JP2007143105A - 受信信号からリーケージ成分を完全に除去するｒｆ受信装置および方法 - Google Patents

受信信号からリーケージ成分を完全に除去するｒｆ受信装置および方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2007143105A
JP2007143105A JP2006150940A JP2006150940A JP2007143105A JP 2007143105 A JP2007143105 A JP 2007143105A JP 2006150940 A JP2006150940 A JP 2006150940A JP 2006150940 A JP2006150940 A JP 2006150940A JP 2007143105 A JP2007143105 A JP 2007143105A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
phase
local
controlled
received
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2006150940A
Other languages
English (en)
Inventor
Ick Jin Kwon
益 珍 権
Heung-Bae Lee
興 培 李
Yun Seong Eo
允 成 漁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2007143105A publication Critical patent/JP2007143105A/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/50—Circuits using different frequencies for the two directions of communication
    • H04B1/52—Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa
    • H04B1/525—Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa with means for reducing leakage of transmitter signal into the receiver

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

【課題】受信信号からリーケージ成分を完全に除去するRF受信装置および方法を提供する。
【解決手段】RF受信装置においては、ノイズ除去部がローカル信号（LOI）の利得と位相を制御し、受信RF信号（RXIN）から受信RF信号（RXIN）に混ざったノイズ成分に該当する信号を推定し、推定された信号を受信RF信号（RXIN）から除くことによって、ノイズのないきれいなRF信号が受信部で周波数ダウン変換されるものであり、ノイズ除去部は、ローカル信号（LOI）の位相を制御するためにローカル信号（LOI）のQ信号（LOQ）を用いる。
【選択図】図３

Description

本発明は、RF（Radio Frequency）送受信装置に関し、より詳細には、受信信号からリーケージ成分を完全に除去して位相ノイズによるDC（Direct Current）オフセットを減らし、利得の線形性を向上させたRF受信機および方法に関する。
携帯電話、DMB（デジタルマルチメディア放送）フォン、PDA（Personal Digital Assistant）など高速無線データを送受信するためのシステムにおいては、RF信号を送受信する送受信機（transceiver）が用いられる。送信機はデータを所定キャリア信号にのせて送信し、受信機は受信したRF信号を処理してデータを抽出する。今日、多様な形態のポータブルシステムを満たすためのMB−OFDM UWB（Multi−Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra−Wide Band Standard）規格のユビキタス（Ubiquitous）システムにおいても、小型化および低電力化が可能な送受信機の開発が大きい問題となるに至った。
図１は、一般的なRF受信機（100）を示す図である。図１に示すように、RF受信機（100）は、I−ミキサ（In−phase mixer）（110）、Q−ミキサ（Quadrature−phase mixer）（130）、LPF（Low Pass Filter）（120、140）および復調器（150）を含む。
I−ミキサ（110）は、受信するRF信号（RXIN）とローカル信号（LOI）を掛けて周波数ダウン変換する。この時に掛けられた信号は、LPF（120）で処理された後、復調器（150）に入力される。Q−ミキサ（130）は、RF信号（RXIN）とローカル信号のQ信号（LOQ）を掛けて周波数ダウン変換し、この時に掛けられた信号は、LPF（140）で処理された後、復調器（150）に入力される。復調器（150）は、PSK（Phase Shift Keying）、QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）、ASK（Amplitude Shift Keying）などのアルゴリズムによってLPF（120、140）の出力を用いて所定情報を得るために復調する。このように復調された信号は、後続プロセッサでさらに処理され、携帯電話、DMBフォン、PDA、またはRFID（Radio Frequency Identification）リーダなどのディスプレイやオーディオ出力装置を介してユーザが認識可能な情報として示される。
このような従来のRF受信機（100）において、RF信号（RXIN）と共にノイズ成分を受信する場合がある。復調器（150）は、このようなノイズ成分による受信RF信号の位相変動、DCオフセット、利得飽和などの効果を除去するための負担を負うこととなる。このように、受信RF信号のSNRを高めるための復調器（150）における負担は、回路の複雑度を高めるだけでなく、消費電力を増加させるという問題点を有する。特に、このように受信するノイズ成分は、一般的な全二重（full−duplex）通信方式の送受信機で用いられる方向性結合器（directional coupler：DCPLR）から流入する場合がある。例えば、RFIDタグリーダのようなシステムの送受信機は、１つのアンテナを介してRF信号を送受信するが、この時、送受信経路を接続するDCPLRから受信RF信号側に送信RF信号のリーケージ（leakage）が流入することがある。
従って、本発明は、上述した問題点を解決するためのものであって、ノイズ成分による受信RF信号の位相変動、DCオフセット、利得飽和などの効果を除去するために、ノイズ成分と同一の信号を生成して受信RF信号からノイズを完全に除くことによって、ノイズのないきれいな信号が復調されるようにするRF受信機を提供することを目的とする。
また、送信信号のリーケージと同一のノイズ成分を探し、受信RF信号から完全に除去して処理するRF受信方法を提供することを他の目的とする。
前述のような本発明の目的を達成するための本発明によるRF受信機は、ローカル信号の利得と位相を制御し、受信信号から前記受信信号に混ざったノイズ信号を推定し、前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除去するノイズ除去部と、前記ローカル信号および前記ローカル信号のQ信号のうち、少なくとも１つを用いて前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号を周波数ダウン変換する受信部とを含み、前記ノイズ除去部は、前記ローカル信号のQ信号を用いて前記ローカル信号の位相を制御することを特徴とする。
本発明の一面による前記RF受信機の前記ノイズ除去部は、前記受信信号と前記ローカル信号のQ信号の合成を用いて前記ローカル信号および前記ローカル信号のQ信号の位相を制御した信号を生成する位相校正部と、前記受信信号の振幅と前記位相制御されたローカル信号の振幅を比較し、前記位相制御されたローカル信号の利得を制御した信号である前記推定されたノイズ信号を生成する振幅校正部と、前記受信信号から前記振幅校正部からの前記推定されたノイズ信号を除く減算器とを含む。
本発明の他の一面による前記RF受信機の前記受信部は、前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号と前記ローカル信号のQ信号を合成するミキサを含み、この時、前記ノイズ除去部は、前記ミキサ出力を用いて前記ローカル信号の位相を制御した信号を生成する位相校正部と、前記受信信号の振幅と前記位相制御されたローカル信号の振幅を比較し、前記位相制御されたローカル信号の利得を制御した信号である前記推定されたノイズ信号を生成する振幅校正部と、前記受信信号から前記振幅校正部からの前記推定されたノイズ信号を除く減算器とを含む。
本発明のさらに他の一面による前記RF受信機の前記受信部は、前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号と前記ローカル信号を合成する第１ミキサと、前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号と前記ローカル信号のQ信号を合成する第２ミキサとを含み、この時、前記ノイズ除去部は、前記第２ミキサ出力がローパスフィルタリングされた信号によって前記ローカル信号の位相を制御した信号を生成する位相制御部と、前記第１ミキサ出力がローパスフィルタリングされた信号によって位相制御されたローカル信号の振幅を制御した信号である前記推定されたノイズ信号を生成する利得制御部と、前記受信信号から前記利得制御部からの前記推定されたノイズ信号を除く減算器とを含む。
前述のような本発明の他の目的を達成するための本発明によるRF受信方法は、ローカル信号のQ信号を用いて前記ローカル信号の位相を制御する段階と、前記位相制御されたローカル信号の利得を制御して受信信号から前記受信信号に混ざったノイズ信号を推定する段階と、前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除去する段階と、前記ローカル信号および前記ローカル信号のQ信号のうち、少なくとも１つを用いて前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号を周波数ダウン変換する段階とを含む。
上述したように、本発明によるRF受信機および方法においては、ノイズ成分と類似した信号を生成して受信RF信号からノイズを完全に除去することによってノイズのないきれいな信号を処理するようにするため、ノイズ成分による受信RF信号の位相変動、DCオフセット、利得飽和などを除去するための復調時の負担を減らすことができるという効果がある。これによって回路面積が減り、複雑度が低下することによって電力消費も減少する。従って、本発明のRF受信機および方法は、高速無線データの送受信のための携帯電話、DMBフォン、PDAなどやユビキタスシステムの送受信機に適用され、システムの性能を高めることができる。
以下、添付の図面および添付の図面に記載された内容を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明するが、本発明が実施例によって制限されたり限定されるものではない。また、各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。
図２は、RFID送受信システム（200）を示す図である。図２に示すように、RFID送受信システム（200）は、RFIDタグ（210）およびリーダ（220）を含む。RFIDタグ（210）は、リーダ（220）からのRF信号に所定識別情報をのせる。RFIDタグ（210）は、商品、貨物、資材、有価証券などすべての品物や動植物などに付着して用いられたり、所定ICチップに該当物品と関連する識別情報を格納したりする。リーダ（220）は、RFIDタグ（210）の所定ICチップに格納された該当物品と関連する識別情報を非接触方式で読み出して管理することによって、生産、流通、販売などにおいて効率的な管理が成されるようにしている。ここで、RF送受信機としてRFIDタグリーダを例に挙げたが、これに限定されず、本発明は、RF信号を送受信するすべてのシステムに適用される。
リーダ（220）は、MODEM（modulation／demodulation unit）（227）で処理された信号を送信部（Tx）（226）、DCPLR（Directional Coupler：方向性結合器）（223）、BPF（Band Pass Filter）（222）およびアンテナ（221）を介してRFIDタグ（210）に送信する。RFIDタグ（210）から読み取られた情報がのせられて反射されるRF信号は、アンテナ（221）、BPF（222）、DCPLR（223）を介して受信部（Rx）（224）で受信される。受信部（224）でベースバンドに変換された信号は、MODEM（227）で復調され、復調された信号は後続プロセッサで処理されて管理される。MODEM（227）で変調された信号をRF形態で送信するための搬送波信号および受信するRF信号の周波数をダウン変換するための局部発振信号の位相ロックのためにPLL（225）が用いられる。リーダ（220）において、送受信のための搬送波信号と局部発振信号は、同じ周波数（f0）であることがある。
一方、一般的なRF受信機でのように、受信部（224）は、受信されるRF信号（RXIN）に混ざったノイズ除去を容易にするために、周波数ダウン変換に局部発振信号（LOI）および局部発振信号（LOI）のQ信号（LOQ）を用いる。受信するRF信号（RXIN）に混ざるノイズは、外部の環境によって流入することもあるが、特に、本発明においては、リーダ（220）のような全二重（full−duplex）通信方式の送受信機の適用時、送信部（226）出力がDCPLR（223）を介して流入するリーケージ（leakage）問題を解決するために提案された。図７の710のように、送信部（226）出力のスペクトラム（ST）が搬送波周波数f0で所定サイズを有する時、DCPLR（223）を介して流入するリーケージ信号スペクトラム（SL）も720のように所定サイズで現われることがある。この時、受信部（224）で受信される信号のスペクトラム（SR＋SL）には、730のように、±Δ位置のきれいな受信RF信号のスペクトラム成分（731）SR以外にも前述のSL成分（732）が混ざっている。
まず、受信部（224）で受信するRF信号（RXIN）は、（数式１）のように表現することができる。（数式１）において、ARFcos（ωRFt）はSR成分（431）に該当し、Aleakcos（ωLOt）はSL成分（432）に該当する。
（数式１）
VRXIN（t）＝ARFcos（ωRFt）＋Aleakcos（ωLOt）
一般的に、受信部（224）で受信するRF信号（RXIN）をベースバンドに変換するために、受信RF信号（RXIN）が周波数ダウン変換ミキサで処理される時、SL成分（432）によって位相変動、DC（Direct Current）オフセット、利得飽和などが生じ、この時、後続復調器においては、これらの影響を除去するための複雑な回路を有する。DCオフセットなどによってSNR（Signal to Noise）が低下するため、これを除去する必要があるためである。
例えば、受信RF信号（RXIN）の周波数ダウン変換のためのミキサにおいて、（数式２）のような局部発振信号（LOI）および局部発振信号（LOI）のQ信号（LOQ）が用いられると仮定する時、周波数ダウン変換された信号は（数式３）のように表現することができる。（数式２）において、θは、SL成分（432）と局部発振信号（LOI）および局部発振信号（LOI）のQ信号（LOQ）間の位相差である。
（数式２）
VLOI（t）＝ALOcos（ωLOt＋θ）
VLOQ（t）＝ALOsin（ωLOt＋θ）
（数式３）
VIFI（t）＝｛ARFcos（ωRFt）＋Aleakcos（ωLOt）｝ALOcos（ωLOt＋θ）
VIFQ（t）＝｛ARFcos（ωRFt）＋Aleakcos（ωLOt）｝ALOsin（ωLOt＋θ）
これによって、（数式３）を整理すると、ダウンされた周波数成分以外にも（数式４）のようなDCオフセット成分が存在することを知ることができる。
（数式４）
VIFI（t）のDC成分＝1／2 AleakALOcosθ
VIFQ（t）のDC成分＝1／2 AleakALOsinθ
本発明においては、このように受信するノイズ成分、すなわち、SL成分（432）を受信部（224）前で推定して受信RF信号（RXIN）から除き、これによって生成されるきれいな受信信号が後続受信部（224）およびMODEM（227）で処理されるようにする。これによって、MODEM（227）における復調時にDCオフセットなどを除去するための負担を減らすことができる。
例えば、（数式１）において、SL成分（432）Aleakcos（ωLOt）を推定することができれば、受信RF信号（RXIN）からAleakcos（ωLOt）を除くことによって、きれいな受信信号成分、すなわち、SR成分（431）ARFcos（ωRFt）を得ることができる。
このような目的のために、本発明の一実施例によるRF送受信機（300）を図3に示す。図３に示すように、RF送受信機（300）は、図２と同様のアンテナ（310）、BPF（320）、DCPLR（330）および送信部（360）を有する。その他にも、RF送受信機（300）は、ノイズ除去部（340）および受信部（350）を有する。
ノイズ除去部（340）は、ローカル信号（LOI）の利得と位相を制御し、受信RF信号（RXIN）からRF信号（RXIN）に混ざったノイズ信号を推定し、受信RF信号（RXIN）から推定されたノイズ信号（Vcal）を除去する。これにより、受信部（350）は、ローカル信号（LOI）およびローカル信号（LOI）のQ信号（LOQ）のうち、少なくとも１つを用いて推定されたノイズ信号（Vcal）が除去された受信RF信号（RXIN）を周波数ダウン変換する。ノイズ除去部（340）は、ローカル信号（LOI）のQ信号（LOQ）を用いてローカル信号（LOI）の位相を制御する。
ここで用いられるローカル信号（LOI）およびそのQ信号（LOQ）は、送受信機（300）内部の所定PLLで生成される局部発振信号および局部発振信号のQ信号である。ここで、Q信号は、（数式２）のように互いに90度位相差がある信号である。
さらに詳細には、ノイズ除去部（340）は、減算器（341）、振幅校正部（342）および位相校正部（343）を含む。
位相校正部（343）は、受信RF信号（RXIN）とローカル信号（LOI）のQ信号（LOQ）の合成を用いてローカル信号（LOI）およびローカル信号（LOI）のQ信号（LOQ）の位相を制御した信号（PLOI、PLOQ）を生成する。振幅校正部（342）は、受信RF信号（RXIN）の振幅と位相制御されたローカル信号（PLOI）の振幅を比較し、位相制御されたローカル信号（PLOI）の利得を制御した信号を推定されたノイズ信号（Vcal）として生成する。
振幅校正部（342）で生成される推定されたノイズ信号（Vcal）は（数式５）のように現すことができ、（数式５）において位相θをゼロで制御し、AcalをAleakと同じように制御すると、推定されたノイズ信号（Vcal）は（数式１）のSL成分（432）と同じになる。
（数式５）
Vcal＝Acalcos（ωLOt＋θ）
このように、推定されるノイズ信号（Vcal）は、減算器（341）で受信RF信号（RXIN）から除かれ、これによって減算器（341）から出力されるノイズのない受信信号が受信部（350）に伝達される。減算器（341）の実際動作は、推定ノイズ信号（Vcal）の180度位相反転信号を受信RF信号（RXIN）と合わせる方式で成される。
図３において、位相校正部（343）は、ミキサ（35）、LPF（Low Pass Filter）（36）、位相制御部（37）を含む。
ミキサ（35）は、（数式１）のように、SR成分とSL成分が混ざった受信RF信号（RXIN）と位相制御部（37）で位相制御されたローカル信号（LOI）のQ信号（PLOQ）を合成する。SL成分は、上述したように、ST成分がDCPLR（330）から一部流入したリーケージ信号成分である。ミキサ（35）の合成は、（数式３）のVIFQ（t）における掛け算のように、受信RF信号（RXIN）と位相制御されたローカル信号（PLOQ）を掛けた信号を生成して出力するものである。
LPF（36）は、ミキサ（35）出力をローパスフィルタリングし、これによって位相制御部（37）は、LPF（36）から出力されるDCレベル（DTHETA）によってローカル信号（LOI）およびローカル信号（LOI）のQ信号（LOQ）の位相を制御する。例えば、位相制御部（37）は、LPF（36）から出力されるDCレベル（DTHETA）によってローカル信号（LOI）およびそのQ信号（LOQ）の位相を大きくまたは小さくコントロールし、（数式５）において位相θをゼロで制御する。
ここで処理される受信RF信号（RXIN）とローカル信号（LOI、LOQ）それぞれは差動信号セットであり、ミキサ（35）も合成された差動信号セットを出力することができる。周知のように、差動信号セットは、互いに180度位相差がある２つの信号セットであり、信号SNRを高めるために一般的に用いられる。
図３において、振幅校正部（342）は、第１振幅検出器（31）、第２振幅検出器（32）、比較器（33）および利得制御部（34）を含む。
第1振幅検出器（31）は、受信RF信号（RXIN）の振幅を検出する。第２振幅検出器（32）は、利得制御部（34）で位相制御されたローカル信号（PLOI）の利得が制御された信号の振幅を検出する。
これによって、比較器（33）は、振幅検出器（31、32）の出力を比較し、その差に対応する信号（DAMPTD）を出力する。例えば、比較器（33）は、比較結果によるデジタル値を出力することができる。
利得制御部（34）は、比較器（33）出力（DAMPTD）によって位相制御されたローカル信号（PLOI）の利得を制御した信号である推定されたノイズ信号（Vcal）を生成する。例えば、利得制御部（34）は、比較器（33）から出力されるデジタル値によって位相制御されたローカル信号（PLOI）の振幅を大きくまたは小さくコントロールし、（数式５）において振幅AcalをAleakと同じように制御することによって、推定ノイズ信号（Vcal）を生成する。
このように、ノイズ除去部（340）で推定されるノイズ信号（Vcal）は、減算器（341）で受信RF信号（RXIN）から除かれ、これによって減算器（341）から出力されるノイズのない受信信号が受信部（350）に伝達される。
本発明の他の実施例によるRF送受信機（400）を図４に示す。図４に示すように、RF送受信機（400）は、図２と類似したアンテナ（410）、BPF（420）、DCPLR（430）および送信部（460）を有する。この他にも、RF送受信機（400）は、ノイズ除去部（440）および受信部（450）を有する。
受信部（450）は、周波数ダウン変換のために第１ミキサ（452）および第２ミキサ（453）を含む。この他にも、受信部（450）は、ノイズ低減のための増幅器（low noise amplifier）（451）をさらに有する構成とすることもできるが、これはオプション（optional）である。第１ミキサ（452）は、ノイズ除去部（440）を経て出力される推定ノイズ信号（Vcal）が除去された受信信号またはその信号が増幅器（451）で増幅された信号とローカル信号（LOI）を合成する。また、第２ミキサ（453）は、ノイズ除去部（440）を経て出力される推定ノイズ信号（Vcal）が除去された受信信号またはその信号が増幅器（451）で増幅された信号とローカル信号（LOI）のQ信号（LOQ）を合成する。本発明と関連した他の論文においては、受信部（450）の入力がリーケージ成分、すなわち、（数式１）において、SL成分（432）Aleakcos（ωLOt）が除去された信号である場合に、第１ミキサ（452）を用いないこともあるということを開示した。
図４においては、受信部（450）内部で生成されるQ−経路上の信号、すなわち、第２ミキサ（453）の出力がノイズ除去部（440）に用いられる。すなわち、ノイズ除去部（440）は、減算器（441）、振幅校正部（442）および位相校正部（443）を含み、位相校正部（443）で第２ミキサ（453）の出力が用いられる。これは、図３で用いられるミキサ（35）を除去して回路を簡単にするためである。
位相校正部（443）は、LPF（46）および位相制御部（45）を含む。LPF（46）は、第２ミキサ（453）の出力をローパスフィルタリングする。これによって、位相制御部（45）は、LPF（46）のDC出力によってローカル信号（LOI）の位相を大きくまたは小さくコントロールし、（数式５）において位相θをゼロで制御する。
これによって、振幅校正部（442）は、位相校正部（443）からの位相制御されたローカル信号（PLOI）を受信し、受信RF信号（RXIN）の振幅と位相制御されたローカル信号（PLOI）の振幅を比較し、位相制御されたローカル信号（PLOI）の利得を大きくまたは小さくコントロールし、（数式５）において振幅AcalをAleakと同じように制御することによって、推定ノイズ信号（Vcal）を生成する。
振幅校正部（442）は、第１振幅検出器（41）、第２振幅検出器（42）、比較器（43）および利得制御部（44）を含む。振幅校正部（442）の動作は、図３の振幅校正部（342）と類似するため、ここでの説明は省略する。
本発明のさらに他の実施例によるRF送受信機（500）が図５に示されている。図５に示すように、RF送受信機（500）は、図２と同様なアンテナ（510）、BPF（520）、DCPLR（530）および送信部（560）を有する。この他にも、RF送受信機（500）は、ノイズ除去部（540）および受信部（550）を有する。
受信部（550）は、周波数ダウン変換のために第１ミキサ（552）および第２ミキサ（553）を含む。この他にも、受信部（550）は、ノイズ低減の増幅器（low noise amplifier）（551）をさらに有することもあるが、これはオプション（optional）である。第１ミキサ（552）は、ノイズ除去部（540）を経て出力される推定ノイズ信号（Vcal）が除去された受信信号またはその信号が増幅器（551）で増幅された信号とローカル信号（LOI）を合成する。また、第２ミキサ（553）は、ノイズ除去部（540）を経て出力される推定ノイズ信号（Vcal）が除去された受信信号またはその信号が増幅器（551）で増幅された信号とローカル信号（LOI）のQ信号（LOQ）を合成する。
図５においては、受信部（550）内部で生成されるIおよびQ−経路上の信号、すなわち、第１ミキサ（552）および第２ミキサ（553）の出力がノイズ除去部（540）に用いられる。これは、図４で用いられる振幅検出器（41、42）および比較器（43）を除去して回路を簡単にするためである。
ノイズ除去部（540）は、減算器（541）、利得制御部（542）、位相制御部（544）、第1LPF（543）および第2LPF（545）を含む。
位相制御部（544）は、第2ミキサ（553）出力が第2LPF（545）でローパスフィルタリングされた信号によってローカル信号（LOI）の位相を大きくまたは小さくコントロールし、（数式５）において位相θをゼロで制御する。
これによって、利得制御部（542）は、第１ミキサ（552）出力が第１LPF（543）でローパスフィルタリングされた信号によって位相制御されたローカル信号（PLOI）の振幅を大きくまたは小さくコントロールし、（数式５）において振幅AcalをAleakと同じように制御することによって、推定ノイズ信号（Vcal）を生成する。
このように推定されるノイズ信号（Vcal）は、減算器（541）で受信RF信号（RXIN）から除かれ、これによって減算器（541）から出力されるノイズのない受信信号が受信部（550）に伝達される。
受信部（550）において、ミキサ（552、553）の合成動作によって、減算器（541）で入力される信号の周波数がダウンされるものは、（数式３）のように、２つの信号の倍によって成されることがある。例えば、受信RF信号（RXIN）が3000MHzであり、ローカル信号（LOI）が1000MHzである場合、２つの信号の倍によって2000MHz信号が生成される。ここで、3000MHzより高い周波数の生成信号は、ノイズとしてフィルタリングされることがある。ミキサ（552、553）でDC成分などが除去された周波数ダウン変換された信号が中間周波数帯域の信号であると、他のミキサによって再びベースバンドに変換された後、後続LPFなどで処理されることもある。
この時、ノイズ除去部（540）で推定される（数式５）の推定ノイズ信号（Vcal）の位相と振幅が、（数式１）におけるSL成分（732）Aleakcos（ωLOt）と同じである場合、図７でのように、ミキサ（552、553）の出力は、SR成分（740）のみによるきれいな識別情報のみが現われる。これは、SL成分（732）Aleakcos（ωLOt）によって合成された信号から現われる位相変動やDCオフセットが除去され、図６の620、630のように利得が飽和することなく利得の線形性が改善されるためである。図６において、610は、本発明によるノイズ除去部（340／440／540）が適用されない時、DCオフセットなどによってSNRが小さくなり、利得の線形性が悪化する現状を示す。620のグラフは630のグラフよりSL成分（732）Aleakcos（ωLOt）の影響が大きい場合のグラフである。
図２において、RFIDタグ（210）から読み取られたきれいな識別情報のみがミキサ（552、553）から出力され、後続するLPFなどで処理されると、図７の750のように、±Δ位置にのせられた情報がMODEM（227）で安定的に復調される。このようなノイズ除去部（340／440／540）におけるSL成分（732）の除去によって、MODEM（227）においては、DCオフセットなどノイズ効果を除去するための大きい負担なく復調することができる。
上述したように、本発明の一実施例によるRF受信機においては、ノイズ除去部（340／440／540）がローカル信号（LOI）の利得と位相を制御し、受信RF信号（RXIN）から受信RF信号（RXIN）に混ざったノイズ成分に該当する信号（Vcal）を推定し、推定された信号（Vcal）を受信RF信号（RXIN）から除くことによって、ノイズのないきれいなRF信号が受信部（350／450／550）で周波数ダウン変換される。ノイズ除去部（340／440／540）は、ローカル信号（LOI）の位相を制御するためにローカル信号（LOI）のQ信号（LOQ）を用いる。
本明細書において開示された方法および装置で用いられる機能は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータが読み取り可能なコードとして具現することが可能である。コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取り可能なデータが格納されるすべての種類の記録装置を含む。コンピュータが読み取り可能な記録媒体の例としては、ROM、RAM、CD−ROM、磁気テープ、フレキシブルディスク、光データ格納装置などがあり、また搬送波（例えば、インターネットを介した送信）の形態で具現されるものも含む。また、コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、ネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散し、分散方式でコンピュータが読み取り可能なコードを格納して実行することができる。
以上のように、本発明は限定された実施例と図面によって説明されたが、本発明は前記の実施例に限定されるものでなく、本発明が属する分野において通常の知識を有する者にとっては、このような記載から多様な修正および変形が可能であろう。従って、本発明の範囲は、説明された実施例に限られて定められてはならず、添付の特許請求の範囲のみならず、この特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるべきであることは言うまでもない。
一般的なRF受信機を示す図である。 RFID送受信システムを示す図である。 本発明の一実施例によるRF送受信機を示す図である。 本発明の他の実施例によるRF送受信機を示す図である。 本発明のさらに他の実施例によるRF送受信機を示す図である。 本発明の実施例による受信部の性能を説明するための図である。 本発明の実施例によるRF送受信機による送受信信号の処理過程を説明するための周波数スペクトラムを示す図である。
符号の説明
320 BPF（Band Pass Filter）
330 方向性結合器（Directional Coupler：DCPLR）
340、440、540 ノイズ制御部
350、450、550 受信部（Receiving Unit：Rx）
360、460、560 送信部（Transmitting Unit：Tx）

Claims (21)

  1. ローカル信号の利得と位相を制御し、受信信号から前記受信信号に混ざったノイズ信号を推定し、前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除去するノイズ除去部と、
    前記ローカル信号および前記ローカル信号のQ信号のうち、少なくとも１つを用いて前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号を周波数ダウン変換する受信部と、
    を含み、前記ノイズ除去部は、前記ローカル信号のQ信号を用いて前記ローカル信号の位相を制御することを特徴とするRF受信機。
  2. 前記ノイズ除去部は、
    前記受信信号と前記ローカル信号のQ信号の合成を用いて前記ローカル信号および前記ローカル信号のQ信号の位相を制御した信号を生成する位相校正部と、
    前記受信信号の振幅と前記位相制御されたローカル信号の振幅を比較し、前記位相制御されたローカル信号の利得を制御した信号である前記推定されたノイズ信号を生成する振幅校正部と、
    前記受信信号から前記振幅校正部からの前記推定されたノイズ信号を除く減算器と、
    を含むことを特徴とする請求項１に記載のRF受信機。
  3. 前記位相校正部は、
    前記受信信号と前記位相制御されたローカル信号のQ信号を合成するミキサと、
    前記ミキサ出力に接続されたLPFと、
    前記LPF出力によって前記ローカル信号および前記ローカル信号のQ信号の位相を制御する位相制御部と、
    を含むことを特徴とする請求項２に記載のRF受信機。
  4. 前記位相制御部は、
    前記LPFから出力されるDC値によって前記ローカル信号および前記ローカル信号のQ信号の位相を大きくまたは小さくコントロールすることを特徴とする請求項３に記載のRF受信機。
  5. 前記ミキサは、
    前記受信信号と前記位相制御されたローカル信号のQ信号を掛けた信号を生成して出力することを特徴とする請求項３に記載のRF受信機。
  6. 前記受信信号と前記ローカル信号は差動信号セットであり、前記ミキサは合成された差動信号セットを出力することを特徴とする請求項５に記載のRF受信機。
  7. 前記振幅校正部は、
    前記受信信号の振幅を検出する第１振幅検出器と、
    前記位相制御されたローカル信号の利得が制御された信号の振幅を検出する第２振幅検出器と、
    前記第１振幅検出器および第２振幅検出器の出力の差に対応する信号を出力する比較器と、
    前記比較器の出力によって前記位相制御されたローカル信号の利得を制御した信号である前記推定されたノイズ信号を生成する利得制御部と、
    を含むことを特徴とする請求項２に記載のRF受信機。
  8. 前記利得制御部は、
    前記比較器から出力されるデジタル値によって前記位相制御されたローカル信号の振幅を大きくまたは小さくコントロールすることを特徴とする請求項７に記載のRF受信機。
  9. 前記受信部は、
    前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号と前記ローカル信号のQ信号を合成するミキサを含むことを特徴とする請求項１に記載のRF受信機。
  10. 前記ノイズ除去部は、
    前記ミキサ出力を用いて前記ローカル信号の位相を制御した信号を生成する位相校正部と、
    前記受信信号の振幅と前記位相制御されたローカル信号の振幅を比較し、前記位相制御されたローカル信号の利得を制御した信号である前記推定されたノイズ信号を生成する振幅校正部と、
    前記受信信号から前記振幅校正部からの前記推定されたノイズ信号を除く減算器と、
    を含むことを特徴とする請求項９に記載のRF受信機。
  11. 前記位相校正部は、
    前記ミキサ出力に接続されたLPFと、
    前記LPF出力によって前記ローカル信号の位相を制御する位相制御部とを含むことを特徴とする請求項10に記載のRF受信機。
  12. 前記受信部は、
    前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号と前記ローカル信号を合成する第１ミキサと、
    前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号と前記ローカル信号のQ信号を合成する第２ミキサとを含むことを特徴とする請求項１に記載のRF受信機。
  13. 前記ノイズ除去部は、
    前記第２ミキサ出力がローパスフィルタリングされた信号によって前記ローカル信号の位相を制御した信号を生成する位相制御部と、
    前記第１ミキサ出力がローパスフィルタリングされた信号によって前記位相制御されたローカル信号の振幅を制御した信号である前記推定されたノイズ信号を生成する利得制御部と、
    前記受信信号から前記利得制御部からの前記推定されたノイズ信号を除く減算器と、
    を含むことを特徴とする請求項12に記載のRF受信機。
  14. 前記RF受信機は、RF信号送受信に用いられる方向性結合器から送信信号のノイズが前記受信信号に流入して混ざる送受信機に用いられることを特徴とする請求項１に記載のRF受信機。
  15. ローカル信号のQ信号を用いて前記ローカル信号の位相を制御する段階と、
    前記位相制御されたローカル信号の利得を制御し、受信信号から前記受信信号に混ざったノイズ信号を推定する段階と、
    前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除去する段階と、
    前記ローカル信号および前記ローカル信号のQ信号のうち、少なくとも１つを用いて前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号を周波数ダウン変換する段階と、
    を含むことを特徴とするRF受信方法。
  16. 前記受信信号と前記ローカル信号のQ信号の合成を用いて前記ローカル信号および前記ローカル信号のQ信号の位相を制御した信号を生成する段階と、
    前記受信信号の振幅と前記位相制御されたローカル信号の振幅を比較し、前記位相制御されたローカル信号の利得を制御した信号である前記推定されたノイズ信号を生成する段階と、
    前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除く段階とを含むことを特徴とする請求項15に記載のRF受信方法。
  17. 前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号と前記ローカル信号のQ信号を合成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項15に記載のRF受信方法。
  18. 前記合成された信号を用いて前記ローカル信号の位相を制御した信号を生成する段階と、
    前記受信信号の振幅と前記位相制御されたローカル信号の振幅を比較し、前記位相制御されたローカル信号の利得を制御した信号である前記推定されたノイズ信号を生成する段階と、
    前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除く段階と、
    を含むことを特徴とする請求項17に記載のRF受信方法。
  19. 前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号と前記ローカル信号を第１合成する段階と、
    前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号と前記ローカル信号のQ信号を第２合成する段階と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項15に記載のRF受信方法。
  20. 前記第２合成された信号がローパスフィルタリングされた信号によって前記ローカル信号の位相を制御した信号を生成する段階と、
    前記第１合成された信号がローパスフィルタリングされた信号によって前記位相制御されたローカル信号の振幅を制御した信号である前記推定されたノイズ信号を生成する段階と、
    前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除く段階と、
    を含むことを特徴とする請求項19に記載のRF受信方法。
  21. 請求項15ないし20のいずれか一項の方法を実行するためのプログラムが記録されていることを特徴とするコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
JP2006150940A 2005-11-22 2006-05-31 受信信号からリーケージ成分を完全に除去するｒｆ受信装置および方法 Ceased JP2007143105A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050111564A KR100653641B1 (ko) 2005-11-22 2005-11-22 수신 신호에서 리키지 성분을 완전히 제거하는 ｒｆ 수신장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007143105A true JP2007143105A (ja) 2007-06-07

Family

ID=37672478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006150940A Ceased JP2007143105A (ja) 2005-11-22 2006-05-31 受信信号からリーケージ成分を完全に除去するｒｆ受信装置および方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7702047B2 (ja)
EP (1) EP1788715A3 (ja)
JP (1) JP2007143105A (ja)
KR (1) KR100653641B1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070206704A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-06 Applied Wireless Identification Group, Inc. RFID reader with adaptive carrier cancellation
KR101210042B1 (ko) * 2006-12-11 2012-12-07 엘지이노텍 주식회사 Ｒｆｉｄ 송수신 시스템
CN101425823A (zh) * 2007-11-01 2009-05-06 西门子公司 自干扰信号消除装置和方法以及射频识别读写器
JP5527833B2 (ja) * 2009-07-16 2014-06-25 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 受信経路中の漏洩相殺のための集積回路、トランシーバおよびコンピュータ読取り可能記憶素子
KR102139976B1 (ko) 2013-11-25 2020-08-03 삼성전자주식회사 리더 수신기 및 이를 포함하는 리더 송수신 장치
WO2021058081A1 (en) * 2019-09-23 2021-04-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Full-duplex transceiver

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2223908A (en) 1988-10-14 1990-04-18 Philips Electronic Associated Continuously transmitting and receiving radar
US5410750A (en) * 1992-02-24 1995-04-25 Raytheon Company Interference suppressor for a radio receiver
US5444864A (en) 1992-12-22 1995-08-22 E-Systems, Inc. Method and apparatus for cancelling in-band energy leakage from transmitter to receiver
JPH0774684A (ja) 1993-09-02 1995-03-17 Hitachi Ltd 無線通信方式及び装置
US5574978A (en) 1994-05-12 1996-11-12 American Nucleonics Corporation Interference cancellation system and radio system for multiple radios on a small platform
JP3476318B2 (ja) * 1995-11-22 2003-12-10 株式会社東芝 周波数変換器およびこれを用いた無線受信機
US6169912B1 (en) 1999-03-31 2001-01-02 Pericom Semiconductor Corp. RF front-end with signal cancellation using receiver signal to eliminate duplexer for a cordless phone
US6516185B1 (en) * 1999-05-24 2003-02-04 Level One Communications, Inc. Automatic gain control and offset correction
KR20010046397A (ko) * 1999-11-12 2001-06-15 박종섭 Ｃｄｍａ 단말기내에서의 호모다인 방식을 이용한 ｒｆ송/수신 장치
KR20010091693A (ko) * 2000-03-17 2001-10-23 윤종용 국부발진기의 누설을 최소화하기 위한 직접변환 수신기 및그에 의한 신호 처리방법
KR20020051547A (ko) * 2000-12-22 2002-06-29 오길록 국부발진신호의 누설신호 제거장치
DE10317600B4 (de) 2003-04-16 2007-10-25 Infineon Technologies Ag Integrierter Transceiverschaltkreis und Kompensationsverfahren im integrierten Transceiverschaltkreis
DE502005004676D1 (de) 2004-10-08 2008-08-21 Elektrobit Wireless Comm Ltd Verfahren und vorrichtung zur unterdrückung eines -/lesegeräts

Also Published As

Publication number Publication date
KR100653641B1 (ko) 2006-12-06
EP1788715A3 (en) 2007-12-26
EP1788715A2 (en) 2007-05-23
US7702047B2 (en) 2010-04-20
US20070116153A1 (en) 2007-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7689170B2 (en) RF receiving apparatus and method for removing leakage component of received signal using local signal
US7889057B2 (en) RFID reader
JP2006074766A (ja) 後方散乱リーダ／ライタの受信方法、及び変調後方散乱システムのリーダ／ライタ
JP4206413B2 (ja) Ｄｃオフセットが除去されたベースバンド信号を用いるｒｆ受信装置および方法
JP2006109476A (ja) 周波数偏移復調器及び周波数偏移復調
US7702047B2 (en) RF receiving apparatus and method for removing leakage component of received signal
US20090215423A1 (en) Multi-port correlator and receiver having the same
CN106203222B (zh) 应用于远距离uhf rfid读写器的回波抵消方法
US9319081B2 (en) Communication device with improved interference rejection and a method thereof
JP2008061218A (ja) 半導体集積回路装置および受信装置
CN101119358B (zh) 正交解调装置
US7979034B2 (en) Architecture for RFID tag reader/writer
TWI497955B (zh) 單相位降頻器、單相位降頻方法與多模式無線通訊接收器
Kuo et al. Single-antenna FDD reader design and communication to a commercial UHF RFID tag
KR20100008282A (ko) Ｒｆｉｄ 리더 시스템 및 ｒｆｉｄ 리더의 송신누설신호제거 방법
JP2008022045A (ja) 受信機、送信機及びデータ通信システム
JP4352985B2 (ja) 無線通信装置
KR100765204B1 (ko) Ｒｆｉｄ 리더기의 복조 시스템
KR20080040813A (ko) 알에프아이디 리더용 복조 장치
CN111049553B (zh) 一种用于iec14443非接触式卡的低功耗验证方法
JP5200046B2 (ja) 受信回路
Lopelli et al. System-Level and Architectural Trade-offs
WO2003079564A1 (fr) Procede et systeme de communications radio
US20190372809A1 (en) Wireless receiver
WO2009104824A1 (en) Device and method of demodulating signal

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081007

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081205

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20081210

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090209

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090303

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20090728