 예시적인 실시형태들은 프로그램화된 일반 목적의 디지털 컴퓨터를 사용함에 의해; 애플리케이션 특정 집적 회로, 프로그램가능한 로직 장치, 광학/화학/생물학적/양자 또는 나노엔지니어링 시스템 또는 메커니즘 등을 사용함에 의해, 전체 또는 일부를 구현할 수 있다. 일반적으로, 다양한 실시형태들의 기능은 본 기술분야에 공지된 것으로서 어떤 수단에 의해서도 달성될 수 있다. 분포 또는 네트워크 시스템, 구성요소, 및/또는 회로가 사용될 수 있다. 데이터의 통신, 또는 전송은 유선, 무선 또는 다른 수단에 의한 것일 수 있다.

상기 도면들에 묘사된 하나 이상의 요소는 더욱 분리되거나 또는 집적된 방식으로 구현될 수도 있으며, 또한 특수 애플리케이션에 따라 유용한 것으로, 일부 경우들에서 동작하지 않는 것으로서 제거되거나 포기될 수도 있다. 또한, 본 발명의 사상 및 범위 안에서, 컴퓨터가 상술한 임의의 방법을 실행하도록 기계 판독가능한 매체에 저장할 수 있는 프로그램 또는 코드를 구현한다.

여기 기재 및 청구항에 걸쳐 사용된 것으로서 "일" 및 "상기"에 뒤따른 것은 문맥에서 달리 명확하게 지시하지 않는 경우, 복수의 참조(reference)를 포함한다. 또한, 여기 기재 및 청구항에 걸쳐 사용된 것으로서 "에"는 문맥에서 달리 명확하게 지시하지 않는 경우, "내에" 및 "상에"의 의미이다.

요약에 기술된 것을 포함한 도시된 예시적인 실시형태들의 전술한 기술은 본 발명을 여기 기재된 정확한 형태에 철저하게 하거나 또는 제한하는 것은 아니다. 일부 실시형태들이 단지 도시를 위해 여기 기술되었지만, 본 관련 기술분야의 당업자가 인식하고 인정할 것과 같이, 다양한 균등물의 변형이 본 발명의 사상과 범위 안에서 가능하다. 가리킨 바와 같이, 이들 변형은 도시된 예시적 실시형태들의 전술한 기재의 견지에서 이루어질 수 있으며, 본 발명의 사상과 범위 내에 포함되는 것이다.

따라서, 예시적인 실시형태들이 여기 기술된 한편, 일 정도의 변형, 다양한 변화 및 치환이 전술한 기재들에서 의도되며, 일부 경우에서 실시형태들의 일부 특징이 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고, 대응하는 다른 특징의 사용 없이 사용될 것이라는 것을 인정할 것이다. 따라서, 본 발명의 본질적인 사상과 범위에 대해 특수 상황이나 제제를 적응시키도록 다수의 변형이 이루어질 수 있다. 본 발명은 다음 청구항에 사용되는 특정 용어 및/또는 이 발명을 실행하기 위해 계획된 최적 방식으로서 개시된 특정 실시형태에 제한되는 것이 아니며, 본 발명은 첨부된 청구항의 범위 내의 임의의 및 모든 실시형태들 및 균등물들을 포함할 수 있도록 의도된다.

10: 자기-제거 필터
12: 분배기
14: 제1 경로
16: 제2 경로
18: 주파수 종속 정렬기
20: 출력 가산기
22: 제어기
24: 온도 감지기
26: 컴퓨터
30: 지연 모듈
32: 위상 변위기
34: 증폭기
Q: 정성 인자
38: 가변 이득 증폭기(VGA)
68: IQ 변조기
70: 직교 위상 분배기

Claims

제1 신호를 수신하는 제1 수단; 및
상기 제1 신호의 하나 이상의 주파수 성분을 억제하기 위해 상기 제1 신호의 하나 이상의 변형 표시를 사용하고, 그에 대응하여 출력 신호를 산출하는 제2 수단을 포함하고,
상기 제1 수단은 상기 제1 신호를 수신하고, 제1 경로 및 제2 경로 상에 상기 제1 신호를 분할하도록 적응된 분배기를 포함하고, 그리고
상기 제2 수단은 상기 제1 경로 및/또는 상기 제2 경로에 하나 이상의 지연 모듈 및 하나 이상의 위상 변위기를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 1항에 있어서,
상기 제1 경로 또는 상기 제2 경로에 하나 이상의 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 2항에 있어서,
상기 하나 이상의 지연 모듈, 위상 변위기, 또는 증폭기 중의 하나 이상은 제어기로부터의 하나 이상의 제어 신호에 대응하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 3항에 있어서,
상기 제어기는 상기 제2 수단의 작용을 변경하도록 적응되어 상기 필터가 소망하는 주파수 응답에 의해 특징되는 것을 특징으로 하는 필터.
제1 신호를 수신하기 위한 제1 수단; 및
상기 제1 신호의 하나 이상의 주파수 성분을 억제하기 위해 상기 제1 신호의 하나 이상의 변형 표시를 사용하고, 그에 대응하여 출력 신호를 산출하는 제2 수단을 포함하고,
제어가능한 노치 필터를 실행하며, 상기 제어가능한 노치 필터는 상기 제2 수단에 포함된 하나 이상의 제어가능한 가변 이득 증폭기(VGA)를 통해 부분적으로 제어가능하며, 상기 하나 이상의 제어가능한 VGA는 상기 제1 신호 그 자체에 관련한 상기 제1 신호의 변형 표시 배열에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는 필터.
제 5항에 있어서,
상기 제2 수단은 출력 신호를 산출하기 위해 상기 제1 신호의 변형 표시와 상기 제1 신호를 결합하는 제3 수단을 포함하며, 상기 출력 신호는 제거되거나 억제된 일부 주파수 성분을 갖는 상기 제1 신호를 나타내는 것을 특징으로 하는 필터.
제 5항에 있어서,
상기 노치 필터의 하나 이상의 인스턴스는 제2 필터를 포함한 결합 필터에서 실행되는 것을 특징으로 하는 필터.
제 7항에 있어서,
상기 결합 필터의 전송 기능 또는 주파수 응답은 비대칭 주파수 응답 곡선에 의해 특징되는 것을 특징으로 하는 필터.
제 7항에 있어서,
상기 제2 필터는 대역통과 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 9항에 있어서,
상기 노치 필터의 하나 이상의 인스턴트와 통신하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 10항에 있어서,
상기 제어기는 상기 제어기로의 하나 이상의 소정의 입력에 기반하여 결합된 소망하는 전송 기능을 산출하기 위해 상기 결합 필터를 칼리브레이팅 하는 명령어를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 11항에 있어서,
상기 하나 이상의 소정의 입력은 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제1 신호를 수신하도록 동작하고 그리고 분배기를 포함하는 제1 회로- 상기 분배기는 제1 경로 및 제2 경로 상에 상기 제1 신호를 분할하도록 동작함; 그리고
상기 제1 신호의 하나 이상의 주파수 성분을 억제하기 위해 상기 제1 신호의 하나 이상의 변형 표시를 사용하고, 그에 대응하여 출력 신호를 산출하는 제2 회로를 포함하고, 상기 제2 회로는 상기 제1 경로 및/또는 상기 제2 경로에 적어도 하나의 지연 모듈 및 적어도 하나의 위상 변위기를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 13항에 있어서,
상기 제1 경로는 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 13항에 있어서,
상기 제1 경로는 제어기로부터의 제어 신호에 대응하는 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 13항에 있어서,
상기 제2 경로는 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 13항에 있어서,
상기 제2 경로는 제어기로부터의 제어 신호에 대응하는 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 13항에 있어서,
상기 제1 경로는 제1 증폭기를 포함하고 그리고 상기 제2 경로는 제2 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 13항에 있어서,
상기 적어도 하나의 위상 변위기는 제어기로부터의 제어 신호에 대응하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 13항에 있어서,
상기 적어도 하나의 지연 모듈은 제어기로부터의 제어 신호에 대응하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 13항에 있어서,
상기 필터가 소망하는 주파수 응답에 의해 특징되도록 상기 필터는 상기 제2 회로의 작용을 변경하도록 동작되는 제어기에 연결되는 것을 특징으로 하는 필터.
제 13항에 있어서,
상기 필터는 제어가능한 노치 필터를 실행하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 13항에 있어서,
상기 필터는 하나 이상의 제어가능한 가변 이득 증폭기(VGA)를 통해 제어할 수 있는 제어가능한 노치 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 13항에 있어서,
상기 필터는 상기 제1 신호에 관련한 상기 제1 신호의 변형 표시의 정렬에 영향을 미치는 가변 이득 증폭기(VGA)에 의해 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 필터.
제1 신호를 수신하도록 동작하는 제1 회로; 및
상기 제1 신호의 적어도 하나의 주파수 성분을 억제하기 위해 상기 제1 신호의 적어도 하나의 변형 표시를 사용하고, 그에 대응하여 출력 신호를 산출하는 제2 회로를 포함하고,
제어가능한 노치 필터를 실행하고, 상기 제어가능한 노치 필터는 상기 제2 회로에 포함되고 그리고 상기 제1 신호 그 자체에 관련한 상기 제1 신호의 변형 표시 배열에 영향을 미치는 적어도 하나의 제어가능한 가변 이득 증폭기에 의해 적어도 부분적으로 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 필터.
제 25항에 있어서,
상기 제2 회로는 출력 신호를 산출하기 위해 상기 제1 신호의 변형 표시와 상기 제1 신호를 결합하도록 동작하고, 상기 출력 신호는 제거되거나 억제된 주파수 성분을 갖는 상기 제1 신호를 나타내는 것을 특징으로 하는 필터.
제 25항에 있어서,
상기 노치 필터의 하나 이상의 인스턴스는 제2 필터를 포함한 결합 필터에서 실행되는 것을 특징으로 하는 필터.
제 25항에 있어서,
상기 노치 필터는 결합 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 25항에 있어서,
상기 노치 필터는 비대칭 주파수 응답 곡선에 의해 특징되는 전송 기능 또는 주파수 응답을 갖는 결합 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 25항에 있어서,
상기 노치 필터는 비대칭 주파수 응답 곡선에 의해 특징되는 전송 기능 또는 주파수 응답을 갖는 것을 특징으로 하는 필터.
제 25항에 있어서,
상기 노치 필터는 대역통과 필터를 포함하는 결합 필터에서 실행되는 것을 특징으로 하는 필터.
제 25항에 있어서,
상기 필터가 소망하는 주파수 응답에 의해 특징되도록 상기 필터는 상기 제2 회로의 작용을 변경하도록 동작하는 제어기에 연결되는 것을 특징으로 하는 필터.
제 25항에 있어서,
상기 노치 필터의 하나 이상의 인스턴트와 통신하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 25항에 있어서,
칼리브레이션 명령어를 포함하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
제 25항에 있어서,
입력으로서 온도를 갖는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터.
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