KR100326275B1 - Apparatus for removing interference signal in radio communication system - Google Patents
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Abstract
무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치가 공개된다. 무선 통신 시스템에서 송신 안테나를 통해 송신되는 신호의 일부가 수신 안테나로 유입되는 간섭 신호를 제거하는 본 발명에 따른 간섭 신호 제거 장치는 송신 안테나를 통해 전송할 송신 신호 받아들이고, 송/수신 안테나의 주변 환경에 따라 시변하는 간섭 신호와 같은 진폭과 위상을 갖도록 제어 신호에 응답하여 송신 신호를 제어하여 감쇠 신호로서 발생하는 감쇠 신호 발생부, 수신 안테나로부터 수신되는 신호로부터 감쇠 신호를 감산하여 원하는 신호만을 추출하고, 추출된 신호를 수신 신호로서 출력하는 감산기 및 수신 신호와 트레이서 신호를 혼합하여, 수신 신호에 잔류하는 간섭 신호의 정도를 나타내는 직류의 신호를 제어 신호로서 발생하는 제어 신호 발생부를 구비하고, 송신 신호는 전송하고자 하는 정보 신호 및 정보 신호와 근접한 주파수를 갖는 트레이서를 포함하는 것을 특징으로 하고, 트레이서 신호를 이용하여 안테나의 주변환경에 따라 변화되는 간섭 신호를 추적하므로, 간섭 신호를 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치를 무선 통신 시스템에 적용할 경우, 간섭 신호의 영향을 받지 않으므로 통신 품질을 향상시킬 수 있으며, 무선 통신 시스템의 유지 및 보수 비용을 절감시킬 수 있다.Disclosed is an interference canceling device in a wireless communication system. In the wireless communication system, an interference signal removing apparatus according to the present invention, which removes a part of a signal transmitted through a transmitting antenna from a receiving antenna, receives a transmission signal to be transmitted through a transmitting antenna and transmits the received signal to a surrounding environment of a transmitting / receiving antenna. Attenuating signal generator that generates attenuated signals by controlling a transmission signal in response to a control signal to have an amplitude and a phase equal to a time-varying interference signal, and extracts only a desired signal by subtracting an attenuated signal from a signal received from a receiving antenna, A subtractor for outputting the extracted signal as a received signal, and a control signal generator for mixing a received signal and a tracer signal to generate a direct current signal representing a degree of the interference signal remaining in the received signal as a control signal; Close to the information signal and information signal to be transmitted It characterized in that it comprises a tracer having a wave number, and can therefore track the interference signal is changed according to the ambient environment of the antenna by using the tracer signal, removing the interference signal effectively. In addition, when the interference signal removing device in the wireless communication system according to the present invention is applied to the wireless communication system, it is not affected by the interference signal so that the communication quality can be improved and the maintenance cost of the wireless communication system can be reduced. have.
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 송/수신 안테나의 결합으로 인해, 송신 안테나에서 송신된 신호의 일부가 수신 안테나로 유입되는 간섭 신호를 간섭 신호의 변화에 따라 적응적으로 제거하는 무선 통신 시스템에서의 간섭 신호 제거 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless communication system, and in particular, due to the combination of a transmit / receive antenna, a part of a signal transmitted from a transmit antenna adaptively removes an interference signal introduced into a receive antenna according to a change in an interference signal. An interference signal cancellation apparatus in a communication system.
무선 중계를 예로 들면, 무선 중계기는 무선 전송로를 통해 전송되면서 미약해진 신호를 수신 안테나를 통해 수신한 후, 동일 주파수의 신호로 증폭하여 송신 안테나를 통해 재 전송한다. 이 때, 송신 안테나를 통해 전송된 신호의 일부가 수신 안테나를 통해 간섭 신호로서 재 수신되는 경우가 발생한다. 이 때, 간섭 신호는 다른 무선 중계기 또는 기지국으로부터 수신되는 신호와 동일한 주파수를 가진다. 이러한 간섭 신호는 무선 중계기가 수신된 신호를 증폭하여 재 전송하는 과정에서 증폭기가 자기 발진하는 원인을 제공한다.For example, the wireless repeater receives a signal weakened while being transmitted through the wireless transmission path through the receiving antenna, and then amplifies the signal of the same frequency and retransmits it through the transmitting antenna. At this time, a part of the signal transmitted through the transmitting antenna is re-received as an interference signal through the receiving antenna. At this time, the interference signal has the same frequency as the signal received from another wireless repeater or base station. This interference signal provides a cause for the amplifier to self-oscillate while the wireless repeater amplifies and retransmits the received signal.
도 1은 일반적인 무선 중계기를 설명하기 위한 도면으로, 기지국 안테나(10), 무선 중계기의 수신 안테나(12) 및 무선 중계기의 송신 안테나(14)를 도시한다.FIG. 1 is a diagram illustrating a general wireless repeater, and illustrates a base station antenna 10, a reception antenna 12 of a wireless repeater, and a transmission antenna 14 of a wireless repeater.
도 1을 참조하여, 기지국 안테나(10)로부터 송출되어 무선 중계기의 수신 안테나(12)로 수신되는 수신 신호(R_SIG)는 무선 전송로를 통해 전송되면서 약해진다. 무선 중계기의 수신 안테나(12)는 미약해진 수신 신호(R_SIG)를 수신하여 동일한 주파수를 갖는 신호로 증폭한 후, 무선 중계기의 송신 안테나(14)를 통해 출력한다. 이 때, 무선 중계기의 송신 안테나(14)에서 송신되는 신호중 일부가 간섭 신호(SL)로서 무선 중계기의 수신 안테나(12)로 궤환된다.Referring to FIG. 1, the reception signal R_SIG transmitted from the base station antenna 10 and received by the reception antenna 12 of the wireless repeater is weakened while being transmitted through the wireless transmission path. The receiving antenna 12 of the wireless repeater receives the weakened reception signal R_SIG, amplifies the signal having the same frequency, and outputs the same through the transmitting antenna 14 of the wireless repeater. At this time, some of the signals transmitted from the transmitting antenna 14 of the wireless repeater are fed back to the receiving antenna 12 of the wireless repeater as an interference signal S L.
한편, 수신 안테나(12)로부터 수신된 수신 신호를 증폭하는 무선 중계기 내부의 증폭기의 이득이 크면 원거리 통신이 가능하여, 무선 전송로 상의 무선 중계기의 수를 줄일 수 있다. 그러나, 증폭기의 이득이 높은 경우, 송신 안테나(14)로부터 궤환되는 간섭 신호(SL)로 인해 증폭기는 자기 발진할 수 있으며, 따라서 증폭기의 이득은 제한된다.On the other hand, if the gain of the amplifier in the wireless repeater to amplify the received signal received from the receiving antenna 12 is large, long distance communication is possible, it is possible to reduce the number of wireless repeaters on the wireless transmission path. However, when the gain of the amplifier is high, the amplifier can self oscillate due to the interference signal S L fed back from the transmitting antenna 14, so that the gain of the amplifier is limited.
무선 중계기에서 간섭 신호(SL)의 간섭을 줄이는 수동적인 방법으로 무선 중계기의 송/수신 안테나의 거리를 충분히 확보하여, 송신 안테나로부터 수신 안테나로 유입되는 간섭 신호(SL)를 줄이는 방법이 있다. 그러나, 이 방법은 단순히 수신 안테나로 유입되는 간섭 신호(SL)를 줄일 수 있을 뿐 완전히 제거하기 어렵다. 또한, 무선 중계기의 송/수신간 안테나의 거리가 멀 경우, 무선 중계기를 유지/보수가 어려워진다.As a passive method of reducing the interference of the interference signal (S L ) in the wireless repeater, there is a method of reducing the interference signal (S L ) flowing from the transmitting antenna to the receiving antenna by sufficiently securing the distance of the transmitting / receiving antenna of the wireless repeater. . However, this method can simply reduce the interference signal S L flowing into the receiving antenna and is difficult to eliminate completely. In addition, when the distance between the transmitting and receiving antennas of the wireless repeater is far, maintenance and repair of the wireless repeater becomes difficult.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 동일 주파수의 간섭 신호를 효과적으로 제거하는 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치를제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an interference signal removing apparatus in a wireless communication system that effectively removes an interference signal of the same frequency in a wireless communication system.
도 1은 일반적인 무선 중계기를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a general wireless repeater.
도 2는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating an interference signal removing apparatus in a wireless communication system according to the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 감쇠 신호 발생부(20)의 일실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram schematically illustrating an embodiment of the attenuation signal generator 20 shown in FIG. 2.
도 4는 도 3에 도시된 감쇠 신호 발생부의 각 부를 구체적으로 나타내는 회로도이다.FIG. 4 is a circuit diagram illustrating in detail each part of the attenuation signal generator shown in FIG. 3.
도 5는 도 4에 도시된 제1 및 제2감쇠기(32,34)를 구성하는 제1 내지 제4핀다이오드(PIN_D1~PIN_D4)의 반사 이득 및 위상 제어를 나타내는 그래프이다.FIG. 5 is a graph illustrating reflection gain and phase control of the first to fourth pin diodes PIN_D1 to PIN_D4 constituting the first and second attenuators 32 and 34 shown in FIG. 4.
도 6은 도 2에 도시된 제어 신호 발생부(22)의 일실시예를 나타내는 회로도이다.FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the control signal generator 22 shown in FIG. 2.
도 7은 제어 신호의 레벨에 따른 일반적인 핀다이오드의 특성을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating characteristics of a general pin diode according to a level of a control signal.
도 8은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치를 시뮬레이션하기 위한 시스템이다.8 is a system for simulating an interference signal cancellation apparatus in a wireless communication system according to the present invention.
도 9a~도 9d는 도 8에 도시된 시스템에서 입력 조건에 따라 스펙트럼 분석기(176)의 신호 검출 결과를 각각 나타내는 도면들이다.9A to 9D are diagrams illustrating signal detection results of the spectrum analyzer 176 according to input conditions in the system illustrated in FIG. 8.
상기 과제를 이루기 위해, 무선 통신 시스템에서 송신 안테나를 통해 송신되는 신호의 일부가 수신 안테나로 유입되는 간섭 신호를 제거하는 본 발명에 따른 간섭 신호 제거 장치는 송신 안테나를 통해 전송할 송신 신호 받아들이고, 송/수신 안테나의 주변 환경에 따라 시변하는 간섭 신호와 같은 진폭과 위상을 갖도록 제어 신호에 응답하여 송신 신호를 제어하여 감쇠 신호로서 발생하는 감쇠 신호 발생부, 수신 안테나로부터 수신되는 신호로부터 감쇠 신호를 감산하여 원하는 신호만을 추출하고, 추출된 신호를 수신 신호로서 출력하는 감산기 및 수신 신호와 트레이서 신호를 혼합하여, 수신 신호에 잔류하는 간섭 신호의 정도를 나타내는 직류의 신호를 제어 신호로서 발생하는 제어 신호 발생부를 구비하고, 송신 신호는 전송하고자 하는 정보 신호 및 정보 신호와 근접한 주파수를 갖는 트레이서를 포함하는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, the interference signal removing apparatus according to the present invention for removing a part of the signal transmitted through the transmission antenna in the wireless antenna in the reception antenna in accordance with the present invention receives the transmission signal to be transmitted through the transmission antenna, transmit / An attenuation signal generator which generates attenuation signal by controlling a transmission signal in response to a control signal so as to have an amplitude and a phase equal to an interference signal that varies according to a surrounding environment of the reception antenna, and subtracts the attenuation signal from a signal received from the reception antenna. A subtractor for extracting only a desired signal and outputting the extracted signal as a received signal, and a control signal generator for mixing a received signal and a tracer signal to generate a direct current signal indicating a degree of interference signal remaining in the received signal as a control signal; Information signal to be transmitted And preferably it comprises a tracer having the information signal and the adjacent frequency.
이하, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치를 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, an interference signal removing apparatus in a wireless communication system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치는 감쇠 신호 발생부(20), 제어 신호 발생부(22) 및 감산기(24)를 포함하여 구성된다. 설명의 편의를 위해, 송신 안테나(26)와 수신 안테나(28)를 도 2에 함께 도시한다.2 is a block diagram schematically illustrating an interference signal removing apparatus in a wireless communication system according to the present invention. In the wireless communication system according to the present invention, the interference canceling device includes an attenuation signal generator 20, a control signal generator 22, and a subtractor 24. For convenience of explanation, the transmission antenna 26 and the reception antenna 28 are shown together in FIG.
도 2를 참조하여, 감쇠 신호 발생부(20)는 송신 안테나(26)를 통해 전송할 송신 신호(T_SIG)를 받아들이고, 시변(time-varying)하는 간섭 신호(SL)와 같은 진폭과 위상을 갖도록, 제어 신호(CNT)에 응답하여 송신 신호(T_SIG)의 진폭 및 위상을 제어한다. 감쇠 신호 발생부(20)는 이처럼 진폭 및 위상 제어된 신호를 감쇠 신호(AT_SIG)로서 발생한다. 여기서, 송신 신호(T_SIG)에는 정보를 포함하는 신호와 후술되는 트레이서 신호(REF)가 함께 포함되어 있다. 또한, 감쇠 신호 발생부(20)는 진폭 이득 K와 지연 시간 T를 가지며, 진폭 이득 K와 지연 시간 T는 제어 신호(CNT)에 응답하여 제어될 수 있다.Referring to FIG. 2, the attenuation signal generator 20 receives the transmission signal T_SIG to be transmitted through the transmission antenna 26 and has the same amplitude and phase as the time-varying interference signal S L. In response to the control signal CNT, the amplitude and phase of the transmission signal T_SIG are controlled. The attenuation signal generator 20 generates an amplitude and phase controlled signal as the attenuation signal AT_SIG. Here, the transmission signal T_SIG includes a signal including information and a tracer signal REF described later. In addition, the attenuation signal generator 20 has an amplitude gain K and a delay time T, and the amplitude gain K and the delay time T may be controlled in response to the control signal CNT.
예컨대, 송신 신호(T_SIG)를 다음 수학식 1과 같이 정의하면, 제어 신호(CNT)에 응답하여 감쇠 신호 발생부(20)에서 출력되는 감쇠 신호(AT_SIG)는 다음 수학식 2와 같다.For example, if the transmission signal T_SIG is defined as in Equation 1 below, the attenuation signal AT_SIG output from the attenuation signal generator 20 in response to the control signal CNT is shown in Equation 2 below.
여기서, A(t)는 시변 진폭 함수를 나타내고, ω는 반송파 각주파수를 나타내고, ψ는 시변 위상을 각각 나타낸다.Where A (t) represents a time varying amplitude function, ω represents a carrier angular frequency, and ψ represents a time varying phase, respectively.
이 때, 시간 지연이 매우 작아 A(t-T)=A(t)이고, ψ(t-T)=ψ(t)인 것으로 가정하면, 감쇠 신호(AT_SIG)는 다음 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.At this time, assuming that the time delay is very small and A (t-T) = A (t) and ψ (t-T) = ψ (t), the attenuation signal AT_SIG may be expressed as in Equation 3 below.
=KA(t)sin{ω(t)+ψ(t)+θ}= KA (t) sin {ω (t) + ψ (t) + θ}
여기서, θ=-ωT이다.Where θ = −ωT.
이와 같이, 감쇠 신호 발생부(20)에서 발생되는 감쇠 신호(AT_SIG)는 제어 신호(CNT)에 응답하여 진폭 이득 K 및 시간 지연 T를 발생시킨다.As described above, the attenuation signal AT_SIG generated by the attenuation signal generator 20 generates an amplitude gain K and a time delay T in response to the control signal CNT.
감산기(24)는 수신 안테나(28)로부터 수신되는 신호로부터 감쇠 신호(AT_SIG)를 감산하고, 감산된 결과를 궁극적으로 수신하고자 하는 수신 신호(R_SIG)로서 발생한다. 여기서, 수신 안테나(28)로부터 수신된 신호에는 송신 안테나(26)로부터 유입되는 간섭 신호(SL)와 수신하고자 하는 수신 신호(R_SIG)가 함께 존재한다. 이 때, 감쇠 신호(AT_SIG)는 전술된 바와 같이, 간섭 신호(SL)와 진폭 및 위상이 같도록 제어되는 신호이다. 따라서, 감산기(24)는 감쇠 신호(AT_SIG)를 180°위상 천이시켜 수신 안테나(28)로부터 수신된 신호와 가산하면, 수신 안테나(28)로부터 수신된 신호에서 간섭 신호(SL)가 제거된 수신 신호(R_SIG)를 얻을 수 있다.The subtractor 24 subtracts the attenuation signal AT_SIG from the signal received from the receiving antenna 28, and generates the subtracted result as a receiving signal R_SIG which is ultimately intended to be received. Here, the interference signal S L flowing from the transmission antenna 26 and the reception signal R_SIG to be received are present in the signal received from the reception antenna 28. At this time, the attenuation signal AT_SIG is a signal that is controlled to have the same amplitude and phase as the interference signal S L as described above. Accordingly, when the subtractor 24 shifts the attenuation signal AT_SIG 180 degrees out of phase with the signal received from the receiving antenna 28, the interference signal S L is removed from the signal received from the receiving antenna 28. The received signal R_SIG can be obtained.
제어 신호 발생부(22)는 감산기(28)에서 출력되는 수신 신호(R_SIG)와 트레이서 신호(REF)를 혼합하여, 수신 신호(R_SIG)에 잔류하는 간섭 신호(SL)의 정도를 나타내는 직류의 신호를 제어 신호(CNT)로서 발생한다. 여기서, 트레이서 신호(REF)는 제어 신호 발생부(22)가 수신 신호(R_SIG)로부터 잔류 하는 간섭 신호(SL)의 정도를 추출하는 데 기준이 되는 신호이며, 정보를 포함하는 신호와 근접한 주파수를 갖는 신호이다. 이 때, 제어 신호(CNT)의 레벨이 커지면, 수신 신호(R_SIG)에 잔류하는 간섭 신호(SL)가 크다는 것을 나타내고, 제어 신호(CNT)의 레벨이 작아지면 수신 신호(R_SIG)에 잔류하는 간섭 신호(SL)가 작다는 것을 나타낸다. 그리고, 수신 신호(R_SIG)에 잔류하는 간섭 신호(SL)가 완전히 제거되면, 신호 발생부(22)는 간섭 신호(SL)의 추적을 멈추고, 제어 신호(CNT)의 레벨을 고정시킨다.The control signal generator 22 mixes the received signal R_SIG and the tracer signal REF output from the subtractor 28, and the DC signal indicating the degree of the interference signal S L remaining in the received signal R_SIG. The signal is generated as a control signal CNT. Here, the tracer signal REF is a signal that is used as a reference for the control signal generator 22 to extract the degree of the interference signal S L remaining from the received signal R_SIG, and is close to a signal including information. It is a signal having. At this time, when the level of the control signal CNT increases, this indicates that the interference signal S L remaining in the reception signal R_SIG is large, and when the level of the control signal CNT decreases, the residual signal in the reception signal R_SIG Indicates that the interference signal S L is small. When the interference signal S L remaining in the received signal R_SIG is completely removed, the signal generator 22 stops tracking the interference signal S L and fixes the level of the control signal CNT.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 간섭 신호 제거 장치는 제어 신호 발생부(22)가 수신 신호(R_SIG)에 잔류하는 간섭 신호(SL)의 정도를 지속적으로 감지하고, 감지된 결과에 따라 감쇠 신호 발생부(20)를 제어한다. 따라서, 감쇠 신호 발생부(22)는 수신 신호(R_SIG)에 잔류하는 간섭 신호(SL)의 정도에 상응하여 진폭 및 위상이 제어되는 감쇠 신호(AT_SIG)를 발생할 수 있다. 따라서, 수신 안테나(28)로부터 수신되는 신호에서 간섭 신호(SL)가 제거된 수신 신호(R_SIG)를 얻을 수 있다.As described above, in the interference signal removing apparatus according to the present invention, the control signal generator 22 continuously detects the degree of the interference signal S L remaining in the received signal R_SIG and attenuates according to the detected result. The signal generator 20 is controlled. Accordingly, the attenuation signal generator 22 may generate an attenuation signal AT_SIG whose amplitude and phase are controlled according to the degree of the interference signal S L remaining in the reception signal R_SIG. Therefore, the reception signal R_SIG from which the interference signal S L is removed from the signal received from the reception antenna 28 can be obtained.
또한, 이상에서와 같이, 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치를 무선 중계기에 적용할 경우, 간섭 신호(SL)의 영향을 받지 않으므로, 수신 안테나(28)로부터 수신된 수신 신호(R_SIG)를 증폭하는 무선 중계기 내부의 증폭기의 이득이 크게 하여 원거리 통신이 가능해진다. 따라서, 무선 전송로 상의 무선 중계기의 수를 줄일 수 있어, 비용을 줄일 수 있으며, 무선 중계기의 유지 보수가 보다 수월해진다.In addition, as described above, when the interference signal removing device is applied to the wireless repeater in the wireless communication system, since the interference signal S L is not affected, the received signal R_SIG amplified by the reception antenna 28 is amplified. The gain of the amplifier inside the wireless repeater is increased so that long-distance communication is possible. Therefore, the number of wireless repeaters on the wireless transmission line can be reduced, thereby reducing costs, and the maintenance of the wireless repeaters becomes easier.
도 3은 도 2에 도시된 감쇠 신호 발생부(20)의 일실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 감쇠 신호 발생부(20)는 위상 천이기(30), 제1 및 제2감쇠기(32,34) 및 가산기(36)를 포함하여 구성된다.3 is a block diagram schematically illustrating an embodiment of the attenuation signal generator 20 shown in FIG. 2. The attenuation signal generator 20 includes a phase shifter 30, first and second attenuators 32 and 34, and an adder 36.
도 3을 참조하여, 위상 천이기(30)는 송신 신호(T_SIG)를 받아들여 위상 지연이 없는 송신 신호(T_SIG)를 제1신호(SIG1)로서 발생하고, 90°위상 지연된 송신 신호(T_SIG)를 제2신호(SIG2)로서 각각 발생한다.Referring to FIG. 3, the phase shifter 30 receives the transmission signal T_SIG and generates a transmission signal T_SIG having no phase delay as the first signal SIG1, and transmits the phase-delayed transmission signal T_SIG by 90 °. Are generated as the second signals SIG2, respectively.
제1감쇠기(32)는 제1제어 신호(CNT1)에 응답하는 이득 K1으로 제1신호(SIG1)를 감쇠시킨다.The first attenuator 32 attenuates the first signal SIG1 with a gain K1 in response to the first control signal CNT1.
제2감쇠기(34)는 제2제어 신호(CNT2)에 응답하는 이득 K2로 제2신호(SIG2)를 감쇠시킨다.The second attenuator 34 attenuates the second signal SIG2 with a gain K2 in response to the second control signal CNT2.
가산기(36)는 제1 및 제2감쇠기(32,34)에서 각각 출력되는 신호를 가산하여 감쇠 신호(AT_SIG)로서 출력한다.The adder 36 adds signals output from the first and second attenuators 32 and 34, respectively, and outputs the attenuated signal AT_SIG.
예컨대, 송신 신호가 수학식 1과 같다고 가정하면, 도 3에 도시된 감쇠 신호 발생부에서 출력되는 감쇠 신호(AT_SIG)는 다음 수학식 4와 같다. 이 때, 시간 지연이 매우 작아 A(t-T)=A(t)이고, ψ(t-T)=ψ(t)인 것으로 가정한다.For example, assuming that the transmission signal is equal to Equation 1, the attenuation signal AT_SIG output from the attenuation signal generator shown in FIG. 3 is represented by Equation 4 below. At this time, it is assumed that the time delay is very small and A (t-T) = A (t) and ψ (t-T) = ψ (t).
=K1A(t)sin{ωt+ψ(t)}+K2A(t)cos{ωt+ψ(t)}= K1A (t) sin {ωt + ψ (t)} + K2A (t) cos {ωt + ψ (t)}
=KA(t)sin{ωt+ψ(t)+θ}= KA (t) sin {ωt + ψ (t) + θ}
여기서, K=√(K12+K22)이고, θ=arc tan(K2/K1)이다.Here, K = √ (K1 2 + K2 2 ), and θ = arc tan (K2 / K1).
이처럼, 제1 및 제2제어 신호(CNT1,CNT2)를 이용하여 제1 및 제2감쇠기(32,34)의 이득을 독립적으로 제어함으로써, 감쇠 신호(AT_SIG)의 진폭 K와 위상 θ을 제어할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2제어 신호(CNT1,CNT2)는 도 2에 도시된 제어 신호 발생부(22)에서 발생되는 제어 신호들이다. 이 때, 제1제어 신호(CNT1)는 수신 신호(R_SIG)에서 트레이서 신호(REF)와 같은 성분을 갖는 간섭 신호(SL)의 정도를 나타내는 신호이다. 또한, 제2제어 신호(CNT)는 수신 신호(R_SG)에서 트레이서 신호(REF)가 90°위상 천이된 신호와 같은 성분을 갖는 간섭 신호(SL)의 정도를 나타내는 신호이다.As such, by controlling the gains of the first and second attenuators 32 and 34 independently using the first and second control signals CNT1 and CNT2, the amplitude K and the phase θ of the attenuation signal AT_SIG can be controlled. Can be. Here, the first and second control signals CNT1 and CNT2 are control signals generated by the control signal generator 22 shown in FIG. 2. In this case, the first control signal CNT1 is a signal indicating the degree of the interference signal S L having the same component as the tracer signal REF in the received signal R_SIG. In addition, the second control signal CNT is a signal indicating the degree of the interference signal S L having the same component as the signal in which the tracer signal REF is phase shifted by 90 ° from the reception signal R_SG.
한편, K1과 K2가 양의 값이라고 하면, 도 3에 도시된 감쇠 신호 발생부로부터 얻을 수 있는 위상 지연 θ의 범위는 tanθ=(K2/K1)이므로 0≤θ≤90°가 된다. 그러나, 도 3에 도시된 감쇠 신호 발생부에서 구현되어야 하는 위상 지연 θ의 범위는 0≤θ≤360°이어야 한다. 따라서, 제1 및 제2감쇠기(32,34)의 이득 K1 및 K2는 양과 음의 값을 모두 가질 수 있도록 제어되어야 한다.On the other hand, if K1 and K2 are positive values, the range of phase delay θ obtained from the attenuation signal generator shown in Fig. 3 is tan θ = (K2 / K1), so that 0 ≦ θ ≦ 90 °. However, the range of phase delay θ that should be implemented in the attenuation signal generator shown in FIG. 3 should be 0 ≦ θ ≦ 360 °. Therefore, the gains K1 and K2 of the first and second attenuators 32 and 34 must be controlled to have both positive and negative values.
이상에서 설명된 바와 같이, 도 3에 도시된 감쇠 신호 발생부는 제1 및 제2제어 신호(CNT1,CNT2)에 응답하여 제1 및 제2감쇠기(32,34)의 이득 특성을 각각 제어하므로, 감쇠 신호(AT_SIG)의 진폭 및 위상 제어가 가능하다. 이 때, 제1 및 제2감쇠기(32,34)는 감쇠기의 이득 변화에 따른 위상 변화가 선형적으로 일어나는 반사형 감쇠기를 이용해야 한다. 예컨대, 흡수형 감쇠기는 감쇠기의 이득 변화에 따른 위상 변화가 비선형적으로 일어나, 감쇠기의 이득을 변화에 따른 위상 변화를 예측할 수 없다. 결국, 감쇠기의 이득 조정을 통한 위상 제어가 불가능하다.As described above, the attenuation signal generator shown in FIG. 3 controls the gain characteristics of the first and second attenuators 32 and 34, respectively, in response to the first and second control signals CNT1 and CNT2. Amplitude and phase control of the attenuation signal AT_SIG is possible. In this case, the first and second attenuators 32 and 34 should use a reflective attenuator in which a phase change occurs linearly with a change in gain of the attenuator. For example, the absorption type attenuator causes a nonlinear change in phase due to a change in gain of the attenuator, and thus cannot predict a phase change due to a change in gain of the attenuator. As a result, phase control through gain adjustment of the attenuator is impossible.
도 4는 도 3에 도시된 감쇠 신호 발생부의 각 부를 구체적으로 나타내는 회로도이다. 도 4를 참조하여, 위상 천이기(30)는 제1하이브리드(hybrid)(40)와 정합 저항(R9)으로 구현될 수 있다. 또한, 제1감쇠기(32)는 제2하이브리드(42), 제1 및 제2핀(PIN)다이오드(PIN_D1, PIN_D2), 커패시터들(C1~C5), 인덕터들(L1,L2) 및 저항들(R1~R3)로 구현될 수 있다. 또한, 제2감쇠기(34)는 제3하이브리드(44), 제1 및 제2핀다이오드(PIN_D3,PIN_D4), 커패시터들(C7~C11), 인덕터들(L3,L4) 및 저항들(R4~R6)로 구현될 수 있다.FIG. 4 is a circuit diagram illustrating in detail each part of the attenuation signal generator shown in FIG. 3. Referring to FIG. 4, the phase shifter 30 may be implemented with a first hybrid 40 and a matching resistor R9. In addition, the first attenuator 32 may include a second hybrid 42, first and second pin PIN diodes PIN_D1 and PIN_D2, capacitors C1 to C5, inductors L1 and L2, and resistors. It may be implemented as (R1 ~ R3). In addition, the second attenuator 34 may include a third hybrid 44, first and second pin diodes PIN_D3 and PIN_D4, capacitors C7 to C11, inductors L3 and L4, and resistors R4 to R6).
도 4에서, 제1하이브리드(40)는 90°하이브리드로서, 제1단자는 정합 저항(R9)에 연결되고, 제2단자는 송신 신호(T_SIG)와 연결된다. 제1하이브리드(40)는 제2단자로 송신 신호(T_SIG)를 받아들여 위상 지연이 없는 송신 신호(T_SIG)를 제1신호(SIG1)로서 제3단자를 통해 출력한다. 제1신호(SIG1)는 커패시터(C4)를 통과하여 제2하이브리드(42)의 제1단자로 입력된다. 또한, 제1하이브리드(40)는 송신 신호(T_SIG)를 90°위상 지연한 신호를 제2신호(SIG2)로서 제4단자를 통해 출력한다. 제2신호(SIG2)는 커패시터(C7)를 통과하여 제3하이브리드(44)의 제1단자로 입력된다.In FIG. 4, the first hybrid 40 is 90 ° hybrid, where the first terminal is connected to the matching resistor R9 and the second terminal is connected to the transmission signal T_SIG. The first hybrid 40 receives the transmission signal T_SIG as the second terminal and outputs the transmission signal T_SIG without a phase delay as the first signal SIG1 through the third terminal. The first signal SIG1 is input to the first terminal of the second hybrid 42 through the capacitor C4. In addition, the first hybrid 40 outputs a signal obtained by delaying the transmission signal T_SIG by 90 ° out of phase as the second signal SIG2 through the fourth terminal. The second signal SIG2 is input to the first terminal of the third hybrid 44 through the capacitor C7.
제1감쇠기(32)로 입력되는 제1제어 신호(CNT1)는 커패시터들(C1~C3), 인덕터들(L1,L2) 및 저항들(R1~R3)을 통해 잡음 제거되어, 제2하이브리드(42)의 제1 및 제2단자로 인가된다.The first control signal CNT1 input to the first attenuator 32 is noise-removed through the capacitors C1 to C3, the inductors L1 and L2, and the resistors R1 to R3, thereby providing a second hybrid ( 42) are applied to the first and second terminals.
제2하이브리드(42)는 제1 및 제2단자로 인가되는 제1제어 신호(CNT1)를 제3 및 제4단자로 출력한다. 또한, 제2하이브리드(42)는 커패시터(C4)로부터 제1신호(SIG1)를 받아들여, 제3단자로는 제1신호(SIG)를 그대로 출력하고, 제4단자로는 90°위상 지연된 제1신호(SIG1)를 출력한다. 또한, 제2하이브리드(42)는 제1 및 제2핀다이오드(PIN_D1,PIN_2)로부터 반사되는 신호를 합하여 제2단자로 출력한다.The second hybrid 42 outputs the first control signal CNT1 applied to the first and second terminals to the third and fourth terminals. In addition, the second hybrid 42 receives the first signal SIG1 from the capacitor C4, outputs the first signal SIG to the third terminal as it is, and delays the phase by 90 ° to the fourth terminal. Outputs one signal SIG1. In addition, the second hybrid 42 sums the signals reflected from the first and second pin diodes PIN_D1 and PIN_2 and outputs them to the second terminal.
제1 및 제2핀다이오드(PIN_D1,PIN_2)의 애노드는 제2하이브리드(42)의 제3 및 제4단자에 각각 연결되고, 캐소드는 접지된다. 이 때, 제1 및 제2핀다이오드(PIN_D1, PIN_D2)는 제1제어 신호(CNT1)에 상응하는 저항값을 가진다. 또한, 제1 및 제2핀다이오드(PIN_D1,PIN_D2)는 저항값에 상응하는 반사 이득으로, 제3 및 제4단자로부터 각각 인가되는 제1신호(SIG) 및 90°위상 지연된 제1신호(SIG1)를 반사한다.The anodes of the first and second pin diodes PIN_D1 and PIN_2 are connected to the third and fourth terminals of the second hybrid 42, respectively, and the cathode is grounded. In this case, the first and second pin diodes PIN_D1 and PIN_D2 have resistance values corresponding to the first control signal CNT1. In addition, the first and second pin diodes PIN_D1 and PIN_D2 are reflection gains corresponding to resistance values, and the first signal SIG applied from the third and fourth terminals, respectively, and the first signal SIG1 delayed by 90 °. ).
제2감쇠기(34)로 입력되는 제2제어 신호(CNT2)는 커패시터들(C9~C11), 인덕터들(L3,L4) 및 저항들(R4~R6)을 통해 잡음 제거되어, 제3하이브리드(44)의 제1 및 제2단자로 인가된다. 이하, 제2감쇠기(34)의 제3하이브리드(44)와 제3 및 제4핀다이오드(PIN_D3,PIN_D4)는 제1감쇠기(32)의 제2하이브리드(42)와 제1 및 제2핀다이오드(PIN_D1,PIN_D2) 각각과 대응되며, 동일한 동작을 수행한다. 따라서, 제2감쇠기(34)의 제3하이브리드(44)와 제3 및 제4핀다이오드(PIN_D3,PIN_D4)에 대한 상세한 설명을 생략한다. 결국, 제3하이브리드(44)는 제3 및 제4핀다이오드(PIN_D3,PIN_4)로부터 반사되는 신호를 합하여 제2단자로 출력한다.The second control signal CNT2 input to the second attenuator 34 is noise-removed through the capacitors C9 to C11, the inductors L3 and L4, and the resistors R4 to R6, so that the third hybrid ( 44) is applied to the first and second terminals. Hereinafter, the third hybrid 44 and the third and fourth pin diodes PIN_D3 and PIN_D4 of the second attenuator 34 have the second hybrid 42 and the first and second pin diodes of the first attenuator 32. Corresponds to each of (PIN_D1, PIN_D2) and performs the same operation. Therefore, detailed descriptions of the third hybrid 44 and the third and fourth pin diodes PIN_D3 and PIN_D4 of the second attenuator 34 will be omitted. As a result, the third hybrid 44 sums the signals reflected from the third and fourth pin diodes PIN_D3 and PIN_4 and outputs them to the second terminal.
가산기(36)는 커패시터(C5, C6)로부터 제2 및 제3하이브리드(42,44)의 제2출력단자에서 각각 출력되는 신호를 받아들여 가산하고, 가산된 결과를 감쇠 신호(AT_SIG)로서 출력한다.The adder 36 receives and adds signals output from the second output terminals of the second and third hybrids 42 and 44 from the capacitors C5 and C6, and outputs the added result as an attenuation signal AT_SIG. do.
도 5는 도 4에 도시된 제1 및 제2감쇠기(32,34)를 구성하는 제1 내지 제4핀다이오드(PIN_D1~PIN_D4)의 반사 이득 및 위상 제어를 나타내는 그래프이다.FIG. 5 is a graph illustrating reflection gain and phase control of the first to fourth pin diodes PIN_D1 to PIN_D4 constituting the first and second attenuators 32 and 34 shown in FIG. 4.
도 5를 참조하면, 세로축은 제2제어 신호(CNT2)의 레벨을 나타내고, 가로축은 제1제어 신호(CNT1)의 레벨을 나타낸다. 그리고, 각 동심원은 동일한 감쇠량에 대한 제1 및 제2제어 신호(CNT1,CNT2)의 레벨을 나타낸다. 예컨대, 제1 및 제2감쇠기(32,34)를 구성하는 핀다이오드의 저항이 50옴 이하이면, 감쇠기의 반사 이득 계수가 음(-)의 값이 되어 위상은 -180°~ 0°까지 변화된다. 또한, 제1 및 제2감쇠기(32,34)를 구성하는 핀다이오드의 저항이 50옴 이상이면, 감쇠기의 반사 이득 계수가 양(+)의 값이 되어 위상은 0°~ 180°까지 변화된다. 결국, 제1 및 제2제어 신호(CNT1,CNT2)에 의한 제1 내지 제4핀다이오드들(PIN_D1~PIN_D4)의 이득 계수 제어에 의해 위상 제어가 가능하다.Referring to FIG. 5, the vertical axis represents the level of the second control signal CNT2, and the horizontal axis represents the level of the first control signal CNT1. Each concentric circle represents the levels of the first and second control signals CNT1 and CNT2 for the same amount of attenuation. For example, when the resistance of the pin diodes constituting the first and second attenuators 32 and 34 is 50 ohms or less, the reflection gain coefficient of the attenuator becomes negative and the phase changes from -180 ° to 0 °. do. In addition, when the resistance of the pin diodes constituting the first and second attenuators 32 and 34 is 50 ohms or more, the reflection gain coefficient of the attenuator becomes a positive value and the phase changes from 0 ° to 180 °. . As a result, phase control may be performed by gain coefficient control of the first to fourth pin diodes PIN_D1 to PIN_D4 by the first and second control signals CNT1 and CNT2.
도 6은 도 2에 도시된 제어 신호 발생부(22)의 일실시예를 나타내는 회로도이다. 제어 신호 발생부(22)는 전압 분배부(60), 에러 추출부(80), 제1 및 제2적분기(68,70), 제1 및 제2가산기(72,74), 제1 및 제2대수 증폭기(76,78) 및 저항들(R1~R4)을 포함하여 구성된다.FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the control signal generator 22 shown in FIG. 2. The control signal generator 22 includes a voltage divider 60, an error extractor 80, first and second integrators 68 and 70, first and second adders 72 and 74, and first and second operations. And two logarithmic amplifiers 76 and 78 and resistors R1 to R4.
도 6을 참조하여, 전압 분배부(60)는 수신 신호(R_SIG)를 분배하여 제1분배 신호 및 제2분배 신호를 발생한다.Referring to FIG. 6, the voltage divider 60 distributes the received signal R_SIG to generate a first divided signal and a second divided signal.
에러 추출부(80)는 트레이서 신호(REF)를 0°및 90°로 각각 위상 지연하여 제1 및 제2기준 신호(REF1,REF2)로서 발생한다. 또한, 에러 추출부(80)는 제1 및 제2기준 신호(REF1,REF2) 각각과 수신 신호(R_SIG)를 혼합하고, 혼합된 결과를 제1 및 제2에러 신호(ERR1,ERR2)로서 출력한다. 이 때, 제1에러 신호(ERR1)는 수신 신호(R_SIG)와 제1기준 신호(REF1)가 혼합된 결과로, 수신 신호(R_SIG)에 제1기준 신호(REF1)와 같은 성분을 갖는 간섭 신호(SL)의 잔류 정도를 나타낸다. 또한, 제2에러 신호(ERR2)는 수신 신호(R_SIG)와 제2기준 신호(REF2)가 혼합된 결과로, 수신 신호(R_SIG)에 제2기준 신호(REF2)와 같은 성분을 갖는 간섭 신호(SL)의 잔류 정도를 나타낸다.The error extracting unit 80 generates the first and second reference signals REF1 and REF2 by delaying the tracer signal REF to 0 ° and 90 °, respectively. In addition, the error extracting unit 80 mixes each of the first and second reference signals REF1 and REF2 and the reception signal R_SIG, and outputs the mixed result as the first and second error signals ERR1 and ERR2. do. At this time, the first error signal ERR1 is a result of mixing of the reception signal R_SIG and the first reference signal REF1, and the interference signal having the same component as the first reference signal REF1 in the reception signal R_SIG. The residual degree of (S L ) is shown. In addition, the second error signal ERR2 is a result of mixing of the received signal R_SIG and the second reference signal REF2, and the interference signal having the same component as the second reference signal REF2 in the received signal R_SIG. The residual degree of S L ) is shown.
제1 및 제2적분기(68,70)는 제1 및 제2에러 신호(ERR1,ERR2)를 각각 적분한다.The first and second integrators 68 and 70 integrate the first and second error signals ERR1 and ERR2, respectively.
제1 및 제2가산기(72,74)는 제1 및 제2적분기(68,70)에서 적분된 결과에 공급 전원(Vc)을 가산하여, 제1 및 제2적분기(68,70)에서 적분된 결과가 모두 양(+)의 레벨로 천이되도록 한다. 제1 및 제2적분기(68,70)에서 적분된 결과는 후단의 적절한 신호 처리를 거쳐 도 3에 도시된 바와 같이, 감쇠 신호 발생부를 구성하는 감쇠기들의 감쇠량을 제어하는 제1 및 제2제어 신호(CNT1,CNT2)로 이용된다. 즉, 제1 및 제2제어 신호(CNT1, CNT2)는 핀다이오드들을 제어하는 제어 신호로 이용되는데, 음(-)의 레벨을 갖는 제어 신호로 핀다이오드를 제어하는 것은 부적절하다. 따라서, 제1 및 제2가산기(72,74)를 이용하여 제1 및 제2적분기(68,70)에서 적분된결과가 모두 양(+)의 레벨로 천이될 수 있도록 한다.The first and second adders 72 and 74 add the supply power supply Vc to the result of integration in the first and second integrators 68 and 70, thereby integrating in the first and second integrators 68 and 70. All results are shifted to positive levels. As a result of integrating the first and second integrators 68 and 70, the first and second control signals for controlling the attenuation amount of the attenuators constituting the attenuation signal generator, as shown in FIG. It is used as (CNT1, CNT2). That is, the first and second control signals CNT1 and CNT2 are used as control signals for controlling the pin diodes, but it is inappropriate to control the pin diodes with a control signal having a negative level. Accordingly, the integrated results in the first and second integrators 68 and 70 using the first and second adders 72 and 74 can all be shifted to positive levels.
제1 및 제2대수 증폭기(76,78)는 도 4에 도시된 감쇠 신호 발생부에 이용되는 감쇠기들을 핀다이오드들로 구현할 경우, 제어 신호에 대응하는 핀다이오드의 감쇠 특성이 선형 특성을 갖도록 제어한다. 이처럼, 핀다이오드의 감쇠 특성이 선형 특성을 갖도록 하면, 핀다이오드의 이득 제어를 보다 정밀하게 제어할 수 있다.When the first and second logarithmic amplifiers 76 and 78 implement the attenuators used in the attenuation signal generator shown in FIG. 4 as pin diodes, the attenuation characteristics of the pin diode corresponding to the control signal have a linear characteristic. do. In this way, if the attenuation characteristic of the pin diode has a linear characteristic, the gain control of the pin diode can be more precisely controlled.
도 7은 제어 신호의 레벨에 따른 일반적인 핀다이오드의 특성을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating characteristics of a general pin diode according to a level of a control signal.
도 7에 도시된 바와 같이, 핀다이오드의 감쇠 특성은 제1그래프(a)와 같이, 제어 신호의 레벨에 상응하여 비선형 특성을 갖는다. 제1 및 제2대수 증폭기(76,78)는 도 4에 도시된 감쇠기들의 감쇠 특성이 제2그래프(b)와 같이, 선형 특성을 가질 수 있도록 제1 및 제2제어 신호(CNT1, CNT2)를 제어한다.As shown in FIG. 7, the attenuation characteristic of the pin diode has a nonlinear characteristic corresponding to the level of the control signal, as shown in the first graph (a). The first and second logarithmic amplifiers 76 and 78 have first and second control signals CNT1 and CNT2 such that the attenuation characteristics of the attenuators shown in FIG. 4 may have linear characteristics, as shown in the second graph (b). To control.
도 6을 참조하여, 에러 추출부(80)는 위상 천이기(66), 제1 및 제2믹서(62,64), 제1 및 제2저역 통과 필터(86,88) 및 증폭기들(82,84)로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 6, the error extractor 80 includes a phase shifter 66, first and second mixers 62 and 64, first and second low pass filters 86 and 88, and amplifiers 82. 84).
위상 천이기(66)는 트레이스 신호(REF)를 받아들여, 위상 지연이 없는 트레이서 신호(REF)를 제1기준 신호(REF1)로, 90°위상 지연된 트레이서 신호(REF)를 제2기준 신호(REF2)로서 각각 발생한다.The phase shifter 66 receives the trace signal REF and converts the tracer signal REF without phase delay into the first reference signal REF1 and the tracer signal REF delayed by 90 ° in phase with the second reference signal ( REF2) respectively.
제1믹서(62)는 제1분배 신호와 제1기준 신호(REF1)를 혼합한다. 제1저역 통과 필터(86)는 제1믹서(62)에서 출력되는 신호를 저역 필터링하여, 직류 성분을 추출한다. 이 때, 제1저역 통과 필터(86)에서 출력된 신호는 수신 신호(R_SIG)에서제1기준 신호(REF1)와 같은 성분을 갖는 간섭 신호(SL)의 잔류 정도를 나타낸다. 제1저역 통과 필터(86)에서 출력되는 신호는 저항(R1)을 통해 증폭기(82)로 입력되어 증폭된 후, 제1에러 신호(ERR1)로서 출력된다.The first mixer 62 mixes the first divided signal and the first reference signal REF1. The first low pass filter 86 low-pass filters the signal output from the first mixer 62 to extract a DC component. At this time, the signal output from the first low pass filter 86 indicates the residual degree of the interference signal S L having the same component as the first reference signal REF1 in the received signal R_SIG. The signal output from the first low pass filter 86 is input to the amplifier 82 through the resistor R1, amplified, and then output as a first error signal ERR1.
제2믹서(64)는 제2분배 신호와 제2기준 신호(REF2)를 혼합한다. 제2저역 통과 필터(88)는 제2믹서(64)에서 출력되는 신호를 저역 필터링하여, 직류 성분을 추출한다. 이 때, 제2저역 통과 필터(88)에서 출력된 신호는 수신 신호(R_SIG)에서 제2기준 신호(REF2)와 같은 성분을 갖는 간섭 신호(SL)의 잔류 정도를 나타낸다. 제2저역 통과 필터(88)에서 출력되는 신호는 저항(R2)을 통해 증폭기(82)로 입력되어 증폭된 후, 제2에러 신호(ERR2)로서 출력된다.The second mixer 64 mixes the second divided signal and the second reference signal REF2. The second low pass filter 88 low-pass filters the signal output from the second mixer 64 to extract a DC component. At this time, the signal output from the second low pass filter 88 indicates the residual degree of the interference signal S L having the same component as the second reference signal REF2 in the received signal R_SIG. The signal output from the second low pass filter 88 is input to the amplifier 82 through the resistor R2, amplified, and then output as a second error signal ERR2.
계속해서, 제1적분기(68)는 저항들(R5,R6) 및 증폭기(90)로 구현될 수 있으며, 제2적분기(70)는 저항들(R3,R4) 및 증폭기(92)로 구현될 수 있다.Subsequently, the first integrator 68 may be implemented with resistors R5 and R6 and amplifier 90, and the second integrator 70 may be implemented with resistors R3 and R4 and amplifier 92. Can be.
또한, 제1가산기(72)는 저항들(R10~R12)과 증폭기(94)로 구현될 수 있으며, 제2가산기(74)는 저항들(R7~R9)로 각각 구현될 수 있다.In addition, the first adder 72 may be implemented by the resistors R10 to R12 and the amplifier 94, and the second adder 74 may be implemented by the resistors R7 to R9, respectively.
또한, 제1대수 증폭기(76)는 다이오드들(D1,D2), 저항들(R13~R19) 및 증폭기(98)를 포함하여 구현될 수 있다. 제2대수 증폭기(76)는 다이오드들(D1,D2)의 바이어스 저항을 다르게 하여, 제1가산기(74)에서 발생되는 신호의 레벨에 따라 다이오드들(D1,D2)의 턴온/턴오프를 제어한다. 이처럼, 다이오드들(D1,D2)의 턴온/턴오프 제어를 통해 제1대수 증폭기(76)의 이득을 제어한다.In addition, the first logarithmic amplifier 76 may include diodes D1 and D2, resistors R13 to R19, and an amplifier 98. The second logarithmic amplifier 76 controls the turn-on / turn-off of the diodes D1 and D2 according to the level of the signal generated by the first adder 74 by varying the bias resistance of the diodes D1 and D2. do. As such, the gain of the first logarithmic amplifier 76 is controlled through the turn-on / turn-off control of the diodes D1 and D2.
또한, 제2대수 증폭기(78)는 다이오드들(D3,D4), 저항들(R20~R26) 및증폭기(100)를 포함하여 구현될 수 있다. 제2대수 증폭기(78)는 다이오드들(D3,D4)의 바이어스 저항을 다르게 하여, 제2가산기(76)에서 발생되는 신호의 레벨에 따라 다이오드들(D3,D4)의 턴온/턴오프를 제어한다. 이처럼, 다이오드들(D3,D4)의 턴온/턴오프 제어를 통해 제2대수 증폭기(78)의 이득을 제어한다.In addition, the second logarithmic amplifier 78 may include diodes D3 and D4, resistors R20 to R26, and an amplifier 100. The second logarithmic amplifier 78 controls the turn-on / turn-off of the diodes D3 and D4 according to the level of the signal generated by the second adder 76 by varying the bias resistance of the diodes D3 and D4. do. As such, the gain of the second logarithmic amplifier 78 is controlled through the turn-on / turn-off control of the diodes D3 and D4.
이처럼, 제1 및 제2대수 증폭기(76,78)는 제1 및 제2대수 증폭기(76,78)를 구성하는 다이오드의 바이어스 저항을 다르게 하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 핀다이오드의 감쇠 특성이 선형화되도록 제1 및 제2대수 증폭기의 이득을 제어할 수 있다.As such, the first and second logarithmic amplifiers 76 and 78 vary the bias resistances of the diodes constituting the first and second logarithmic amplifiers 76 and 78, thereby attenuating the pin diode as shown in FIG. The gain of the first and second logarithmic amplifiers can be controlled so that the characteristic is linearized.
이상에서 설명된 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치는 안테나 사이드-로브(side-lobe)제거기, 무선 시스템 사이의 간섭 제거, 레이다 시스템에서 트랜스폰더, 다중경로 페이딩 제거기, 무선 호출 및 이동전화용 무선 중계기등에서 간섭 신호를 제거하기 위해 다양하게 이용될 수 있다.In the wireless communication system described above, the interference signal canceling device includes an antenna side-lobe remover, an interference cancellation between the wireless systems, a transponder in a radar system, a multipath fading remover, a wireless caller and a wireless repeater for a mobile phone. It can be used variously to remove the interference signal from the back.
도 8은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치를 시뮬레이션하기 위한 시스템이다.8 is a system for simulating an interference signal cancellation apparatus in a wireless communication system according to the present invention.
도 2 및 도 8을 참조하여, 전압 분배기들(118~124), 스위치들(158~168) 및 위상 천이기들(152~156)들은 송/수신 안테나간의 환경 변화를 가상하여, 도 2의 수신 안테나(28)로 입력되는 간섭 신호(SL)의 경로를 3개의 경로로 설정하였다. 제1경로(path1)는 송신 안테나(26)에서 수신 안테나(28)로 직접 유입되는 간섭 신호를 나타내고, 제2 및 제3경로(path2,path3)는 송/수신 안테나(26,28)의 주변 물체에서 반사되어 수신 안테나(26)로 유입되는 간섭 신호를 나타낸다. 즉, 커플러(170)로부터 전압 분배기(124)로 수신되는 신호는 스위치들(158~168)의 스위칭 동작에 응답하는 소정의 경로를 통해 간섭 신호(SL)를 생성하여 가산기(112)로 출력한다.2 and 8, the voltage dividers 118-124, the switches 158-168, and the phase shifters 152-156 simulate an environmental change between the transmit / receive antenna, The path of the interference signal S L input to the receiving antenna 28 was set to three paths. The first path path1 represents an interference signal flowing directly from the transmitting antenna 26 to the receiving antenna 28, and the second and third paths path2 and path3 represent the periphery of the transmitting / receiving antennas 26 and 28. The interference signal reflected from the object and introduced into the reception antenna 26 is shown. That is, the signal received from the coupler 170 to the voltage divider 124 generates an interference signal S L through a predetermined path in response to the switching operation of the switches 158 to 168 and outputs the interference signal S L to the adder 112. do.
발진기(110)에서 발생되는 신호는 궁극적으로 얻고자 하는 정보를 갖는 신호로서, 기지국으로부터 수신된 신호를 나타낸다.The signal generated at the oscillator 110 is a signal having ultimately information to be obtained and represents a signal received from the base station.
가산기(112)는 믹서(110)에서 발생되는 신호와 간섭 신호 발생부(200)에서 발생되는 신호를 가산하여, 기지국으로부터 수신된 신호에 간섭 신호가 포함된 신호를 발생한다. 즉, 도 2의 수신 안테나(28)로 수신된 신호를 구현한다.The adder 112 adds the signal generated by the mixer 110 and the signal generated by the interference signal generator 200 to generate a signal including the interference signal in the signal received from the base station. That is, the signal received by the receive antenna 28 of FIG. 2 is implemented.
감산기(154)는 가산기(112)에서 출력되는 신호에서 감쇠 신호 발생부(152)에서 발생되는 감쇠 신호(AT_SIG)를 감산한다. 전술된 바와 같이, 감쇠 신호(AT_SIG)는 간섭 신호(SL)와 진폭이 위상이 같도록 제어되는 신호이므로, 감산기(154)에서 출력되는 신호는 원치 않는 간섭 신호(SL)가 제거된 수신 신호(R_SIG)가 전압 분배기(116)로 출력된다.The subtractor 154 subtracts the attenuation signal AT_SIG generated by the attenuation signal generator 152 from the signal output from the adder 112. As described above, since the attenuation signal AT_SIG is a signal whose amplitude is controlled to be in phase with the interference signal S L , the signal output from the subtractor 154 is a signal from which the unwanted interference signal S L has been removed. The signal R_SIG is output to the voltage divider 116.
전압 분배기(116)는 감산기(116)에서 출력되는 신호를 분배하여 증폭기들(134,138)로 각각 출력한다. 도 8에서, 증폭기들(134,136), 대역통과 필터(140), 전압 분배기(180,182,130), 신호 분리기(146,148), 커플러(172), 가산기(182) 및 믹서(174)는 도 2에서 송신 안테나(26)에서 송신되는 송신 신호(T_SIG)를 구현한다.The voltage divider 116 divides the signal output from the subtractor 116 and outputs the signal to the amplifiers 134 and 138, respectively. In FIG. 8, the amplifiers 134, 136, the bandpass filter 140, the voltage dividers 180, 182, 130, the signal separators 146, 148, the coupler 172, the adder 182, and the mixer 174 are shown in FIG. 2. Implement the transmission signal T_SIG transmitted in 26).
구체적으로, 증폭기(134,136)는 간섭 신호(SL)가 제거된 수신 신호(R_SIG)를 증폭한 후, 대역 통과 필터(140)를 통과하여 대역 필터링한다. 전압 분배기(180)는대역 통과 필터(140)를 통과한 신호를 가산기(132)와 신호 분리기(146)로 각각 분배한다.Specifically, the amplifiers 134 and 136 amplify the received signal R_SIG from which the interference signal S L has been removed, and then pass-band filter the band pass filter 140. The voltage divider 180 distributes the signal passing through the band pass filter 140 to the adder 132 and the signal separator 146, respectively.
발진기(174)는 믹서(110)에서 발생되는 신호와 근접한 주파수를 갖는 트레이서 신호(REF)를 발생하여 전압 분배기(128)로 출력한다. 전압 분배기(128)는 믹서(174)에서 발생되는 트레이서 신호(REF)를 제어 신호 발생부(150)와 신호 분리기(148)로 각각 분배한다.The oscillator 174 generates a tracer signal REF having a frequency close to that generated by the mixer 110 and outputs it to the voltage divider 128. The voltage divider 128 distributes the tracer signal REF generated by the mixer 174 to the control signal generator 150 and the signal separator 148, respectively.
전압 분배기(130)는 신호 분리기(148)로부터 수신되는 트레이서 신호(REF)를 가산기(182,132)로 각각 분배한다.The voltage divider 130 distributes the tracer signal REF received from the signal separator 148 to the adders 182 and 132, respectively.
결국, 가산기(182)는 신호 분리기(146)로부터 수신되는 신호에 트레이서 신호(REF)를 가산한 신호를 송신 신호(T_SIG)로서 커플러(172)를 통해 스펙트럼 분석기(176)로 출력한다. 또한, 가산기(132)는 신호 분배기(180)로부터 분배된 수신 신호에 트레이서 신호(REF)를 가산한 신호를 감쇠 신호 발생부(152)로 출력한다.As a result, the adder 182 outputs the signal obtained by adding the tracer signal REF to the signal received from the signal separator 146 to the spectrum analyzer 176 through the coupler 172 as the transmission signal T_SIG. In addition, the adder 132 outputs a signal obtained by adding the tracer signal REF to the received signal distributed from the signal divider 180, to the attenuation signal generator 152.
한편, 전술하였듯이, 송신 신호(T_SIG)는 커플러들(172,170)에 감쇠된 후, 전압 분배기(124)로 출력된다. 여기서, 커플러들(172,170)은 도 2에서 송신 안테나(26)에서 수신 안테나(28)로 유입되면서 진폭이 감쇠되는 것을 구현한다. 실제 시뮬레이션시, 커플러들(172,170)에 의한 송신 신호(T_SIG)의 감쇠는 약 40dB이며, 이는 송신 안텡나와 수신 안테나의 거리가 약 1m정도의 거리를 둔 경우이다.Meanwhile, as described above, the transmission signal T_SIG is attenuated by the couplers 172 and 170 and then output to the voltage divider 124. Here, the couplers 172 and 170 are implemented in that the amplitude is attenuated while flowing from the transmit antenna 26 to the receive antenna 28 in FIG. In the actual simulation, the attenuation of the transmission signal T_SIG by the couplers 172 and 170 is about 40 dB, which is a case where the distance between the transmission antenna and the reception antenna is about 1 m.
한편, 증폭기(138)는 수신 신호(R_SIG)를 증폭하고, 전압 분배기(126)는 증폭기(138)에서 증폭된 신호를 분배하여 제1 및 제2분배 신호를 발생한다. 신호 분리기(142,144)는 제1 및 제2분배 신호를 제어 신호 발생부(150)로 전달한다. 제어신호 발생부(150)는 제1 및 제2분배 신호와 전압 분배기(128)로부터 트레이서 신호(REF)를 받아들이고, 도 6을 참조하여 기술된 바와 같은 제어 신호 발생부의 동작을 통해 제1 및 제2제어 신호(CNT1,CNT2)를 발생한다.Meanwhile, the amplifier 138 amplifies the received signal R_SIG, and the voltage divider 126 distributes the signal amplified by the amplifier 138 to generate the first and second divided signals. The signal separators 142 and 144 transmit the first and second distribution signals to the control signal generator 150. The control signal generator 150 receives the first and second divided signals and the tracer signal REF from the voltage divider 128 and through the operation of the control signal generator as described with reference to FIG. Generates two control signals CNT1 and CNT2.
감쇠 신호 발생부(152)는 제1 및 제2제어 신호에 상응하여, 가산기(132)로부터 수신되는 신호의 진폭 및 위상이 간섭 신호(SL)와 같아지도록 제어하고, 제어된 신호를 감쇠 신호(AT_SIG)로서 감산기(154)로 출력한다.The attenuation signal generator 152 controls the amplitude and phase of the signal received from the adder 132 to be equal to the interference signal S L , in correspondence to the first and second control signals, and controls the controlled signal to the attenuation signal. Output to subtractor 154 as (AT_SIG).
도 9a~도 9d는 도 8에 도시된 시스템에서 입력 조건에 따라 스펙트럼 분석기(176)의 신호 검출 결과를 각각 나타내는 도면들이다.9A to 9D are diagrams illustrating signal detection results of the spectrum analyzer 176 according to input conditions in the system illustrated in FIG. 8.
도 9a~도 9c는 도 8에 도시된 장치에서 발진기(110)는 동작시키지 않고, 발진기(174)만 동작시킨 후, 가산기(112)로 유입되는 간섭 신호(SL)의 경로를 제1 내지 제3경로(path1~path3)로 변화시킨 경우, 스펙트럼 분석기(176)로 검출되는 스펙트럼을 각각 나타낸다.9A to 9C illustrate the path of the interference signal S L flowing into the adder 112 after operating the oscillator 174 without operating the oscillator 110 in the apparatus shown in FIG. 8. When changed to the third paths path1 to path3, the spectra detected by the spectrum analyzer 176 are respectively shown.
도 9a는 가산기(112)로 유입되는 간섭 신호(SL)가 제1경로(path1)를 통해 유입되는 경우이고, 도 9b는 제1경로(path1) 및 제2경로(path2)를 통해 간섭 신호(SL)가 유입되는 경우의 스펙트럼 분석기(176)로 검출되는 스펙트럼을 나타낸다. 또한, 도 9c는 제1 내지 제3경로(path1~path3)를 통해 간섭 신호(SL)가 유입되는 경우의 스펙트럼 분석기(176)로 검출되는 스펙트럼을 나타낸다.FIG. 9A illustrates a case in which an interference signal S L flowing into the adder 112 flows through a first path 1, and FIG. 9B illustrates an interference signal through a first path 2 and a path 2. The spectrum detected by the spectrum analyzer 176 when (S L ) flows in is shown. In addition, FIG. 9C illustrates a spectrum detected by the spectrum analyzer 176 when the interference signal S L is introduced through the first to third paths path1 to path3.
도 9a~도 9c를 참조하면, 스펙트럼 분석기(176)로 검출되는 스펙트럼은 간섭신호(SL)가 모두 제거되고, 트레이서 신호(REF)에 대한 주파수 스펙트럼만이 나타난다.9A to 9C, in the spectrum detected by the spectrum analyzer 176, the interference signal S L is all removed, and only the frequency spectrum of the tracer signal REF is displayed.
도 9d는 발진기(110,174)를 모두 동작시키고, 제1 내지 제3경로(path1~path3)를 통해 간섭 신호(SL)가 유입되도록 한 후, 발진기(110)에서 발생되는 신호의 레벨을 가변시킨 경우, 스펙트럼 분석기(176)에서 검출되는 스펙트럼을 나타낸다. 도 9d를 참조하면, 왼쪽에 나타난 스펙트럼은 트레이서 신호(REF)에 대한 것이고, 오른쪽에 나타난 스펙트럼은 발진기(110)에서 발생되는 신호에 대한 것이다. 결국, 발진기(110)에서 발생되는 신호의 레벨에 따라 스펙트럼 분석기(176)에서 검출되는 스펙트럼의 레벨이 변화될 뿐, 간섭 신호(SL)에 대한 스펙트럼은 존재하지 않는다.FIG. 9D illustrates operating the oscillators 110 and 174, allowing the interference signal S L to flow through the first to third paths path1 to path3, and then varying the level of the signal generated by the oscillator 110. In this case, the spectrum detected by the spectrum analyzer 176 is shown. Referring to FIG. 9D, the spectrum shown on the left is for the tracer signal REF and the spectrum shown on the right is for the signal generated by the oscillator 110. As a result, the level of the spectrum detected by the spectrum analyzer 176 only changes according to the level of the signal generated by the oscillator 110, and there is no spectrum for the interference signal S L.
결국, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치를 통해, 간섭 신호(SL)가 효과적으로 제거됨을 알 수 있다.As a result, it can be seen that the interference signal S L is effectively removed through the interference signal removing apparatus in the wireless communication system according to the present invention.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치는 트레이서 신호를 이용하여 안테나의 주변환경에 따라 변화되는 간섭 신호를 추적하므로, 간섭 신호를 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 장치를 무선 통신 시스템에 적용할 경우, 간섭 신호의 영향을 받지 않으므로 통신 품질을 향상시킬 수 있으며, 무선 통신 시스템의 유지 및 보수 비용을 절감시킬 수 있다.As described above, in the wireless communication system according to the present invention, since the interference signal removing apparatus tracks the interference signal that changes according to the surrounding environment of the antenna using the tracer signal, the interference signal can be effectively removed. In addition, when the interference signal removing device in the wireless communication system according to the present invention is applied to the wireless communication system, it is not affected by the interference signal so that the communication quality can be improved and the maintenance cost of the wireless communication system can be reduced. have.
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