KR100273492B1

KR100273492B1 - 확산스펙트럼 신호용 무선수신기

Info

Publication number: KR100273492B1
Application number: KR1019980023708A
Authority: KR
Inventors: 데쓰야 다까끼
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 2000-12-15
Also published as: GB2326783A; GB2326783B; JP3137181B2; KR19990007238A; AU736578B2; US5999559A; GB9813556D0; JPH1117566A; AU7314598A

Abstract

본 발명은 불균일 전송전력을 갖는 복수의 채널을 사용하는 통신시스템에 수신기가 적용되어도 수신기의 감도가 저하되지 않는 무선수신기를 제공한다. 이 무선수신기는 소망의 RF 신호를 수신하는 안테나; 소망의 RF 신호를 증폭하여 증폭 이득제어된 RF 신호를 출력하는 가변이득 RF 증폭기; 증폭 이득제어된 RF 신호를 주파수변환하여 IF 신호를 출력하는 주파수변환기; IF 신호를 증폭하여 증폭 이득제어된 IF 신호를 출력하는 가변이득 IF 증폭기; 증폭 이득제어된 IF 신호를 디스프레딩하여 베이스밴드 신호를 출력하는 디스프레더; 베이스밴드 신호에 대해 푸리에 변환을 수행하는 푸리에 변환기; 소망의 RF 신호의 주파수 범위내에 존재하는 방해파를 검출하는 방해파 검출기; 베이스밴드 신호를 복조하여 정보신호를 출력하는 복조회로; 정보신호의 에러율을 계산하는 에러율 계산기; 및 가변이득 RF 증폭기와 가변이득 IF 증폭기의 이득을 제어하는 제어회로로 이루어진다.

Description

확산스펙트럼 신호용 무선수신기

본 발명은 무선수신기에 관한 것으로, 특히 송신기에서 보다 넓은 광대역폭으로 그것의 대역폭이 확산된, 정보 또는 메시지를 담고 있는 확산스펙트럼신호를 수신하는 무선수신기에 관한 것이다.

소망의 신호파의 주파수 범위 밖의 주파수를 갖는 2 이상의 방해파(jamming wave)가 이동전화 또는 선택적 콜링(calling)에 사용되는 무선수신기에 의해 수신되면, 신호파가 방해파에 의해 영향을 받을 수 있다. 이것은 2 이상의 방해파가 수신기의 비선형 특성에 의해 서로 혼합될 수 있고, 그럼으로서 소망의 신호파의 주파수 범위내의 주파수를 갖는 혼합 방해파가 발생되기 때문이다. 이러한 문제점은 "인터 모듈레이션(Inter-Modulation; IM)" 으로 주지되어 있고, 수신기의 특성 또는 성능에 영향을 미치는 중요한 요소로서 간주되고 있다.

만일 인터 모듈레이션이 발생하면, 소망의 신호파의 전계강도 또는 밀도가 충분해도, 디지털 통신에서 비트에러율이 나빠지고 아날로그 통신에서 SINAD 도 나빠진다. 여기서 "SINAD" 는 신호, 잡음 및 왜곡 대 잡음과 왜곡의 비율이다.

수신된 신호강도가 IM 유도 방해파에 의해 저하되는 것을 방지하기 위해, 개선된 다양한 수신기가 개발되었고 보고되었다.

도 1 에 도시된 종래의 무선수신기의 일례가 특개평 5-335857 호 공보에 개시되어 있다.

도 1 에서, 기지국(도시되지 않음)으로부터 송신된 신호파가 안테나(101)에 의해 수신된다. 이렇게 수신된 신호파는 고주파(Radio Frequency; RF) 증폭기(102)에 의해 증폭된 다음 가변감쇠기(103)를 통해 RF 필터(104)로 보내진다. 신호파의 대역폭은 RF 필터(104)에 의해 제한된다. 그 다음에 대역폭이 제한된 신호파는 I(in-phase) 성분과 Q(Quadrature)성분으로 나누어지고, I 와 Q 성분이 주파수 혼합기 또는 변환기(105 와 106)로 각각 보내진다.

주파수 혼합기(106)에는 국부신호발진기(107)로부터 출력되는 특정한 국부 주파수의 국부신호가 인가된다. 다른 한편으로, 이 국부신호는 위상 시프터(108)로 인가되어 (π/2) 만큼 위상 시프트되어, 위상 시프트된 국부신호로 된다. 위상 시프트된 이 국부신호가 주파수 혼합기(105)로 인가된다.

주파수 혼합기(105)에서, 신호파의 I 성분이 위상 시프트된 국부신호와 주파수 혼합된다. 그 다음에, 신호파의 주파수 혼합된 I 성분이 베이스밴드 필터(109)에 인가되어, 베이스밴드 주파수 범위내의 I 성분으로 된다. 베이스밴드 주파수 범위내의 신호파의 I 성분이 추가로 복조회로(111)에 인가된다.

주파수 혼합기(106)에서, 신호파의 Q 성분이 국부신호와 주파수 혼합된다. 그 다음에, 신호파의 주파수 혼합된 Q 성분이 베이스밴드 필터(110)로 인가되어, 베이스밴드 주파수 범위내의 Q 성분으로 된다. 베이스밴드 주파수 범위내의 신호파의 Q 성분이 추가로 복조회로(111)에 인가된다.

신호파의 I 와 Q 성분은 복조회로(111)에서 디지털 복조되어 수신된 신호파에 의해 송신되는 디지털 정보신호를 재생한다. 그 다음에, 이 디지털 정보신호가 제어회로(112)에 인가된다.

제어회로(112)에서, 복조된 정보신호에 포함된 프레임 동기신호가 검출된다. 만일 프레임 동기신호가 소정시간내에 검출되지 않으면, 제어회로(112)는 복조된 정보신호를 동기불일치(de-synchronized)로 취급하여 이득제어기(113)에 동기불일치화를 알린다. 이 정보에 응답하여, 이득제어기(113)는 가변감쇠기(103)의 감쇠량을 제어한다.

그 후, 복조된 정보신호에 포함된 프레임 동기신호가 제어회로(112)에서 검출될 때까지 상술된 것과 동일한 처리가 반복된다. 복조된 정보신호에 포함된 프레임 동기신호가 제어회로(112)에서 검출되면, 가변감쇠기(103)의 감쇠량은 본래값으로 되돌아간다.

상술된 바와 같이, 도 1 에 도시된 종래의 무선수신기에 있어서, 가변감쇠기(103)의 감쇠량은 사전에 추정된다. 그 다음에, 소망의 신호파의 전계강도 또는 밀도가 충분함에도 불구하고 프레임 동기신호가 소정의 시간내에 검출되지 않으면, 제어회로(112)는 복조회로(111)에 의해 복조된 정보신호를 동기불일치(즉, 인터 모듈레이션의 발생)로 취급하여 이득제어기(113)를 통해 가변이득기(103)의 감쇠량을 제어한다.

따라서, 가변감쇠기(103)에 수반하는 단계에서 발생하는 인터 모듈레이션에 의해 유도되는 방해파가 억제될 수 있다.

도 2 에 도시된 종래의 무선수신기의 다른 예가 특개평 7-106993 호 공보에 개시되어 있다.

도 2 에서, 기지국(도시되지 않음)으로부터 송신된 신호파가 안테나(201)에 의해 수신된다. 그 다음에, 수신된 신호는 분파기(202)를 통해 RF 스위치(203)로 인가된다. RF 스위치(203)는 논리회로(215)로부터 출력된 제어신호에 따라 수신된 신호를 직접 또는 RF 증폭기(204)를 통해 RF 필터(205)로 보낸다.

수신된 신호가 RF 증폭기(204)를 통해 RF 필터(205)로 보내지면, 수신된 신호는 RF 증폭기(204)에 의해 증폭된 다음, RF 필터(205) 내부로 입력된다. 다른 한편으로, 수신된 신호가 직접 RF 필터(205)로 보내지면, 수신된 신호는 증폭없이 RF필터(205) 내부로 직접 입력된다. RF 필터(205)는 수신된 신호 중의 주파수 범위밖의 불필요한 파를 제거한다.

제 1 주파수 변환기 또는 혼합기(206)는 제 1 국부신호발진기(216)에 의해 발생된 제 1 국부신호를 사용하여 수신된 신호를 주파수 변환하고, 그럼으로서 제 1 IF(Intermediate Frequency)신호를 발생시킨다. 제 1 IF 신호의 주파수 범위는 IF 필터(207)에 의해 제한된다.

제 2 주파수 변환기 또는 혼합기(208)는 이렇게 주파수 범위 제한된 수신된 신호를 제 2 국부신호발진기(217)에 의해 발생된 제 2 국부신호를 사용하여 주파수 변환하고, 그럼으로서 제 2 IF 신호를 발생시킨다. 그 다음에, 제 2 IF 신호는 IF 증폭기(209)에 의해 증폭된다. 제 2 IF 증폭신호는 전계강도 검출회로(210)와 복조회로(211) 내부로 입력된다.

복조회로(211)는 이렇게 입력된 제 2 IF 증폭신호를 복조하여 복조된 신호를 회선품질 검출회로(212)와 음성코덱(213)으로 출력한다. 음성코덱(213)은 복조된 신호를 음성신호로 변환하여 음성신호에 따라 스피커(214)를 구동한다.

전계강도 검출회로(210)는 수신된 신호파의 전계강도가 소정레벨 이상이면 논리회로(215)에 하이레벨(H) 출력신호를 출력하고, 수신된 신호파의 전계강도가 소정레벨 미만이면 논리회로(215)에 로우레벨(L) 출력신호를 출력한다.

회선품질 검출회로(212)는 회선품질을 검출하여 회선품질이 소정레벨보다 크면 논리회로(215)에 하이레벨(H) 출력신호를 출력하고, 회선품질이 소정레벨 이하이면 논리회로(215)에 로우레벨(L) 출력신호를 출력한다.

논리회로(215)는 전계강도 검출회로(210)와 회선품질 검출회로(212)의 출력신호에 따라 RF 스위치(203)의 스위치동작을 제어한다.

구체적으로, 전계강도 검출회로(210)의 출력신호가 L 레벨이면, 논리회로(215)는 분파기(202)의 출력이 RF 증폭기(204)로 보내지도록 RF 스위치(203)를 제어하며, 이것은 회선품질 검출회로(212)의 출력신호의 레벨에 무관하다.

전계강도 검출회로(210) 및 회선품질 검출회로(212)의 출력신호가 H 레벨이면, 논리회로(215)는 분파기(202)의 출력이 RF 증폭기(204)로 보내지도록 RF 스위치(203)를 제어한다.

전계강도 검출회로(210)의 출력신호가 H 레벨이고 회선품질 검출회로(212)의 출력신호가 L 레벨이면, 논리회로(215)는 분파기(202)의 출력이 RF 증폭기(205)로 직접 보내지도록 RF 스위치(203)를 제어한다.

상술된 바와 같이, 도 2 에 도시된 종래의 무선수신기에 있어서, 수신된 신호파의 전계강도가 충분히 크고(즉, 소정레벨 이상) 동시에, 회선품질이 과도하게 저하되면(즉, 소정레벨 이하), 논리회로(215)는 분파기(202)로부터 출력되는 수신된 신호파가 RF 증폭기(204)를 우회하여 RF 필터(205)로 직접 보내지도록 RF 스위치(203)를 제어한다.

따라서, 만일 복수의 방해파가 존재하면, 수신된 신호파는 증폭없이 제 1 주파수 변환기(206) 내부로 입력된다. 이것은 제 1 주파수 변환기(206)에서의 인터 모듈레이션 또는 크로스 모듈레이션에 의해 유도된 방해신호가 억제될 수 있다는 것을 의미한다.

그러나, 도 1 과 2 에 도시된 상술된 종래의 무선수신기는 다음의 문제점을 갖고 있다.

상술된 바와 같이, 도 1 에 도시된 종래의 무선수신기에 있어서, 수신기의 감도 저하는 프레임 동기신호를 검출함으로서 판정된다. 그러므로, 이러한 무선수신기가 송신전력이 상이한 복수의 채널을 사용하는 통신시스템에 적용되면, 수신기의 감도 저하가 항상 억제될 수 있는 것은 아니다.

예를 들어, 북아메리카에서 IS 95(Interim Standard 95)로서 TIA (Telecommunications Industry Association)에 의해 표준화된 이동통신시스템에서는, 3 채널, 즉 파일럿채널, 트래픽채널 및 동기채널이 사용된다. 파일럿채널(PLT)은 송신기내의 확산코드를 갖는 동기신호를 송신하는데 사용된다. 트래픽채널(TRF)은 송신될 예정인 정보를 송신하는데 사용되며, 혼화(scrambled)되어 있다. 동기채널(SYNC)은 송신기내의 프레임을 갖는 동기신호를 송신하는데 사용되고 트래픽 채널에 혼화하기 위한 신호를 해제하거나 또는 제거한다. 이들 3 채널의 송신전력은 PLT : TRF : SYNC = 3 : 1 : 1 의 관계를 만족하도록 설정된다.

이러한 이동통신시스템에서, 파일럿채널신호는 트래픽과 동기채널신호의 전력보다 큰 전력으로 송신된다. 그러므로, 수신기가 파일럿채널을 통하여 송신기내의 확산코드와 동기되어도, 동기채널은 인터 모듈레이션 또는 크로스 모듈레이션에 의해 영향을 받을 수도 있다. 이것은 트래픽채널의 혼화가 제거될 수 없음을 의미한다.

그 결과, 수신기가 파일럿채널을 통하여 송신기내의 확산코드와 동기될 수 있을지라도, 수신기의 감도 저하(혹은, 전계강도 하강)가 인터 또는 크로스 모듈레이션에 의해 발생할 수 있다. 이것이 도 1 에 도시된 종래의 무선수신기의 제 1 문제점이다.

도 1 에 도시된 종래의 무선수신기의 제 2 문제점은 복조회로(111)가 매우 넓은 동적 범위를 가질 것을 필요로 한다는 것이다. 이것은, 수신된 신호파의 전계강도가 가변감쇠기(103)에 의해 제어되거나 또는 조절되므로, 복조회로(111) 내부로 입력되는 복조된 신호의 전계강도 레벨이 소정레벨로 유지되지 않는다는 사실 때문이다.

예를 들어, 가변감쇠기(103)의 감쇠량이 증가되어 방해파의 영향을 억제하면, 수신된 신호파의 전계강도는 방해파가 존재하지 않는 경우와 비교하여 낮아진다.

도 2 에 도시된 종래의 무선수신기의 문제점은 복조회로(211)가 매우 넓은 동적범위를 가질 것을 필요로 한다는 것이다. 이것은, 수신된 신호파의 전계강도 및 회선품질이 모니터된 다음, 모니터 결과에 따라 수신된 신호파의 전계강도가 논리회로(215)를 통해 RF 스위치(203)에 의해 제어되거나 또는 조절된다는 사실 때문이다. 그러므로, 복조회로(211) 내부로 입력되는 복조된 신호의 전계강도 레벨이 소정레벨로 유지되지 않는다.

예를 들어, 만일 수신된 신호파가 RF 증폭기(204)에 의해 증폭되지 않고 방해파의 영향을 억제하면, 수신된 신호파의 전계강도는 방해파가 존재하지 않는 경우와 비교하여 낮아진다.

따라서, 본 발명의 목적은 수신기가 불균일 송신전력을 갖는 복수의 채널을 사용하는 통신시스템에 적용되어도 수신기의 감도가 저하되지 않는 무선수신기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 복조회로가 넓은 동적 범위를 갖지 않아도 수신기 감도가 저하되지 않는 무선수신기를 제공하는 것이다.

구체적으로 설명되지 않은 다른 것들과 함께 상술된 목적은 다음의 설명에 의해 당분야의 당업자에게 명백할 것이다.

본 발명에 따른 무선수신기는, 소망의 RF 신호를 수신하는 안테나; 소망의 RF 신호를 증폭하여 증폭 이득제어된 RF 신호를 출력하는 가변이득 RF 증폭기; 증폭 이득제어된 RF 신호를 주파수변환하여 IF 신호를 출력하는 주파수변환기; IF 신호를 증폭하여 증폭 이득제어된 IF 신호를 출력하는 가변이득 IF 증폭기; 증폭 이득제어된 IF 신호를 디스프레딩(despreading)하여 베이스밴드 신호를 출력하는 디스프레더; 베이스밴드 신호를 복조하여 정보신호를 출력하는 복조회로; 베이스밴드 신호에 대해 푸리에 변환을 수행하는 푸리에 변환기; 소망의 RF 신호의 주파수 범위에 존재하는 방해파를 검출하는 방해파 검출기; 정보신호의 에러율을 계산하는 에러율 계산기; 및 가변이득 RF 증폭기 및 가변이득 IF 증폭기의 이득을 제어하는 제어회로로 이루어진다.

본 발명에 따른 무선수신기에 있어서, 정보신호의 에러율은 에러율 계산기에 의해 계산된 다음, 에러율의 계산결과에 기초하여 가변이득 RF 증폭기와 가변이득 IF 증폭기의 이득이 제어회로에 의해 제어된다.

그러므로, 불균일 전송전력을 갖는 복수의 채널을 사용하는 통신시스템에 수신기가 적용되어도 수신기의 감도가 저하되지 않는다.

또한, 가변이득 RF 증폭기와 가변이득 IF 증폭기의 이득이 제어회로에 의해 제어되어 베이스밴드 신호의 전계강도가 복조회로의 입력부에서 일정하게 유지된다. 따라서, 복조회로가 넓은 동적 범위를 갖지 않아도 수신기의 감도가 저하되지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 가변이득 RF 증폭기는 가변이득 감쇠기와 고정이득 RF 증폭기로 형성되어 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 가변이득 RF 증폭기의 이득은 동작의 시작시에 최저값으로 설정된다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 방해파의 존재와 부재는 푸리에 변환에 의해 얻어진 스펙트럼에서 문턱레벨보다 큰 피크를 검색함으로서 판정된다.

도 1 은 종래의 무선수신기를 도시하는 블록 다이어그램.

도 2 는 종래의 다른 무선수신기를 도시하는 블록 다이어그램.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 무선수신기를 도시하는 블록도.

도 4 는 인터 모듈레이션 유도 방해파가 존재하는 경우 본 발명의 일실시예에 따른 무선수신기에서 FFT 에 의해 얻어진 전력 스펙트럼을 도시하는 그래프.

도 5 는 인터 모듈레이션 유도 방해파가 존재하지 않는 경우 본 발명의 일실시예에 따른 무선수신기에서 FFT 에 의해 얻어진 전력 스펙트럼을 도시하는 그래프.

도 6a 는 본 발명의 일실시예에 따른 무선수신기에서의 수신방법의 처리단계를 도시하는 흐름도.

도 6b 는 본 발명의 일실시예에 따른 무선수신기에서의 수신방법의 처리단계를 도시하는 흐름도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 안테나 2 : 안테나 공용기

3 : 가변감쇠기 4 : RF 증폭기

5 : RF 필터 6 : 혼합기

7 : 국부신호발진기 8 : 채널 필터

9 : 가변이득증폭기 10 : 직교복조회로

11 : 국부신호발진기 12 : 복조회로

13 : FFT 애널라이저 14 : 방해파 검출기

15 : 에러율 계산기 16 : 제어회로

17 : 음성코덱 18 : 스피커

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 아래에 설명한다.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 무선수신기(20)의 구성을 도시한다.

도 3 에 도시된 수신기(20)에서, 공통 안테나(1)는 기지국(도시되지 않음)으로부터 송신되는 다양한 파를 수신한다. 이렇게 수신된 파에 의해 전송되는 정보신호들(S1)이 수신필터(2a)와 전송필터(2b)를 갖는 안테나 공용기(2)로 보내진 다음, 수신된 파들 중 불필요한 파가 수신필터(2a)에 의해 제거된다. 이런 식으로, 소망의 정보신호(S2)가 선택되어 가변이득 G1을 갖는 가변감쇠기(3)로 보내진다.

송신기(19)에 의해 송신될 정보신호(S23)가 송신필터(2b)로 보내진 다음, 불필요한 신호들이 송신필터(2b)에 의해 제거되면서 안테나(1)로부터 송신된다.

신호(S2)의 이득을 제어하는 제 1 이득제어기로서 기능하는 가변감쇠기(3)가 감쇠된 신호(S3)를 이득 G2를 갖는 RF 증폭기(4)로 출력한다.

RF 증폭기(4)는 이득 G2에서 감쇠된 신호(S3)를 증폭하여 증폭된 신호(S4)를 RF 필터(5)로 출력한다.

RF 필터(5)는 증폭된 신호(S4)의 RF 성분을 통과시킨다. 이 RF 필터(5) 에 의해 필터된 신호는 S5 로 지칭되어 있다.

주파수 혼합기 또는 변환기(6)가 제 1 국부신호발진기(7)로부터 출력되는 제 1 국부주파수의 국부신호(S14)를 사용하여 필터된 신호(S5)를 IF 범위의 IF 신호(S6)로 변환시킨다. 그 다음에, IF 신호(S6)가 채널필터(8)로 보내진다.

채널필터(8)는 IF 신호(S6)를 통과시킨다. 채널필터(8)에 의해 필터된 IF 신호는 S7 로 지칭되어 있다.

가변이득 G3를 갖는 가변이득 증폭기(9)가 IF 신호(S7)를 증폭하여 IF 증폭된 신호(S8)를 출력한다. 가변이득증폭기(9)는 신호(S7)의 이득을 제어하는 제 2 이득제어기로서 기능한다.

직교 복조회로(10)가 제 2 국부신호발진기(11)로부터 출력되는 제 2 국부 주파수를 갖는 제 2 국부신호와 증폭된 IF 신호(S8)를 주파수혼합하고, 그럼으로서 증폭된 IF 신호(S8)를 직교복조시킨다. 따라서, 베이스밴드 주파수의 I 와 Q 성분(S9 와 S10)이 복조회로(12), FFT 애널라이저(analyzer)(13) 및 제어회로(16)로 출력된다.

복조회로(12)는 베이스밴드의 I 와 Q 성분(S9 와 S10)을 복조하여 정보신호(S11)를 에러율 계산기(15)로 출력한다.

에러율 계산기(15)는 복조된 베이스밴드 신호(S11)의 비트에러율을 계산하여 신호(S12)를 음성 코덱(17)으로 그리고 신호(S20)을 제어회로(16)로 출력한다.

음성코덱(17)은 에러율 계산기(15)로부터의 신호(S12)에 따라 신호(S13)를 출력하여 스피커(18)를 구동시킨다.

FFT 애널라이저(13)는 베이스밴드 I 와 Q 성분(S9 와 S10)을 사용하여 빠른 푸리에변환(FFT)를 수행하여 신호(S16)를 방해파 검출기(14)로 출력한다.

검출기(14)는 신호(S16)를 탐색하여 방해파가 인터 또는 크로스 모듈레이션에 의한 수신된 신호(S2)내에 존재하는지 여부를 판정한다. 검출기(4)는 결과신호(S17)를 제어회로(16)로 출력한다.

제어회로(16)는 직교복조회로(10)로부터 보내진 I 와 Q 성분(S9 와 S10)에 기초하여 수신된 신호(S2)의 전력을 계산한다. 제어회로(16)는 제어신호(S18 과 S20)를 방해파 검출기(14)와 에러율 계산기(15)로 각각 출력한다. 게다가, 제어회로(16)는 제어신호(S21 과 S22)를 가변감쇠기(3)와 가변이득증폭기(9)로 각각 출력한다.

다음으로, 도 3 의 실시예에 따른 무선수신기(20)의 동작을 도 6a 와 6b를 참조하여 아래에 설명한다.

단계 51 에서, 가변감쇠기(3)의 이득 G1은 제어신호(S21)를 통해 제어회로(16)에 의해 최저치로서 설정된다. 동시에, 가변이득증폭기(9)의 이득 G3는 제어신호(S22)를 통해 제어회로(16)에 의해 소정의 초기치로서 설정된다.

여기서, 이득 G1과 G3은 제어신호(S21 과 S22)의 전압값에 비례하여 각각 조절된다.

단계 52 에서, 신호수신으로부터 직교복조까지의 시퀀스가 수행된다.

구체적으로는, 하위단계 52A에서, 송신된 신호파(S1)가 안테나(1)에 의해 수신되고 소망의 RF 신호(S2)가 안테나 공유기(2)에 의해 선택된다.

하위단계 52B 에서, 소망의 RF 신호(S2)가 조절된 이득 G1에 따라 감쇠기(3)에 의해 감쇠된다.

하위단계 52C 에서, 감쇠된 RF 신호(S3)가 고정된 이득 G2에 따라 RF 증폭기(4)에 의해 증폭된다.

하위단계 52D 에서, 증폭된 RF 신호(S4)가 RF 필터(5)에 의해 필터되어 신호(S4)의 RF 주파수의 성분들이 필터(5)를 통해 보내진다.

하위단계 52E에서, 필터된 RF 신호(S5)가 혼합기(6)에 의해 RF 신호(S5)의 주파수와 제 1 국부신호(S14)의 주파수를 혼합함으로서 주파수변환되고, 그럼으로서 IF 신호(S6)를 생성시킨다. 그 다음에, 이렇게 생성된 IF 신호(S6)가 채널 필터(8)에 의해 소망의 채널을 선택하기 위해 필터되어, 필터된 IF 신호(S7)가 생성된다.

하위단계 52F 에서, 필터된 IF 신호(S7)가 조절된 이득 G3에 따라 가변이득증폭기(9)에 의해 증폭된다. 이득 G3가 제어되어 IF 증폭신호(S8)의 전계강도가 입력 IF 신호(S7)의 전계강도에 무관하게 일정하게 유지된다.

하위단계 52G 에서, 전계강도가 일정하게 유지되는 증폭신호(S8)가 제 2 국부신호발진기(11)로부터의 제 2 국부신호(S15)를 사용하여 복조회로(10)에 의해 직교복조된다. 따라서, 베이스밴드 주파수의 Q 와 I 성분(S9 와 S10)이 생성된다.

단계 53 에서, 베이스밴드 주파수의 Q 와 I 성분(S9 와 S10)에 대한 FFT(Fast Fourier Transformation)분석이 FFT 애널라이저(13)에 의해 수행된다. 이러한 FFT 분석의 결과는 신호(S16)로서 방해파 검출기(14)로 보내진다.

도 4 와 5 는 단계 53 에서의 FFT 분석에 의해 얻어진 전력밀도 스펙트라를 개략적으로 도시하고 있다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 방해파가 존재하면, 전력밀도 곡선 A는 특정주파수에서 전력밀도 P의 문턱레벨 P_TH보다 큰 피크 B를 갖는다. 다른 한편으로, 도 5 에 도시된 바와 같이, 방해파가 존재하지 않으면, 전력밀도 곡선 A'은 피크를 갖지 않는다. 그러므로, 방해파의 존재는 전력밀도 스펙트럼에 피크 B의 존재 여부를 검색함으로서 알아낼 수 있다.

FFT 분석에서 관찰되는 주파수 범위는 확산에 의해 주어지는 확장된 대역폭과 동일하다. 샘플링 또는 통합(integrating )주파수폭은 비확산, 협대역폭과 동일하다.

도 6a 와 6b 로 되돌아가면, 단계 62 에서, 베이스밴드 주파수의 Q 와 I 성분신호(S9 와 S10)가 복조회로(12)에 의해 복조되고, 그럼으로서 신호(S11)가 에러율 계산기(15)로 출력된다.

단계 54 에서, 단계 53 에서의 FFT 분석 결과에 기초하여, 방해신호 또는 방해파가 존재하는지를 판정한다.

단계 60 에서 대답이 "아니오" 로, 즉 방해파가 존재하지 않으면, 방해파 검출기(14)가 신호(S17)를 제어회로(16)로 보내 방해파의 부재를 제어회로(16)에 알린다. 그 다음에, 제어회로(16)가 제어신호(S20)를 에러율 계산기(15)로 보내고, 그럼으로서 단계 61 에서의 음성 코덱(17)으로의 계산기(15)의 출력을 시작한다.

단계 60 에서 대답이 "예" 로, 즉 방해파가 존재하면, 방해파 검출기(14)가 신호(S17)를 제어회로(16)로 보내 방해파의 존재를 제어회로(16)에 알린다. 그 다음에, 제어회로(16)가 제어신호(S20)를 에러율 계산기(15)로 보내고, 그럼으로서 단계 55 에서 음성 코덱(17)으로의 계산기(15)의 출력을 중단한다.

동시에, 이 경우, 제어회로(16)는 제어회로 신호(S21 과 S22)를 사용하여 소정값만큼 가변 감쇠기(3)와 가변이득 증폭기(9)의 이득 G1과 G3을 조절한다. 즉, 단계 56 에 도시된 바와 같이, 이득 G1은 소정의 증량만큼 증가되고 및/또는 이득 G3은 소정의 감량만큼 감소된다. 이어서, 하위단계 57A 내지 57G 를 포함하는 단계 57이 송신된 신호(S1)의 다음 프레임에 대해 수행되며, 여기서 하위단계 57A 내지 57G 는 단계 52 에서의 하위단계 52A 내지 52G 와 각각 거의 동일하다.

단계 58 에서, 단계 62 에서와 마찬가지로, 베이스밴드 주파수의 Q 와 I 성분신호(S9 와 S10)가 복조회로(12)에 의해 복조되고, 그럼으로서 신호(S11)가 에러율 계산기(15)로 출력된다.

단계 59 에서, 에러율 계산기(15)가 베이스밴드 신호(S11)에서의 에러율을 계산한다. 이렇게 계산된 에러율 데이터는 신호(S19)로서 제어회로(16)로 보내진다.

단계 60 에서, 제어회로(16)는 계산된 에러율의 값이 소정의 기준값을 초과하는지 여부를 판단한다.

단계 60 에서 대답이 "예"로, 즉 계산된 에러율의 값이 소정의 기준값을 초과하면, 흐름은 단계 56 으로 회귀한다. 그 다음에, 제어회로(16)가 단계 56 에서 이득 G1 및/또는 G2를 다시 변경하고 대답이 "아니오" 일 때까지 단계 57 내지 60 이 반복된다.

단계 60 에서 대답이 "아니오"로, 계산된 에러율의 값이 소정의 기준값을 초과하지 않으면, 흐름은 단계 61 로 진행된다. 그 다음에, 제어회로(16)가 신호(S29)를 에러율 계산기(15)로 보내 에러율의 비초과를 제어회로(16)에 알린다.

그 다음에, 제어회로(16)가 제어신호(S20)를 에러율 계산기(15)로 보내고, 그럼으로서 단계 61 에서 음성 코덱(17)으로의 계산기(15)의 출력을 시작한다. 방해파가 없기 때문에, 비트에러율 계산과 이득제어는 이 경우에 수행되지 않는다.

상술된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선수신기(20)에 있어서, 정보신호(S11)의 비트에러율이 에러율 계산기(15)에 의해 계산되고, 그 다음에 가변이득 감쇠기(3)의 가변이득 G1 및 IF 증폭기(9)의 가변이득 G3이 비트에러율의 계산결과에 기초하여 제어회로(16)에 의해 제어된다.

그러므로, 북아메리카에서 IS95 로서 TIA 에 의해 표준화된 이동통신시스템과 같은 불균일 송신전력을 갖는 복수의 채널을 사용하는 통신시스템에 수신기(20)가 적용되어도 무선수신기(20)의 감도가 저하되지 않는다.

또한, 가변이득 감쇠기(3) 및 가변이득 IF 증폭기(9)의 이득이 제어회로(16)에 의해 제어되어 복조회로(12)의 입력부에서 베이스밴드 신호(S9 와 S10)의 전계강도가 일정하게 유지된다. 따라서, 복조회로(12)가 넓은 동적 범위를 갖지 않아도 수신기(20)의 감도가 저하되지 않는다.

본 발명의 일실시예에 따른 무선수신기(20)는 RF 증폭기(4)와 RF 주파수 변환기(5)의 비균일 동작 또는 특성에 의해 발생된 n 번째 오더(order) 왜곡을 감소 또는 저하시키도록 구성되어 있으며, 여기서, n 은 1 이상의 상수이다.

만일 수신된 신호파의 전계강도가 αdB 의 증량(또는 감량)만큼 증가(감소)되면 n 번째 오더 왜곡이 nα 데시벨(dB)만큼 증가(또는 감소)하며, 여기서 α 는 양의 상수이다. n 번째 오더 왜곡의 이러한 성질 또는 특성을 고려하여, 가변이득 RF 증폭기의 일부분으로서 기능하는 가변감쇠기(3)가 전단에 위치되고 가변이득 증폭기(9)는 IF 신호(S7)를 증폭하기 위해 위치된다. 게다가, 가변이득 감쇠기(3)와 가변이득 IF 증폭기(9)의 이득 G1과 G3가 제어회로(16)에 의해 제어되어 베이스밴드 신호(S9 와 S10)의 전계강도가 복조기(12)의 입력부에서 일정하게 유지된다.

본 발명의 일실시예에 따른 무선수신기(20)는 주지의 확산스펙트럼 기술을 사용하여 송신기에서 그것의 대역폭이 확산 또는 확장되는 정보를 담고 있는 신호파를 수신하도록 디자인되어 있다.

그러나, 확산 또는 확장된 대역폭을 사용하는 제 1 통신시스템과 협(즉, 비확산 또는 비확장된)대역폭을 사용하는 제 2 통신시스템이 동시에 공통주파수 범위에서 활용되는 경우에 무선수신기(20)가 적용되면 효과적이다. 이것은 제 2 통신시스템에서 사용되는 신호파가 제 1 통신시스템에서 방해파로 되기 때문이다. 이러한 경우의 일례는 IS95 로서 TIA 에 의해 표준화된 이동통신시스템이 적용되는 북아메리카이다.

본 발명의 바람직한 실시예가 설명되었지만, 본 발명의 정신에서 벗어나지 않고 변형할 수 있음이 당분야의 당업자에게 자명하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 다음의 청구항에 의해서만 결정된다.

상술에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 무선수신기는 불균일 송신전력을 갖는 복수의 채널을 사용하는 통신시스템에 적용되어도 수신기의 감도가 저하되지 않고, 복조회로가 넓은 동적 범위를 갖지 않아도 수신기 감도가 저하되지 않는다.

Claims

소망의 RF 신호를 수신하는 안테나;

상기 소망의 RF 신호를 증폭하여 증폭 이득제어된 RF 신호를 출력하는 가변이득 RF 증폭기;

상기 증폭 이득제어된 RF 신호를 주파수변환하여 IF 신호를 출력하는 주파수변환기;

상기 IF 신호를 증폭하여 증폭 이득제어된 IF 신호를 출력하는 가변이득 IF 증폭기;

상기 증폭 이득제어된 IF 신호를 디스프레딩하여 베이스밴드 신호를 출력하는 디스프레더;

상기 베이스밴드 신호에 대해 푸리에 변환을 수행하는 푸리에 변환기;

상기 소망의 RF 신호의 주파수 범위에 존재하는 방해파를 검출하는 방해파 검출기;

상기 베이스밴드 신호를 복조하여 정보신호를 출력하는 복조회로;

상기 정보신호의 에러율을 계산하는 에러율 계산기; 및

상기 가변이득 RF 증폭기 및 상기 가변이득 IF 증폭기의 이득을 제어하는 제어회로를 구비하며,

상기 가변이득 RF 증폭기와 상기 가변이득 IF 증폭기의 상기 이득이 제어되어 상기 베이스밴드 신호의 전계강도가 상기 복조회로의 입력부에서 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 확산스펙트럼 기술을 사용하는 무선수신기.
제 1 항에 있어서, 상기 가변이득 RF 증폭기가 가변이득 감쇠기 및 고정이득 RF 증폭기로 형성되는 것을 특징으로 하는 수신기.
제 1 항에 있어서, 상기 가변이득 RF 증폭기의 이득이 동작의 시작시에 최저값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 수신기.
제 1 항에 있어서, 방해파의 존재와 부재가 푸리에 변환에 의해 얻어진 스펙트럼에서 문턱레벨보다 큰 피크를 검색함으로서 판단되는 것을 특징으로 하는 수신기.