KR100296090B1 - 기준신호를사용한신호처리용방법및장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파일럿 음조용 기준 확장 스펙트럼 신호를 대치하거나 파일럿 음조가 사용되지 않은 기준 확장 스펙트럼 신호를 제공하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 발명은 다수의 입력 채널이 광대역 선형 증폭을 요구할 때 및 전방향성 안테나가 비안정성을 조사할 수 잇는 중계기를 요구할 때 특별한 관련을 갖는다.

Description

기준신호를 이용한 신호처리 방법 및 장치

본 발명은 예를들어 레벨 및/또는 주파수 및/또는 위상에 대한 기준을 제공하는 파일럿 신호를 다른 형태의 신호로 대치하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 물론, 본 발명은 또한 기준신호가 요구되지만 파일럿 신호는 미리 사용되거나 예측되지 않는 응용분야와 관련이 있다.

파일럿 신호의 단점은 상기 신호가 다른 신호들과 간섭하지 않는 파일럿 신호용 주파수 스펙트럼에서 슬롯 공급을 사용하는 임의의 회로에 대한 추가 부하를 포함하는 것으로, 파일럿 신호는 전송로에서 변환의 성격을 나타내는데 사용되며, 상기 특징 묘사는 엄밀히 말하자면 파일럿 신호에 의해 점유된 주파수 영역에만 적용된다.

본 발명은 영국 특허출원 제 2244881호에 설명된 바와 같은 광대역선형 증폭기에서 왜곡을 제거하는데 특히 유용하다. 그와 같은 증폭기에서 왜곡을 감소하기 위한 다른 방법이 AT&T(발명자 마이어)에 양도된 미국 특허출원 제 4,580,105호에 개시되어 있다. 미국 특허의 정정방법은 상기 언급된 단점들 및 다중-채널 입력이 증폭기에 공급되는 증폭기내에서 파일럿 신호가 채널사용을 금지하는 추가 단점이 있다. 앞서 언급한 영국 특허출원 제 2244881호는 파일럿 신호의 사용을 피함으로써 이들 문제들을 극복하였지만 다른 문제들이 광대역 선형 증폭기에 적용하기 위하여 많은 수의 입력 채널을 결합하도록 요구되는 개별적인 상황들에 존재한다. 그러한 증폭기는 일반적으로 무선송신기의 최종 전력증폭기로 사용되고, 이러한 이유때문에 송신 안테나 근처에 있어야만 한다. 상기 안테나는 임대료가 비싼 빌딩의 옥상에 위치한다. 각 입력 채널 중 하나, 즉 다수, 예를들어 30에서 100개의 입력 케이블은 이 빌딩의 옥상으로 이어져야만 한다. 덧붙여 어떤 회로들은 증폭기 근처의 각 채널용으로 복사되고 비싼 임대 공간이 이러한 목적을 위하여 요구된다.

미국 특허출원 제 5,130,663호는 주파수 스위프된 파일럿 음조가 전력 증폭기의 입력신호의 입력 경로로 삽입되는 피드 포워드 증폭기 네트워크를 개시하고 있다.

본 발명의 또다른 중요한 응용분야는 무선 중계기, 특히 셀룰라 무선용으로 예를들면 터널내 유효 시청범위내의 "홀(hole)"을 위한 중계기는 낮은 레벨로 신호를 수신하고 동일한 주파수상의 높은 레벨로 전송한다. 불안정한 상태가 그러한 중계기에 존재할 수 있지만 일반적으로 가능한한 멀리 떨어져 있는 지향성 안테나(directional antennas)와 위치 전송 및 수신 안테나를 사용하여 피할 수 잇다. 그러나, 다양한 상황에서 하나의 전방향성 안테나가 필요하고 적당한 거리(suitable spacing)는 불편을 준다. 본 기술의 모방품을 사용한 유사한 응용분야는 주파수 전달 중계기이다. 이때 얻어지는 이점은 이들 시스템을 필요로하지만 복잡한 필터링을 제거하는 것이다.

코드-분할 다중접속(CDMA)에서 각 채널은 확산 스펙트럼(spread spectrum)신호를 채용하고 채널 신호들은 전송전에 첨가된다. 미국 특허출원 제 4,962,507호는 타이밍 기준을 전송하기 위한 파일럿 신호가 확산 스펙트럼 형태로 전송되는 시스템을 개시한다.

본 발명의 제 1 특징에 따르면,

제 1조합단계에서, 확산 스펙트럼 기준신호와 입력신호를 조합하여 조합된 신호를 발생하는 단계;

상기 조합된 신호를 처리하는 단계;

상기 처리된 조합 신호 및 입력신호로부터 중간 신호를 발생하는 단계;

제 1 조절단계에서 상기 중간신호를 발생하는데 사용된 신호중 적어도 하나의 진폭 및 위상을 조절하기 위하여, 제 1 유도 단계에서 상기 중간 신호로부터 제 1 제어신호를 유도하는 단계;

제 2 조합단계에서, 상기 조합신호와 상기 처리된 조합 신호중 적어도 하나와 상기 중간신호를 조합하는 단계;및

제 2 조절단계에서 상기 조합된 신호들중 적어도 하나의 진폭 및 위상을 조절하기 위하여, 제 2 유도단계에서 상기 확산 스펙트럼 기준신호를 나타내는 신호로부터 제 2 제어신호를 유도하는 단계를 포함하며,

상기 제 1 조절단계에서 조절된 신호의 위상 및 진폭은 상기 제 2 조절단계에서 조절된 신호의 위상 및 진폭과 동시에 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법이 제공된다.

본 발명의 제 1 특징에 따른 방법 및 대응 장치들은 확산 스펙트럼 신호를 처리될 신호로 사용하게 될 것이다.

본 발명의 이러한 특징은 확산 스펙트럼 기준 신호가 다른 확산 스펙트럼 신호를 채용하지 않은 시스템에서 사용될 수 있는 실시에 근거한다.

본 발명의 이점은 예를들어 다중 채널 사용에서 스펙트럼을 더 사용하는 것이 채널에서 가능하도록 파일럿 신호용 스펙트럼 부분을 제공하지 않는 것을 포함한다. 확산 스펙트럼 신호는 잡음과 유사한 신호이기 때문에 추가 부하가 임의의 특정 주파수에서 거의 강조되지 않고 및 출력 신호에서 유지되는 임의 성분들은 잡음처럼 나타난다.

따라서, 본 발명의 다양한 적용방법에서 종래 파일럿 신호를 대치하기 위하여 사용될 수 있다. 가장 큰 이점은 광대역 시스템을 얻는 것으로 협대역 시스템을 위해서는 종래 파일럿 신호가 일반적으로 더 유리하다.

기준 신호는 회로 또는 전송 링크 성격을 나타내기 위하여 사용되고, 상기 특징은 대역이 넓다는 것이다.

일군의 개별적인 확산 스펙트럼 기준 신호는 직교된 랜덤 신호가 확산 스펙트럼 신호를 생성하기 위해 사용된다면 동시에 사용될 수 있고, 따라서 각 기준신호가 비교될 수 있거나, 또는 그것의 비-랜덤 생성신호가 그의 특정 기준 시퀀스를 사용하여 재생될 수 있다. 따라서, 다수의 기준 신호는 다른 목적을 위하여 또는 동일한 회로의 다른 부분에서 유사한 목적을 위해 사용될 수 있다.

다른 이점은 임의의 변조 방법으로 작업할 수 있는 능력을 포함한다. 대부분의 제어 기술들은 이러한 형태로의 변환 빛 비교, 또는 비-랜덤 신호의 재생이 간단한 종래의 방법들 및 회로를 채용하기 때문에 확산 스펙트럼 기준신호를 사용하기 위하여 쉽게 변조될 수 있다.

상기 언급된 무선 중계기 응용분야에서, 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이 확산 스펙트럼 신호는 중계기의 수신 안테나에 의해 수신되어진 전송된 신호 부분을 확인하기 위해 사용될 수 있다. 이 부분은 비안정성을 피하기 위하여 고전력에서 전송용 간섭자유신호를 제공하기 위한 광대역증폭기 적용과 동일한 방법으로 위상 및 진폭을 조정한 후에 중계기내의 증폭기를 위하여 입력 신호로부터 감산된다.

상기 기준 신호는 미리 결정된 특성을 가질 수 있고, 본 발명의 제 1 특징에 따른 방법들은 입력 신호의 처리 및 추가 처리를 제어하기 위하여 상기 특징을 대표하는 신호를 추출하는 것을 포함한다.

상기 특징의 검출은 확산 스펙트럼 기준 신호 또는 처리된 신호의 일부분을 형성하는 확산 스펙트럼 신호와 비교를 위한 반복 또는 상기 처리된 신호로부터 확산 스펙트럼 신호를 생성하는데 사용되는 비-랜덤 신호를 재생하는 단계를 포함할 수 있다. 재생은 변환을 위하여 동일한 랜덤 시퀀스를 사용할 수 있다 ; 예를들면 변환을 위하여 재생용으로 동일 또는 유사한 랜덤 신호 생성기를 사용한다.

상기 특징은 특징의 추출 이후 또는 추출 전의 제어 처리 단계에서 사용될 수 있으므로, 제어는 전방향 또는 후방향 중 어느 하나가 될 수 있도록 나타날 수 있다.

상기 특징은 결합된 입력 및 기준 신호들이 처리되어질 때 변경되거나 변경되지 않을 수 있다.

상기 언급된 광대역 증폭기 응용분야에서, 기준 신호는 그의 레벨면에서 중요한 증폭기 출력에 존재하는 등급(degree)이 있고, 그것으로 인해 본 응용분야에서 상기 기준 신호는 특별히 삽입된 왜곡 신호의 형태로 간주될 수 있다.

따라서, 처리 단계의 어떤 형태들에서 상기 특징들은 조합 및 사용사이로 수정될 수 있을 것이고, 수정이 발생한 상기 등급 또는 통로는 처리 단계를 위하여 필요한 특징들의 함수가 될 것이다. 또 다른 예에서, 기준 신호의 레벨은 상기 특징이 될 것이고, 이를테면 처리단계가 어떤 수단에 의해 한 위치에서 다른 위치로 전송 및 입력 및 기준에 의해 시험된 가변 감쇠를 포함하는 경우, 신호들은 처리 단계가 실행되었을 때 보상된다.

처리 단계의 다른 형태에서 기준 신호의 특징은 처리 단계의 제어에서 입력 신호 및 그의 사용의 조합 사이가 가능한한 변화하지 않도록 요구 하는 것이다. 예를 들면, 상기 언급된 비-랜덤 신호의 주파수는 처리과정이 상기 기준 신호로부터 유도된 신호를 사용한 변조를 포함하는 단계를 위한 특징이 될 수 있다.

따라서, 특징은 주파수 또는 신호레벨이 될 수 있을 것이고, 반면 다른 가능성은 위상, 또는 특징들의 조합을 포함한다.

확산 스펙트럼 신호는 임의의 형태, 예를들면 랜덤 시퀀스에 따라 신호 발생기의 주파수를 변경하거나 음조(tone)를 갖는 "1" 및 "0" 으로 표시되는 펄스의 열을 조합함으로써 생성될 수 있다. 다른 시스템들은 신호 버어스트들이 시간영역에서 랜덤하게 시퀀스되어 있는 시간 호핑 및 각 신호 버어스트가 전체 대역폭을 빠르게 스위프하는 좁은 주파수 대역을 갖는 처프(chirp) 시스템을 포함하도록 사용될 수 있다.

본 발명의 제 2 특징에 따르면,

입력 신호와 확산 스펙트럼 기준신호를 조합하기 위한 제 1 조합기;

상기 조합된 신호를 처리하기 위한 수단;

상기 처리된 조합신호 및 상기 입력신호로부터 발생된 중간 신호를 추출하기 위한 수단;

상기 중간 신호로부터 유도되는 제 1 제어신호에 응답하여, 상기 중간 신호를 발생하는데 사용된 신호중 적어도 하나의 위상 및 진폭을 조절하기 위한 제 1 조절수단;

상기 조합된 신호의 상기 처리된 조합신호중 적어도 하나와 상기 중간 신호를 조합하기 위한 제 2 조합기;및

상기 확산 스펙트럼 기준 신호를 나타내는 신호로부터 유도된 제 2 제어신호에 응답하여, 상기 조합된 신호중 적어도 하나의 위상 및 진폭을 조절하기 위한 제 2 조절수단을 포함하며,

상기 제 1 조절수단에 의해 조절된 신호의 진폭 및 위상은 상기 제 2 조절수단에 의해 조절된 신호의 진폭 및 위상과 동시에 조절될 수 있는 신호 처리 장치가 제공된다.

본 발명의 제 3 특징에 따르면,

수신 수단 및 전송 수단 사이에 결합된 증폭기;

상기 증폭기 출력 신호를 나타내는 에러 신호를 유도하기 위한 수단;

제어신호에 응답하여 상기 에러신호의 진폭 및 위상중 적어도 하나를 조절하기 위한 수단;

증폭될 신호와 상기 전송 수단에 전송된 신호 사이의 감소된 간섭을 가지는 증폭기에 대한 입력신호를 제공하기 위하여 상기 수신 수단에 수신된 신호로부터 상기 에러신호를 감산하기 위한 차분 수단;

상기 입력신호와 확산 스펙트럼 기준신호를 조합화기 위한 수단;및

상기 확산 스펙트럼 기준신호와 상기 입력신호로부터 제어신호를 유도하기 위한 수단을 포함하는 중계기가 제공된다.

본 발명의 실제 실시예는 동봉된 도면을 참조하여 설명될 것이다.

제 1 도는 본 발명에 따른 광대역 선형 증폭기의 블럭도이고,

제 2 도 및 제 3 도는 본 발명에 따른 추가 광대역 선형 증폭기의 블럭도로, 각각은 귀환 제어 네트워크로 동작하기 위하여 디지탈 신호 처리기를 사용하며,

제 4 도는 본 발명에 따른 무선 중계기의 블럭도이며,및

제 5 도는 시간지연된 간섭구간이 발생하는 무선 중계기에 사용될 수 있을 회로의 블럭도이다.

제 1 도는 귀환 네트워크(20)가 위상 조정 부재(13) 및 본 발명의 확산 스펙트럼 기술 수단에 의해 부분적으로 이득 조정(14)용 제어신호를 개발하는 것을 제외하면 상기 언급된 영국 특허출원 제 2244881호의 제 1 도와 유사하다. 그러나, 제 1 도는 종래 응용분야로부터 얻어질 전체 잔여 성분들로 설명될 것이다.

입력 신호는 입력 단자(1)에 공급되고 두 경로 사이의 스플리터(2)에 의해 주증폭기(4)에 대한 주경로(3)와 위상 및 이득 조정 부재(6) 및 (7)에 대한 보조경로(5)로 분리된다. 주증폭기(4)로부터의 출력신호는 상호변조의 형태인 왜곡 생성물을 포함하는 반면, 부가적으로 확산 스펙트럼 신호가 조합기(25)에서 삽입된다. RF 신호 발생기(26)는 입력 신호의 주파수 대역의 중심에서 기본 대역에서 최대길이 의사-랜덤 시퀀스 발생기(28)로부터의 구형파 또는 필터된 구형파 신호를 수신하여 상기 입력 신호의 대역폭과 같거나 더 작은 대역폭을 갖는 혼합기(27)로 RF 반송파를 공급한다. 이러한 종래 방법에서 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 신호("통신 시스템의 원리" 제 2 판, 에이취. 타우브와 디. 엘. 쉴링, 맥그로우 힐 1986, 제 17 장, 720-749페이지 참조)는 조합기(25)에 의해서 주증폭기(4)의 입력에 공급된다. 따라서, 증폭기(4)로부터의 출력은 왜곡 생성물 뿐만 아니라 발생기(26)로부터의 RF 신호와 혼합되는 발생기(28)로부터의 랜덤 유사-잡음 신호에 의해서 입력 신호의 전체 대역에 걸쳐 확산되는 확산 스펙트럼 신호를 포함한다. 물론 입력 신호 대역의 전체 또는 일부를 지나는 확산 스펙트럼 신호를 삽입하는 다른 방법이 주증폭기(4)의 입력으로 확산 스펙트럼 신호를 삽입하기 위하여 사용될 수 있다.

주증폭기 출력의 부분은 지향성 커플러(9)로부터 얻어지고 조합기(11)에 제 1 입력으로 공급된다. 입력 단자(1)로부터의 조합기(11)용 제 2 입력은 시간 지연 소자(8)의 선택 및 위상 이동 부재(6)의 정정 조정에 의해 (따라서 감산기를 형성하는) 전력 증폭기 출력부분과 반대 위상으로 정렬된다. 조합기(11)의 출력에서 에러신호를 제공하기 위한 입력 신호의 최적 삭제를 위하여, 진폭 레벨이 또한 조정되어야만 하고 이것은 가변 이득 부재(7)의 정정 조정에 의해 정렬된다. 조합기(11)의 출력으로부터 얻어진 상기 신호는 이론적으로는 왜곡 생성물 및 확산 스펙트럼 신호만을 포함하고, 따라서 에러 신호를 형성한다.

상기 에러 신호는 왜곡 생성물 및 주증폭기(4)의 출력에 제공된 상기 확산 스펙트럼 신호를 삭제하기 위해 사용된다. 지향성 커플러(9)의 출력에서 주증폭기 신호는 시간 지연 소자(16)에 의해 지연되고 감산기로써 동작하는 지향성 커플러(17)의 한 출력에 공급된다. 지향성 커플러(17)의 다른 입력은 시간 지연소자(12), 위상 및 이득 조정 부재(13) 및 (14), 및 에러 증폭기(15)를 사용하여(감산기로 동작하는) 조합기(11)로부터 미리 유도된 에러 신호를 처리함으로써 얻어진다. 가변 이득 및 위상 이동 부재(13)및 (14)는 커플러(17)의 출력 신호에 제공된 원하지 않는 왜곡 생성물의 최대 삭제를 위해 조정되고 증폭기(15)에서 위상 및 진폭 에러를 허용한다. 확산 스펙트럼 신호의 제공은 전체 주파수 대역의 최적화 및 왜곡 생성물이 매우 낮은 레베에 있도록 동작하도록 조정부재(13) 및 (14)를 허용한다.

위상 및 이득부재(6) 및 (7)의 조정은 상기 언급된 출원(영국 특허출원 제 2244881호)에서 설명되었고 커플러(10) 및 (19)로부터 입력신호를 얻어내는 귀환 네트워크(18) 수단에 의한다. 조합기(11)의 출력에서 생성된 에러신호의 위상 및 이득의 정정은 제어신호를 위상 및 이득 조정 부재(13) 및 (14)에 공급하는 귀환 네트워크(20)의 제어하에 있다. 네트워크(20)는 또한 앞서의 명세서에 설명된 것으로, 그것은 네트워크(18)와 같지만 이 네트워크의 입력에 공급되는 신호들 중 하나는 종래 응용분야의 신호와 다른 지점에서부터 나온다. 동일한 신호가 동일한 지점 및 지향성 커플러(21)로부터 나오는 반면 그밖의 신호는 시간지연 소자(31)에 의한 혼합기(27)로부터 나온다 ; 상기 확산 스펙트럼 신호는 상기 증폭기(4)의 입력에 삽입된다. 따라서, 귀환 네트워크(20)는 상기 원래의 삽입된 확산 스펙트럼 신호와 커플러(21)에서의 나머지 확산 스펙트럼 신호를 비교할 수 있다.

동작에 있어서 왜곡 성분 및 확산 스펙트럼 신호 둘 모두를 포함하는 조합기(11)의 출력에서의 에러 신호는 위상 및 이득 조정기(13) 및 (14)를 통해 왜곡 성분 및 대응하는 확산 스펙트럼 신호의 위상 및 이득이 이들 성분들 및 증폭기(14)로부터의 대응 확산 스펙트럼 신호가 삭제되는 감산기 회로(17)를 통과한다. 임의 잔여 왜곡 부재들 또한 확산 스펙트럼 신호 부재들은 지향성 커플러(21)로부터 귀환 네트워크(20)로 귀환된다. 두 입력 신호의 결과로써 이 에트워크는 회로(17)내의 삭제가 최적이 되도록 위상 부재(13) 및 이득 부재(14)를 조정하도록 수신된다. 확산 스펙트럼 신호가 전체 대역폭에 걸쳐 확산되므로 부재(13) 및 (14)의 조정은 전체 대역폭에 대하여 최적이 된다.

상기 언급된 앞서의 출원(영구 특허출원 제 22244881호)에서 귀환 네트워크(20)의 몇가지 형태가 설명되었고 디지탈 신호 처리기(DSP)가 사용되었다. 앞서의 명세서에서 설명된 바에 따라 DSP는 가청 주파수에서 동작하고 이런 이유로 제 2 도의 회로가 사용되는 것이 바람직하다.

제 2 도는 귀환 네트워크(20)가 DSP(도시않음)형태이고 회로들은 가청 주파수에서 네트워크용 입력 신호를 주기 위하여 제공되는 것을 제외하면 제 1 도와 유사하다. 발생기(32)는 각 혼합기(29) 및 (33)의 한 입력에 DSP에 의해서 요구되는 입력 주파수와 동일한 양으로 발생기(26)의 입력으로부터 주파수 오프셋에 신호를 공급한다. 따라서, 상기 발생기(26) 및 (32)는 예를들면 900MHz와 900.00125MHz에서 출력 신호를 가질 수 있다. M-시퀀스 발생기(28)가 0부터 30MHz까지의 출력 신호 대역을 갖는다고 가정하면, 혼합기(29)는 1.25kHz에서 출력을 갖고, 혼합기(33)의 출력은 900.00125에서 930.00125MHz까지의 출력 신호 대역을 갖는다. 후자의 대역이 혼합기(30)에서 커플러(21)로부터의 신호와 혼합될 때, 상기 출력은 1.25kHz에서의 에러신호이다. 따라서, DSP는 적당한 주파수에서 입력 신호를 수신하고 영국 특허출원 제 2244881호에서 설명된 바와 동일한 방법으로 프로그램될 것이다.

발생기(26) 및 (32)는 내부적으로 또는 외부적으로의 둘 중 하나로부터 얻어진 적당한 출력 신호들을 기준으로 10MHz로부터 얻어진 집적 회로 신호 발생기를 포함할 수 있다. 상기 발생기는 접속부(22)에 의해 지시된 바와 같이 주파수 고정될 것이다.

일군의 입력 채널이 한 위치에서 조합되고 입력 신호가 증폭기(4) 및 원거리에서 제 1 도의 왜곡 최소화 회로로 공급되고, 이후에 보여질 제 3 도와 같은 방법으로 입력 단자(1)로 적용하기 전에 입력 신호들이 더해진다. 적당한 연결은 이 목적 및 스플리터(2)를 위해 사용되는 추가 회로와 결합한다. 얻어진 이점은 상기 언급된 출원(영국 특허출원 제 2244881호)의 제 2 도의 다양한 스플리터(23) 및 증폭기(4)가 더이상 필요하지 않으며, 단일 연결이 그 도면의 조합기(28)에 입력을 대치함으로써 동일한 위치에 존재할 수 있는 그 도면의 위상 및 이득 조정 부재(24) 및 (25)이다. 본 실시예의 제 1 및 제 2 도의 회로가 특히 유용한 이점을 제공하도록 30 또는 그 이상의 입력 채널들이 있을 수 있고 가산은 빌딩의 지하실과 같은 상대적으로 저가의 대여장소에서 실행될 수 있고 증폭기(4)를 사용하는 전송은 고가의 대여장소인 빌딩의 옥상에서 실행되어야만 한다. 두 층들 사이에 종래 요구되던 다양한 연결이 이제는 단일 연결로 대치된다.

3 도의 배열은 본 발명이 왜곡 정정을 위하여 몇개의 루프를 채용하는 광대역 선형 증폭기에 적용될 수 있으며, 위상 및 이득의 조정이 주증폭기(4)에 입력신호로 공급됨을 도시한다. 제 3 도는 상기 언급된 출원(영국 특허출원 제 2244881호)의 제 2 도와 어떤 점에서 유사하지만 어떤 관점에서는 중요한 차이가 있다 ; 더 많은 수의 표본이 될 수 있는 도시된 상기 두 입력 채널은 임의의 위상 또는 이득 조정이 도시된 두 입력 및 가산 회로(34)가 남은 회로 부분으로부터 원거리에 위치될 수 있도록 실행되기 전에 가산 회로(34)에 공급된다. 이것은 확산 스펙트럼 정정 기술이 사용되기 때문에 본 발명에 따라 가능하다.

확산 스펙트럼 신호는 가산기(51)에서 이득 조정 부재(36)의 출력에 더해지지만, 부재 (35), (36) 및 (51)은 어떠한 상태에서도 회로(34) 및 증폭기(4) 사이에 접속될 수 있다.

제 3 도의 다중-루프 제어 시스템에서 제 1 에러 신호는 제 1 및 제 2 도와 같은 조합기(11)의 출력에서 생성되지만, 이 경우에 가산 회로(34)의 출력 및 증폭기(4)의 입력 경로에서 두 위상 및 이득 조정 부재(35) 및 (36)은 조합기(11)로의 입력들 중 하나의 경로에서 부재(6) 및 (7) 대신 사용된다. 제 3 도가 일반적인 도면이 되는 경향이 있으므로 귀환 네트워크(37)는 조합기(11)의 출력으로부터 에러 신호를 그의 입력 신호들 중 하나로 수신하도록 도시하는 반면, 그의 다른 입력 신호는 증폭기(15)의 출력과 같은 다양한 다른 위치로부터 얻어질 수 있다. 네트워크(37)는 위상 및 이득 조정 부재(13) 및 (14), (35) 및 (36)의 쌍 중 하나 또는 둘 모두를 제어하는데 사용될 수 있는 반면, 어떤 환경하에서 그 중 한 쌍은 초기에 수동으로 조정되어 회로의 동작기간동안 원래 조정상태를 유지할 수 있다.

왜곡 부재의 삭제를 개선하기 위하여 제 2 에러 신호가 지향성 커플러(40)를 사용하여 제 1 루프로부터 출력 신호를 수신하는 조합기(38)에 의해 얻어지고 지연 소자(41) 및 위상 및 이득 조정부재(42) 및 (43)에 의해 수신되는 가산 회로(34)의 출력을 감산한다. 조합기(38)에 의해 생성된 제 2 에러 신호는 위상 및 이득 조정 부재(44) 및 (45) 및 증폭기(46)에 의해 잔여 왜곡의 삭제가 일어나는 지향성 커플러(47)로 공급된다. 제 2 도의 회로로부터의 최종 출력 신호는 위상 및 이득 부재(44) 및 (45)의 조정을 위해 제어 신호를 제공하는 귀환 네트워크(50)용 입력을 형성하도록 지향성 커플러(48)로부터 얻어진다. 다른 귀환 네트워크는 부재(42) 및 (43)을 위한 제어신호를 제공하는데 사용될 수 있고, 또는 이들 요소들은 회로가 설치되었지만 일반적으로 재조정되지 않은 경우 수동으로 조정될 수 있다. 네트워크(50)는 DSP 60이 사용된 영국 특허출원 제 2244881호의 제 5 도에 도시된 것과 유사하지만 입력신호들 중 하나가 랜덤 시퀀스 발생기(28)로부터 오고, 발진기(65) 및 (66)의 주파수가 다르다. 랜덤 시퀀스는 (48)로부터의 출력 확산 스펙트럼 신호가 다른 입력 신호를 형성하는 혼합기(64)에 의해 주파수로 번역되는 혼합기(70)로의 적용을 위하여 혼합기(63)의 출력에서 확산 스펙트럼 신호를 생성한다. 이 혼합기의 출력은 DSP 60용의 에러신호를 생성한다. 출력 주파수 f₁및 f₂을 갖는 두 발진기(65) 및 (66)은 혼합기(63) 및 (64)로의 주파수 번역을 위해 DSP 60에 공급하는 입력으로 각각 적당한 낮은 주파수 입력을 주도록 선택된다. 주파수 f₁및 f₂는 예를들어 각각 457.50125MHz 및 457.5MHz가 될 수도 있다(발생기(26)의 주파수가 900MHz이고, M 시퀀스의 대역폭이 30MHz라 가정). 혼합기(63)의 출력은 ;

457.50125 - 30/2 = 442.50125MHz

이고 혼합기(64)의 출력은 필터(67) 및 (68)에 의해 낮은쪽 대역을 선택한 후에는 442.5MHz에 있다. 따라서, 혼합기(70)의 출력에서 에러신호는 1.25kHz이고, 기준 주파수 1.25kHz에서 혼합기(72)로부터의 출력을 갖는 이 주파수는 DSP 60에 공급된다. 대역통과필터(73) 및 (74)는 적당하게 측대역을 선택한다. DSP를 위한 프로그램은 영국 특허출원 제 2244881호에 설명된 것으로 준용한다.

거의 모든 확산 스펙트럼 신호는 증폭기(4)의 출력에서 에러신호로써 귀환 네트워크(37)에 의해 나타나기 때문에 지향성 결합기(17)에서의 삭제에 의해 제거된다. 덧셈기(34)로부터 에러시호를 얻어내는 조합기(11)로의 입력 신호는 확산 스펙트럼 신호를 포함하지 않는 것이 명백하다. 제어기(50)용 에러신호를 제공하며 지향성 커플러(47)에서 추가 삭제를 허용하는 지향성 커플러(48)의 회로 출력에서 나타나는 나머지만 존재한다. DSP상의 귀환 네트워크 중 하나에 연결하기 위한 확산 스펙트럼 신호원의 설비는 항상 필요한 것은 아니다. 예를들면, 제 3 도의 조합기(38)로부터의 확산 스펙트럼 신호는 적당한 주파수 변환을 갖는 네트워크(20) 또는 DSP와 같은 네트워크에 하나의 입력으로써 사용될 수 있는 반면에 다른 입력들은 커플러(48)로부터 얻어질 수 있다. 두 입력 모두는 대응하는 확산 스펙트럼 신호를 포함하고, 제어 신호들은 영국 특허출원 제 2244881호에 설명된 바와 같이 왜곡 생산물상에 동작을 통하여 동일한 방법으로 얻어진다.

예를 들어 광대역 증폭기에 공급된 것으로써의 본 발명은 위상 및 이득 조정을 위한 제어 신호를 생성하는 제어루프 및 귀환 네트워크의 다른 배치를 갖는 다양한 방법들에서 동작될 수 있다. 특히 각 루프는 본 발명의 기술에 따라 각 루프만의 특정 확산 스펙트럼 정정을 가질 수 있다. 이러한 목적을 위하여 각 루프마다 하나씩인 많은 수의 직교 랜덤 시퀀스가 다수의 혼합기에서 RF 신호 발생기(26)의 출력과 혼합된다. 네트워크(20) 또는 네트워크(50)과 같은 회로들은 각 제어 루프를 위해 제공되고 제어-입력 신호로써 그것이 가진 특정 랜덤 시퀀스의 신호 표본을 수신한다.

이미 지적한 바와 같이, 다중 제어 루프가 배치될 수 있는 많은 다양한 방법들이 있다.

본 발명을 사용한 셀룰라 무선을 위한 인핸서(enhancer)의 형태인 무선 중계기가 이제 설명되는데, 그러나 본 발명의 이 실시예는 또한 선형 중계기용으로 변환될 수 있다.

제 4 도의 중계기는 주파수 형태로 신호를 수신하고, 그 신호를 증폭 및 동일한 주파수로 재전송하는데 사용된다. 셀룰라 무선 시스템과 같은 다중 채널의 증폭이 필요한 경우 증폭기(80)는 상기 설명된 형태 또는 상기 영국특허출원(제 2244881 호)에서 언급된 광대역 선형 증폭기가 바람직하다.

수신 안테나(81)에서 수신된 신호는 커플러(82), (84) 및 (83)을 사용하여 증폭기의 입력으로 전송된다. 증폭기의 출력은 스플리터로 동작하는 커플러(85)에 의해 전송 안테나(86)에 연결된다. 약하지 하는 신호들이 안테나(81)에 의해 수신되고, 선형으로 증폭되며 안테나(86)에서 전송되지만 안테나 사이의 불완전한 격리(isolation)는 불안정성의 원인이 되는 높은 레벨의 원하지 않는 간섭으로써 수신 안테나로 되돌아와 결합되는 일종의 전송 에너지를 야기한다. 이러한 문제를 피하기 위하여 간섭 신호 및 위상이 동일한 신호가 스플리터로 동작하는 커플러(82)에 의해 수신 신호로부터 감산된다. 감산될 신호 부분은 스플리터로 동작하는 커플러(83)를 사용하여 증폭기 입력으로 삽입된 확산 스펙트럼 기준 신호에 의해 규정된다.

확산 스펙트럼 기준 신호는 M-시퀀스 발생기(88) 및 RF 신호 발생기(89)의 출력들을 혼합하기 위해 혼합기(87)를 사용함으로써 생성된다. 증폭기(80)의 출력 부분은 스플리터(85)를 사용하여 제거되고 커플러(82)에서 감산 신호를 형성하도록 이득 및 조정 부재(90) 및 (91)을 통해 전송된다. 상기 언급된 특허출원(영구 특허출원 제 2244881호)에서 설명된 아날로그형 또는 적당한 주파수 변조를 갖는 DSP 중 어느 하나인 네트워크(93)느 스플리터(84)로부터 한 입력 신호 및 혼합기(87)로부터 확산 스펙트럼 기준 신호를 형성하는 한 입력 신호를 수신한다. 일반적으로 결합기로써 동작하는 결합기(82)의 간섭 신호와 동일한 신호를 감산한 후에도 수신 안테나로부터 수신된 신호의 임의의 잔여 간섭 신호는 네트워크(93)에 공급되며 확산 스펙트럼 기준 신호와 비교된다. 결과적으로 네트워크(93)는 커플러(82)에서 감산된 신호의 정확한 진폭 및 위상을 얻게 하는 진폭 및 위상 부재(90) 및 (91)을 조정하기 위하여 독립 제어 신호를 제공한다.

셀룰라 적용을 위하여 양방향 중계기가 요구되고 이것은 각 전송 방향에 대하여 하나씩 제 4 도에 도시한 형태(안테나(81) 및 (86)이 없는)의 두 회로를 사용하여 성취될 수 있다. 상기 두 안테나는 종래의 방법으로 하이브리드 회로에 의하여 제 4 도의 두 회로에 연결된다.

간섭 부분이 산란된(시간-지연된) 상황이 발생한 경우 그들을 제 4 도에서 설명된 것과 동일한 방법이지만 제 5 도에서 도시된 정렬을 사용하여 분해되고 삭제될 수 있다. 예를들면 그러한 간섭부분은 송신 안테나(86)로부터 수신 안테나(81)로의 다른 경로들로부터 일어날 수 있다. 스플리터(85)로부터 얻어진 전송 출력은 두개의 시간-지연된 간섭항에 대응하는 두개의 지연 회로(95) 및 (96)을 통하여 터미널(94)로 공급된다. 위상 및 진폭 조정 부재들을 포함하는 세개의 조정 회로(97), (98) 및 (99)는 터미널(94) 및 각각의 지연회로(95) 및 (96)으로부터 신호를 수신하고, 에러 신호가 조합기(82)로 공급되기 전에 덧셈기(101)에서 더해진 출력들을 제공한다. 회로를 위한 진폭 및 위상 조정 제어 신호는 기준 신호로 사용된 M-시퀀스 발생기로부터 제 4 도에 도시된 방법과 유사한 방법으로 얻어지고, 스플리터(84)로부터의 신호는 예를들면 0-30MHz의 기본 대역으로 다운-컨버젼된 후 터미널(103)에 공급된다. 네트워크(104)는 확산 스펙트럼 신호들로부터 진폭 및 위상 제어 신호를 얻어내고 터미널(103)으로부터의 직접적인 신호이지만 회로(98) 및 (99)를 위한 제어신호들은 회로(105) 및 (106)에 의해 회로 (107) 및 (108)에서 각각 제 1 및 제 2 역 Z 변환에 의해 제공된 기준 신호의 지연된 변경으로부터 유도된다. 회로(107) 및 (108) 각각은 터미널(102)에 공급된 디지탈 신호를 위하여 1-비트의 지연을 제공한다. 터미널(103)에서의 신호가 엄격하게 디지탈이 아닐지라도 그들은 거의 모든 상관기에 대하여 셀룰라 무선 주파수에 충분히 접근하는 기능을 한다. 그러나 만약 필요하다면, 이들 신호들은 파형 모양을 개선하기 위하여 슈미트 트리거 회로로 순간적으로 처리할 수 있다.

번갈아 배치된 혼합기(87)로부터의 기준신호 및 스플리터(84)로부터의 신호는 진폭 및 위상 조정 제어신호를 얻어내기 위한 다운-컨버젼없이 사용된다.

제 5 도의 배치는 특징들이 주파수에 의존하는 탭을 가진 지연-선 필터를 효과적으로 생성할 것이라고 간주될 수 있다. 상기 배치는 확산-스펙트럼 전송용 레이크(Rake) 수신기(참조 : 지. 엘. 터린, "확산-스펙트럼 기술 및 그의 도시 디지탈 무선에 대한 적용에 대한 소개", 1980년 3월, IEEE 프로시딩 제 68권 제 3호, pp. 328-353 ; 및 에스. 에이. 올프레스, 엠. 에이. 비취, 지. 마틴 및 씨. 엠. 시몬스, "다양한 확산 대역폭 할당을 위한 도시 환경에서 RAKE 수신기 동작에 관한 연구", 1992년 5월 콜로라도 덴버, 제 42회 IEEE 전달 기술 컨퍼런스의 프로시딩)와 유사종이다.

제 5 도의 아래쪽 반(회로(104)에서 (108))은 ASIC에서 디지탈로 실행 될 수 있다. (상기된 바와 같은) 다운-컨버젼이 필요하다.

본 발명은 삭제에 의해 원하지 않는 신호를 제거 또는 감소하기 위해 요구되거나 처리된 신호의 조합 또는 제어된 진폭 및/또는 위상의 유도된 신호로 처리될 신호 처리 단계가 개선되는 다른 다양한 방법으로 실행될 수 있다.

Claims (20)

1. 제 1 조합단계에서, 확산 스펙트럼 기준신호와 입력신호를 조합하여 조합된 신호를 발생하는 단계;

   상기 조합된 신호를 처리하는 단계;

   상기 처리된 조합 신호 및 입력신호로부터 중간 신호를 발생하는 단계;

   제 1 조절단계에서 상기 중간신호를 발생하는데 사용된 신호중 적어도 하나의 진폭 및 위상을 조절하기 위하여, 제 1 유도 단계에서 상기 중간 신호로부터 제 1 제어신호를 유도하는 단계;

   제 2 조합단계에서, 상기 조합신호와 상기 처리된 조합 신호중 적어도 하나와 상기 중간신호를 조합하는 단계; 및

   제 2 조절단계에서 상기 조합된 신호들중 적어도 하나의 진폭 및 위상을 조절하기 위하여, 제 2 유도단계에서 상기 확산 스펙트럼 기준신호를 나타내는 신호로부터 제 2 제어신호를 유도하는 단계를 포함하며,

   상기 제 1 조절단계에서 조절된 신호의 위상 및 진폭은 상기 제 2 조절단계에서 조절된 신호의 위상 및 진폭과 동시에 조절될 수 있을 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 조합된 신호를 처리하는 단계는 증폭 단계를 포함하며,

   상기 중간신호를 발생하는 단계는 상기 증폭에 의해 유도된 왜곡을 나타내는 에러신호를 추출하는 단계를 포함하며,

   상기 제 2 조합단계는 개선된 출력신호를 제공하기 위하여 상기 처리된 조합신호로부터 상기 에러신호를 감산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 유도단계는 상기 제 2 제어신호를 유도하기 위해 상기 입력신호와의 조합을 위해 사용될 때 상기 처리된 조합신호와 상기 기준신호의 확산 스펙트럼 신호를 둘 다 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 입력신호는 복수의 입력신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 입력신호의 주파수 대역의 중심에 있는 주파수에서 예비 기준신호를 발생하는 단계, 및

   상기 확산 스펙트럼 기준신호를 생성하기 위하여 상기 예비 기준신호와 의사 랜덤 반복 신호를 조합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제 2 유도단계는 상기 처리된 신호에서 확산 스펙트럼 신호로부터 예비 기준신호를 나타내는 신호를 복원하는 단계, 및 상기 제 2 유도신호를 유도하기 위하여 상기 복원된 신호와 상기 예비 기준신호를 나타내는 신호를 둘 다 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
7. 입력 신호와 확산 스펙트럼 기준신호를 조합하기 위한 제 1 조합기(25);

   상기 조합된 신호를 처리하기 위한 수단(4);

   상기 처리된 조합신호 및 상기 입력신호로부터 발생된 중간 신호를 추출하기 위한 수단(9,11);

   상기 중간 신호로부터 유도되는 제 1 제어신호에 응답하여, 상기 중간 신호를 발생하는데 사용된 신호중 적어도 하나의 위상 및 진폭을 조절하기 위한 제 1 조절수단(18);

   상기 조합되 신호와 상기 처리된 조합신호중 적어도 하나와 상기 중간 신호를 조합하기 위한 제 2 조합기(17); 및

   상기 확산 스펙트럼 기준 신호를 나타내는 신호로부터 유도된 제 2 제어신호에 응답하여, 상기 조합된 신호중 적어도 하나의 위상 및 진폭을 조절하기 위한 제 2 조절수단(20)을 포함하며,

   상기 제 1 조절수단에 의해 조절된 신호의 진폭 및 위상은 상기 제 2 조절수단에 의해 조절된 신호의 진폭 및 위상과 동시에 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 처리수단은 증폭기(4)를 포함하며,

   상기 중간 신호는 상기 증폭기에 의해 유도된 왜곡을 나타내는 에러신호이며,

   상기 제 2 조합기는 낮은 왜곡신호를 제공하기 위하여 상기 처리된 조합신호로부터 상기 에러신호를 감산하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 추출수단은 각각 상기 증폭기 수단의 입력 및 출력에서의 신호를 나타내는 제 1 및 제 2 신호 사이의 차를 유도하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 입력신호는 주파수 대역을 갖는 복수의 입력신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 확산 스펙트럼 기준신호를 발생하기 위한 수단은,

    증폭될 주파수 대역의 중심 주파수에서 신호를 제공하기 위한 수단(26);

    상기 대역과 동일한 대역을 가지며 의사 랜덤 반복 시퀀스에 따라 중요도를 가지는 일련의 펄스를 제공하기 위한 수단(28); 및

    상기 확산 스펙트럼 기준신호를 제공하기 위하여 상기 주파수를 가지는 신호와 상기 일련의 펄스를 조합하기 위한 수단(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 일련의 펄스는 각각 제 1 및 제 2 중요도를 나타내는 제 1 및 제 2 크기 또는 진폭을 가지는 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
13. 제 10 항, 11 항 또는 12 항에 있어서,

    상기 제 2 제어신호를 발생하기 위한 수단은,

    디지털 신호 처리기(20);

    상기 디지털 신호 처리기가 동작되는 주파수와 동일한 양만큼 상기 대역의 중심 주파수와는 다른 주파수에서 오프셋 신호를 공급하기 위한 수단;

    낮은 왜곡신호를 수신하고 상기 디지털 신호 처리기에 대한 제 1 입력신호를 제공하는 제 2 혼합기 수단(30)에 대한 입력신호를 발생하기 위하여, 제 1 혼합기 수단(33)에 상기 오프셋 신호와 함께 일련의 펄스를 공급하기 위한 수단; 및

    상기 디지털 신호 처리기에 대한 제 2 입력을 발생하기 위하여, 제 3 혼합기 수단(29)에 상기 오프셋 신호와 함께 상기 대역의 중심 주파수에서의 신호를 공급하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
14. 제 10, 11 또는 12항에 있어서,

    상기 제 2 제어신호를 발생하기 위한 수단은,

    디지털 신호 처리기(60);

    상기 디지털 신호 처리기가 동작되는 주파수와 동일한 양만큼 다른 주파수에서 제 1 및 제 2 오프셋 신호를 공급하기 위한 수단;

    제 1 오프셋 신호를 수신하기 위해 접속된 제 1 혼합기 수단(63)에 일련의 펄스를 공급하기 위한 수단(28);

    제 2 오프셋 신호를 수신하기 위해 접속된 제 2 혼합기 수단(64)에 낮은 왜곡 신호를 공급하기 위한 수단(48);

    상기 제 1 및 제 2 오프셋 신호를 수신하고 상기 디지털 신호 처리기에 대한 제 1 입력을 제공하기 위해 접속된 제 3 혼합기 수단(72); 및

    상기 제 1 및 제 2 혼합기 수단의 출력을 수신하고 상기 디지털 신호 처리기에 대한 제 2 입력을 제공하기 위해 접속된 제 4 혼합기 수단(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
15. 수신 수단(81) 및 전송 수단(86) 사이에 결합된 증폭기;

    상기 증폭기 출력 신호를 나타내는 에러 신호를 유도하기 위한 수단(85);

    제어신호에 응답하여 상기 에러신호의 진폭 및 위상중 적어도 하나를 조절하기 위한 수단;

    증폭될 신호와 상기 전송 수단에 전송된 신호 사이의 감소를 간섭을 가지는 증폭기에 대한 입력신호를 제공하기 위하여 상기 수신 수단에 수신된 신호로부터 상기 에러신호를 감산하기 위한 차분 수단(82);

    상기 입력신호와 확산 스펙트럼 기준신호(87)를 조합하기 위한 수단(83) 및

    상기 확산 스펙트럼 기준신호와 상기 입력신호로부터 제어신호를 유도하기 위한 수단(93)을 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기.
16. 제 15항에 있어서,

    지연된 증폭기 출력신호를 나타내는 적어도 하나의 부가 에러신호를 유도하기 위한 수단(95,96);

    부가 제어신호에 응답하여 상기 부가 에러신호의 진폭 및 위상중 적어도 하나를 조절하기 위한 부가 조절수단(98,99); 및

    지연된 기준신호와 상기 입력신호로부터 부가 제어신호를 유도하기 위한 수단(105,106)을 더 포함하며,

    차분 수단(101)은 동작시에 입력신호를 제공하기 위하여 수신 수단에 수신된 신호로부터 에러신호와 부가 에러신호를 둘 다 감산하는 것을 특징으로 하는 중계기.
17. 제 15항에 있어서,

    확산 스펙트럼 기준신호를 발생하는 수단은,

    증폭될 신호의 주파수에서 신호를 제공하기 위한 수단(26);

    증폭될 신호의 것과 동일한 대역폭을 가지는 일련의 펄스를 제공하는 수단(28)을 포함하는데, 상기 펄스는 의사 랜덤 반복 시퀀스에 따른 중요도를 가지며; 및

    확산 스펙트럼 기준신호를 제공하기 위하여 상기 주파수를 가지는 신호와 상기 일련의 펄스를 조합하기 위한 수단(27)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기.
18. 제 17항에 있어서,

    상기 일련의 펄스는 각각 제 1 및 제 2 중요도를 나타내는 제 1 및 제 2 크기 또는 진폭을 가지는 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기.
19. 제 18항에 있어서,

    상기 제 2 제어신호를 발생하는 수단은,

    디지털 신호 처리기(20); 및

    디지털 신호 처리기가 동작되는 주파수와 동일한 양만큼 상기 대역의 중심 주파수와는 다른 주파수에서 오프셋 신호를 공급하기 위한 수단(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기.
20. 제 7항 내지 14항중 어느 한 항에 따른 장치와 제 15항 내지 19항중 어느 한 항에 따른 중계기를 포함하는 전송 시스템.