KR20020091572A - Apparatus for removing of pulse interpolation in wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선통신 시스템에서의 펄스형 간섭 제거 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펄스폭이 아주 좁은 광대역 레이다 신호를 상대적으로 대역폭이 좁은 협대역 통신 신호와 효과적으로 공유할 수 있는 펄스형 간섭 제거 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pulse type interference cancellation device in a wireless communication system, and more particularly, to a pulse type interference cancellation device that can effectively share a broadband radar signal having a very narrow pulse width with a narrow bandwidth communication signal having a relatively narrow bandwidth. It is about.
현재, 펄스폭이 아주 좁은 광대역 레이다 신호와 상대적으로 대역폭이 좁은 협대역 통신 신호를 공유하기 위한 기술로, 동적 주파수 할당(DFS : Dynamic Frequency Selection) 방식이 제안되고 있다.At present, a technique for sharing a narrow bandwidth bandwidth narrow bandwidth communication signal with a narrow pulse width radar signal has been proposed a dynamic frequency allocation (DFS) method.
그런데, 이러한 DFS는 레이다가 사용하고 있는 주파수를 피하여 통신 신호를 보내는 방법으로, 협대역 레이다 신호를 공유하는데는 효과적이나, 광대역 신호에 대해서는 적응이 힘들다.However, the DFS transmits a communication signal by avoiding a frequency used by the radar, and is effective in sharing a narrowband radar signal, but it is difficult to adapt to a wideband signal.
일반적인, 통신 시스템의 수신부는 안테나 뒤 단에서 통신 신호의 대역폭에 맞추어 대역통과필터(Band-pass Filter)를 사용한다.In general, the receiver of the communication system uses a band-pass filter in accordance with the bandwidth of the communication signal behind the antenna.
통신 신호의 대역폭내에 다른 간섭 신호가 없을 때는 이러한 방법이 일반적이다. 하지만, 통신 신호의 대역을 포함하는 광대역 펄스 신호가 존재하는 경우, 이 방법을 사용하면 광대역 펄스 신호가 필터를 통과하면서 협대역 신호로 바뀌기 때문에, 통신 시스템은 전체 수신 시간에 대하여 광대역 펄스의 영향을 받게 된다.This method is common when there are no other interfering signals within the bandwidth of the communication signal. However, if there is a wideband pulse signal that includes the band of the communication signal, the communication system changes the broadband pulse signal to a narrowband signal as it passes through the filter. Will receive.
따라서, 광대역 펄스의 특성을 수신부 뒤 단까지 계속 유지하여, 광대역 펄스가 통신 시스템에 영향을 주는 시간을 최소한으로 줄임으로써, 펄스폭이 아주 좁은 광대역 펄스 신호를 상대적으로 대역폭이 좁은 협대역 통신 신호와 공유시킬 수 있는 방안이 필수적으로 요구된다.Therefore, by maintaining the characteristics of the wideband pulse to the end of the receiver, by minimizing the time that the wideband pulse affects the communication system to a minimum, a very narrow pulse width wideband pulse signal and a relatively narrow bandwidth narrowband communication signal A way to share is essential.
본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 무선통신 시스템에서 광대역 펄스의 특성을 수신부 뒤 단까지 계속 유지하여, 광대역 펄스가 통신 시스템에 영향을 주는 시간을 최소한으로 줄임으로써, 펄스폭이 아주 좁은 광대역 레이다 신호를 상대적으로 대역폭이 좁은 협대역 통신 신호와 공유시키기 위한 펄스형 간섭 제거 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to meet the above requirements, by continuously maintaining the characteristics of the wideband pulse in the wireless communication system until the end of the receiver, by reducing the time the broadband pulse affects the communication system to a minimum, An object of the present invention is to provide a pulse type interference cancellation device for sharing a wide bandwidth radar signal having a very narrow pulse width with a narrow bandwidth communication signal having a relatively narrow bandwidth.
도 1 은 시간축상에서의 협대역 통신 신호의 특성을 나타낸 예시도.1 is an exemplary diagram showing the characteristics of a narrowband communication signal on the time axis.
도 2 는 시간축상에서의 광대역 레이다 펄스 신호의 특성을 나타낸 예시도.2 is an exemplary diagram showing characteristics of a wideband radar pulse signal on the time axis.
도 3 은 협대역 통신 신호와 광대역 레이다 펄스 신호를 동시에 나타낸 파형 예시도.3 is an exemplary waveform diagram showing a narrowband communication signal and a wideband radar pulse signal simultaneously;
도 4 는 협대역 필터 통과후의 파형 예시도.4 is an exemplary waveform diagram after passing a narrowband filter.
도 5 는 본 발명에 따른 펄스형 간섭 제거 장치의 일실시예 구성도.Figure 5 is a block diagram of an embodiment of a pulse type interference cancellation apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10,30 : 광대역 필터 20 : 주파수 하향 변환기10,30: wideband filter 20: frequency down converter
40 : 아날로그/디지털 변환기 50 : 협대역 필터40: analog-to-digital converter 50: narrowband filter
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 펄스형 간섭 제거 장치에 있어서, 안테나를 통해 수신된 협대역 통신 신호와 광대역 레이다 펄스 신호를, 중심 주파수를 고주파 대역으로 하고 상기 광대역 레이다 펄스 신호의 대역폭에 맞게 필터링하여, 상기 광대역 레이다 펄스 신호의 왜곡을 줄이기 위한 제1 필터링 수단; 상기 제1 필터링 수단을 통해 필터링된 고주파 신호의 중심 주파수를 기저대역으로 주파수 하향 변환하기 위한 하향변환수단; 상기 하향변환수단에서 하향 변환된 신호를, 중심 주파수를 기저대역으로 하고 상기 광대역 레이다 펄스 신호의 대역폭에 맞게 필터링하여, 상기 협대역 통신 신호와 상기 광대역 펄스 신호의 스퓨리어스(Spurious) 성분을 제거(억제)하기 위한 제2 필터링 수단; 상기 제2 필터링 수단에서 필터링된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 신호 변환수단; 및 상기 아날로그/디지털 신호 변환수단에서 변환된 디지털신호를, 상기 협대역 통신 신호의 대역폭에 맞게 필터링하여, 상기 협대역 통신 신호외의 모든 주파수 성분을 제거하기 위한 제3 필터링 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In the present invention for achieving the above object, in the pulse type interference cancellation apparatus, the narrowband communication signal and the wideband radar pulse signal received through the antenna, the center frequency of the high frequency band to match the bandwidth of the wideband radar pulse signal First filtering means for filtering to reduce distortion of the wideband radar pulse signal; Downconverting means for frequency downconverting the center frequency of the high frequency signal filtered by the first filtering means to a baseband; The down-converted means filters the down-converted signal based on the center frequency as the baseband and filters the spurious components of the narrowband communication signal and the wideband pulse signal by suppressing (suppressing) the bandwidth of the wideband radar pulse signal. Second filtering means; Analog / digital signal conversion means for converting the analog signal filtered by the second filtering means into a digital signal; And third filtering means for filtering the digital signal converted by the analog / digital signal conversion means according to the bandwidth of the narrowband communication signal to remove all frequency components other than the narrowband communication signal. It is done.
본 발명은 협대역 통신 신호와 광대역 레이다 펄스 신호가 공존하는 채널에서 레이다 펄스 신호의 영향을 최소화하여, 펄스폭이 아주 좁은 광대역 레이다 신호를 상대적으로 대역폭이 좁은 협대역 통신 신호와 공유할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.The present invention minimizes the influence of the radar pulse signal in the channel where the narrowband communication signal and the wideband radar pulse signal coexist, thereby sharing a wideband radar signal with a very narrow pulse width with a narrowband communication signal with a relatively narrow bandwidth. I would like to present.
따라서, 본 발명은 광대역 펄스의 특성을 수신부 뒤 단까지 계속 유지하여, 광대역 펄스가 통신 시스템에 영향을 주는 시간을 최소한으로 줄임으로써, 펄스폭이 아주 좁은 광대역 레이다 신호를 상대적으로 대역폭이 좁은 협대역 통신 신호와 공유시킬 수 있다. 이를 위해, 본 발명에서는 수신부 뒤 단에 광대역 펄스 신호의 대역폭에 맞추어 필터를 사용함으로써 펄스의 영향을 최소화할 수 있다.Therefore, the present invention maintains the characteristics of the wideband pulse to the end of the receiver, thereby minimizing the time that the wideband pulse affects the communication system to a minimum, thereby narrowing the wideband narrow radar signal having a very narrow pulse width. Can be shared with communication signals. To this end, the present invention can minimize the influence of the pulse by using a filter in accordance with the bandwidth of the wideband pulse signal at the rear end of the receiver.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 협대역 통신 신호와 광대역 레이다 펄스 신호가 공존하는 채널에서 레이다 펄스 신호의 영향을 최소화하기 위한 것이다. 이를 위해서는 수신부 뒤 단에 광대역 레이다 펄스 신호의 대역폭에 맞추어 필터를 사용해야 한다.The present invention is to minimize the influence of the radar pulse signal in the channel where the narrowband communication signal and the wideband radar pulse signal coexist. To do this, a filter must be used after the receiver to match the bandwidth of the wideband radar pulse signal.
도 1 및 도 2 는 협대역 통신 신호와 광대역 레이다 펄스 신호를 시간축에서 본 그림이다.1 and 2 are views of a narrowband communication signal and a wideband radar pulse signal viewed from a time axis.
실제 채널 환경에 따라 신호에 왜곡이 있다는 것을 감안하여, 도 1의 협대역 통신 신호와 도 2의 광대역 레이다 펄스 신호를 동시에 나타내면, 도 3과 같다.Considering that the signal is distorted according to the actual channel environment, the narrowband communication signal of FIG. 1 and the wideband radar pulse signal of FIG. 2 are simultaneously shown in FIG. 3.
도 3에서, 협대역 통신 신호는 실선(3a)으로 나타나 있고, 광대역 레이다 펄스 신호는 점선(3b)으로 나타나 있다. 이 신호들은 안테나 뒤 단에서 대역통과필터(Band-pass Filter)를 통과하게 된다.In FIG. 3, the narrowband communication signal is shown by the solid line 3a, and the wideband radar pulse signal is shown by the dotted line 3b. These signals pass through a band-pass filter behind the antenna.
필터의 대역폭은 일반적으로 협대역 통신 신호의 대역폭과 일치한다. 이 경우 협대역 통신 신호는 왜곡이 없이 통과하나, 광대역 레이다 펄스 신호는 필터의 범위를 벗어나므로 왜곡이 생기면 시간축에서 넓은 파형이 된다. 협대역 필터를 통과한 후의 신호의 파형은 도 4에 도시된 바와 같다.The bandwidth of the filter generally matches the bandwidth of the narrowband communication signal. In this case, the narrowband communication signal passes without distortion, but the wideband radar pulse signal is out of range of the filter, so when the distortion occurs, the waveform becomes wide in the time axis. The waveform of the signal after passing through the narrowband filter is shown in FIG.
도 4에서, 실선(4a)은 협대역 통신 신호의 파형이고, 점선(4b)은 광대역 레이다 펄스 신호의 파형을 나타낸다. 그런데, 협대역 통신 신호(4a)는 왜곡이 생기지 않으므로 유사한 원 신호와 유사하나, 광대역 레이다 펄스 신호(4b)는 필터를 통과하면서 왜곡이 생기게 되며 그 결과 펄스의 폭이 퍼지는 형태로 바뀌게 된다.In FIG. 4, the solid line 4a is the waveform of the narrowband communication signal, and the dotted line 4b shows the waveform of the wideband radar pulse signal. However, the narrowband communication signal 4a is similar to the original signal because there is no distortion, but the wideband radar pulse signal 4b is distorted as it passes through the filter, and as a result, the width of the pulse changes.
필터를 통과한 파형은 아날로그/디지털(A/D) 변환기(Converter)를 거쳐 디지털 신호로 바뀐다. 협대역 필터를 사용한 후 파형은 도 4의 두 파를 합친 형태가 되는데, 협대역 통신 신호 전체에 대하여 광대역 레이다 펄스 신호의 영향을 받게 되므로 필연적으로 광대역 레이다 펄스 신호에 의한 왜곡이 생긴다. 하지만, 도 3에서와 같이 광대역 레이다 펄스파와 협대역 통신 신호가 공존하는 경우 협대역 통신 신호의 일부에 대하여 광대역 레이다 펄스파의 영향을 받게 되므로 A/D 변환기 뒤 단에서 광대역 레이다 펄스파에 의한 왜곡을 최소화할 수 있다. 따라서, 수신부의 필터를 광대역 필터를 사용함으로써, A/D 변환기 전 단까지 안테나 전단의 수신 신호를 유지한다면 펄스의 간섭을 줄일 수 있을 것이다.The waveform passed through the filter is converted into a digital signal through an analog-to-digital (A / D) converter. After the narrowband filter is used, the waveform is a combination of the two waves of FIG. 4, and since the wideband radar pulse signal is affected by the wideband radar pulse signal, the distortion is caused by the wideband radar pulse signal. However, as shown in FIG. 3, when the wideband radar pulse wave and the narrowband communication signal coexist, a portion of the narrowband communication signal is affected by the wideband radar pulse wave, so that distortion caused by the wideband radar pulse wave at the end of the A / D converter Can be minimized. Therefore, by using the wideband filter in the filter of the receiver, it is possible to reduce the interference of the pulse if the received signal at the front end of the antenna up to the front end of the A / D converter.
이와 같이 A/D 컨버터를 거친 신호는 상당한 양의 펄스 간섭량을 줄일 수 있지만, 협대역 통신 신호의 대역보다 더 넓은 대역 특성을 갖고 있기 때문에 디지털 필터를 거쳐서 통신 신호 대역을 벗어난 신호를 제거해야 한다. 따라서, 최종적으로는 협대역 통신 신호만이 남게 된다.The signal passed through the A / D converter can reduce a considerable amount of pulse interference, but since it has a wider band characteristic than that of the narrowband communication signal, the signal outside the communication signal band must be removed through the digital filter. Therefore, only the narrowband communication signal remains.
이제, 도 5를 참조하여 협대역 통신 신호와 광대역 레이다 펄스 신호가 공존하는 채널에서 광대역 레이다 펄스 신호의 영향을 최소화할 수 있는 펄스형 간섭 제거 장치에 대해 보다 상세히 설명한다.Now, referring to FIG. 5, a pulse type interference cancellation device capable of minimizing the influence of a wideband radar pulse signal on a channel in which a narrowband communication signal and a wideband radar pulse signal coexist will be described in more detail.
도 5 는 본 발명에 따른 펄스형 간섭 제거 장치의 일실시예 구성도로서, 도면에서 "10,30"은 광대역 필터, "20"은 주파수 하향 변환기(Down Converter), "40"은 아날로그/디지털 변환기(A/D Converter), 그리고 "50"은 협대역 필터를 각각 나타낸다.FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of a pulse type interference cancellation device according to the present invention, in which, "10,30" is a broadband filter, "20" is a down converter, and "40" is an analog / digital converter. An A / D converter, and "50", each represent a narrowband filter.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 펄스형 간섭 제거 장치는, 안테나를 통해 수신된 협대역 통신 신호와 광대역 레이다 펄스 신호를, 중심 주파수를 고주파(RF : Radio Frequency) 대역으로 하고 광대역 레이다 펄스 신호의 대역폭에 맞게 필터링하여, 광대역 레이다 펄스 신호의 왜곡을 줄이기 위한 광대역 필터(10)와, 광대역 필터(10)를 통해 필터링된 고주파 신호의 중심 주파수를 기저대역으로 주파수 하향 변환하기 위한 주파수 하향 변환기(20)와, 주파수 하향 변환기(20)에서 하향 변환된 신호를, 중심 주파수를 기저대역(중간 주파수 대역)으로 하고 광대역 레이다 펄스 신호의 대역폭에 맞게 필터링하여, 협대역 통신 신호와 광대역 펄스 신호의 스퓨리어스(Spurious) 성분을 제거(억제)하기 위한 광대역 필터(30)와, 광대역 필터(30)에서 필터링된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환(샘플링)하기 위한 아날로그/디지털 변환기(40)와, 아날로그/디지털 변환기(40)에서 변환된 디지털 신호를, 협대역 통신 신호의 대역폭에 맞게 필터링하여, 협대역 통신 신호 외의 모든 주파수 성분을 제거하기 위한 협대역 필터(50)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the pulsed interference cancellation device according to the present invention includes a narrowband communication signal and a wideband radar pulse signal received through an antenna, and a center frequency as a radio frequency (RF) band. Wideband filter 10 for reducing the distortion of the wideband radar pulse signal by filtering to the bandwidth of the pulse signal, and frequency downconverted for frequency downconverting the center frequency of the high frequency signal filtered through the wideband filter 10 to the baseband. The converter 20 and the signal down-converted by the frequency down converter 20 are filtered according to the bandwidth of the wideband radar pulse signal with the center frequency as the baseband (intermediate frequency band), thereby narrowband communication signal and wideband pulse signal. A wideband filter 30 for removing (suppressing) the spurious component of the signal, and an analog filtered by the wideband filter 30 The analog-to-digital converter 40 for converting (sampling) the signal into a digital signal and the digital signal converted by the analog-to-digital converter 40 are filtered in accordance with the bandwidth of the narrow-band communication signal, thereby excluding the narrow-band communication signal. A narrowband filter 50 for removing all frequency components is included.
광대역 필터(10)는 중심 주파수가 수신 신호의 중심 주파수이고 대역폭이 광대역 레이다 펄스 신호의 대역폭과 같은 필터이다. 이러한 광대역 필터(10)를 사용함으로써 광대역 레이다 펄스 신호의 왜곡을 줄일 수 있다.The wideband filter 10 is a filter whose center frequency is the center frequency of the received signal and whose bandwidth is equal to the bandwidth of the wideband radar pulse signal. By using such a wideband filter 10, distortion of the wideband radar pulse signal can be reduced.
주파수 하향 변환기(20)는 중심 주파수를 기저대역(Baseband)으로 주파수 변환한다.The frequency down converter 20 converts the center frequency into baseband.
광대역 필터(30)는 중심 주파수가 기저대역 혹은 중간 주파수이고 대역폭이 광대역 레이다 펄스 신호의 대역폭과 같은 필터이다.The wideband filter 30 is a filter whose center frequency is the baseband or the intermediate frequency and whose bandwidth is the bandwidth of the wideband radar pulse signal.
아날로그/디지털 변환기(40)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.The analog / digital converter 40 converts an analog signal into a digital signal.
협대역 필터(50)는 대역폭이 협대역 통신 신호의 대역폭과 같으며, 원하는 신호 외의 다른 간섭 신호를 제거한다.The narrowband filter 50 has a bandwidth equal to that of a narrowband communication signal and removes other interference signals other than the desired signal.
상기 펄스형 간섭 제거 장치의 세부 동작 과정을 살펴보면 다음과 같다.A detailed operation process of the pulse type interference cancellation device is as follows.
먼저, 광대역 필터(10)는 광대역 레이다 펄스 신호의 주파수 스펙트럼에 해당되는 것을 사용하며 광대역 레이다 펄스 신호와 협대역 통신 신호만을 왜곡없이 통과하도록 하고 다른 대역의 신호를 제거한다. 이 신호는 주파수 하향 변환기(20)를 거쳐서 중간 주파수(IF) 신호로 주파수 변환하게 된다.First, the wideband filter 10 uses what corresponds to the frequency spectrum of the wideband radar pulse signal, and passes only the wideband radar pulse signal and the narrowband communication signal without distortion and removes signals of other bands. This signal is frequency converted to an intermediate frequency (IF) signal via the frequency down converter 20.
이후, 광대역 필터(30)는 중심 주파수가 중간 주파수(IF) 대역이고 대역폭은 광대역 레이다 펄스 신호의 대역폭과 같으며 협대역 통신 신호 및 광대역 레이다 펄스 신호에 의하여 발생하는 스퓨리어스(Spurious) 신호를 제거한다.The wideband filter 30 then removes the spurious signal generated by the narrowband communication signal and the wideband radar pulse signal, with the center frequency being the intermediate frequency (IF) band and the bandwidth equal to the bandwidth of the wideband radar pulse signal. .
그리고, 아날로그/디지털 변환기(40)는 광대역 필터(30)를 거친 신호를 샘플링(Sampling)하게 되며, 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 대부분의 광대역 레이다 펄스 신호는 제거된다.In addition, the analog-to-digital converter 40 samples the signal that has passed through the broadband filter 30, and most of the broadband radar pulse signals are removed by the analog-to-digital converter 30.
마지막으로, 협대역 필터(50)는 협대역 통신 신호의 대역폭과 같은 대역폭을 가지며 협대역 통신 신호 외의 모든 주파수 성분을 제거한다.Finally, the narrowband filter 50 has a bandwidth equal to that of the narrowband communication signal and removes all frequency components other than the narrowband communication signal.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary knowledge.
상기한 바와 같은 본 발명은, 광대역 펄스의 특성을 수신부 뒤 단까지 계속 유지시켜 광대역 펄스가 통신 시스템에 영향을 주는 시간을 최소화함으로써, 궁극적으로 광대역 레이다 신호를 협대역 통신 신호와 효과적으로 공유시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention maintains the characteristics of the wideband pulse until the end of the receiver to minimize the time that the wideband pulse affects the communication system, thereby ultimately effectively sharing the wideband radar signal with the narrowband communication signal. It works.
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