KR100339585B1

KR100339585B1 - 디지털 신호 수신기의 디지털 복조 장치

Info

Publication number: KR100339585B1
Application number: KR1020000001326A
Authority: KR
Inventors: 곽흥식
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2002-06-03
Also published as: KR20010069078A

Abstract

본 발명은 디지털 신호 수신기의 디지털 복조 장치에 관한 것으로, 안테나를 통해 수신 된 신호 중 원하는 채널의 미약한 고주파 신호를 중간 주파수로 변환하여 출력하는 RF 처리부와; 상기 RF 처리부를 통해 출력된 중간주파 신호를 처리하기 위한 소정의 기준 주파수를 생성하는 클록 발진기와; 상기 클록 발진기에서 출력되는 클럭을 대역통과 시켜 기저대역 신호의 복조에 필요한 주파수를 발생하는 대역통과 필터와; 상기 클록 발진기에서 출력되는 클럭을 N 분주하여 기저대역 신호의 에이디 변환에 사용하도록 하는 클록 분주기와; 상기 RF 처리부를 통해 출력된 중간주파 신호에 대역통과 필터를 통해 출력된 주파수를 곱하여 기저대역 신호에 근접한 제2 중간주파 신호를 출력하는 곱셈기와; 상기 클록 분주기를 통해 출력된 클록에 의해 상기 곱셈기에서 출력된 제2 중간주파 신호의 에이디 변환이나 심볼 타이밍의 복구를 위한 에이디 변환기와; 상기 에이디 변환된 제2 중간 주파 신호를 보상하여 출력하는 디지털 주파수 변환부와; 상기 디지털 주파수 변환부에서 출력된 신호를 왜곡 보상 또는 디코딩과 같은 신호 처리를 하여 출력하는 디지털 신호 처리부를 포함하여 구성함으로써, 기저대역 신호로의 변환 및 에이디 변환에 필요한 주파수를, 하나의 발진기에 의해 생성한 주파수를 변환하여 사용함으로써, 다른 발진기에의한 상호 간섭을 없애고 부수적으로 수신기의 크기 및 제작 단가를 감소시킬 수 있도록 하며, 심볼 타이밍 검출을 위해 디지털 신호 처리부에서 클록 발진기로 출력하는 클록 제어신호 루프를 제거함으로써, 회로의 구성을 단순화할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

디지털 신호 수신기의 디지털 복조 장치{DIGITAL DEMODULATION APPARATUS FOR DIGITAL SIGNAL RECEIVER}

본 발명은 디지털 신호 수신기의 디지털 복조 장치에 관한 것으로, 특히 디지털 복조시 시스템 클럭을 이용하여 기저대역 및 에이디 변환에 필요한 주파수로 변환하여 복조를 수행하는 디지털 복조 장치에 관한 것이다.각종 통신 기기에서는 높은 주파수로 변조된 신호에서 기저대역(baseband)신호로의 주파수 복조시에 아날로그 방식의 경우 국부발진기(Local Oscillator)를 사용하여 주파수 변환을 하였으나, 최근에는 ASIC 기술의 발전에 따라 칩 내부에 집적화가 가능하도록 개량된 디지털 복조기를 사용하고 있는 추세이다.

도1은 종래 디지털 신호 수신기의 아날로그 복조 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 안테나(10)를 통해 수신 된 신호 중 원하는 채널의 미약한 고주파 신호를 중간 주파수로 변환하여 출력하는 RF 처리부(20)와; 상기 RF 처리부(20)를 통해 출력된 중간 주파 신호에 다른 주파수를 혼합하여 기저대역 신호를 출력하는 주파수 변환부(30)와; 상기 주파수 변환부(30)에서 출력된 기저대역 신호를 디지털로 변환하여 왜곡 보상 또는 디코딩과 같은 신호 처리를 하기 위한 기저대역 신호 처리부(40)와; 상기 기저대역 신호 처리부(40)에서 검출된 타이밍 에러를 보상하기 위한 시스템 클럭을 출력하는 클록 발진기(50)로 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 아날로그 복조 장치의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

일단, RF 처리부(20)에서는 안테나(10)를 통해 송신측에서 전송된 고주파 신호를 수신하여 신호 처리에 적합한 중간주파 신호로 변환하여 증폭하게 된다.

다음, 주파수 변환부(30)에서는 상기 중간주파 증폭된 신호에 국부 발진기(30a)에서 발진된 신호를 곱셈기(30b)를 통해 곱하여 기저대역 신호(baseband signal)를 출력시킨다.

즉, 도2의 (a)에 도시된 바와 같이 상측파대와 하측파대에 존재하던 신호를 (b)와 같이 정확한 기저대역 신호로 변환시킨다.

이에 따라, 기저대역 신호 처리부(40)에서는 에이디 변환기(40a)를 통해 상기 입력받은 기저대역 신호로부터 클록 발진기(50)에서 출력된 클록에 의해 적절한 심볼 타이밍으로 에이디 변환하고, 디지털 신호 처리부(40)에서 타이밍 에러를 검출하여 국부 발진기(30a)로는 정확한 기저대역 신호가 출력될 수 있도록 주파수를 변환시키기 위한 제어신호를 출력하고, 클록 발진기(50)로는 정확한 심볼 타이밍을 검출할 수 있도록 하는 클록 제어신호를 출력한다.

상기와 같은 과정을 루프를 통해 계속 반복하여 최종적으로 왜곡이 보상되고 정확히 복조된 신호를 출력하게 된다.

그러나, 상기와 같은 복조 장치에서는 두 개의 발진기를 사용하기 때문에 두 발진기 사이의 상호 작용에 의한 간섭으로 수신기의 성능이 감소될 수 있고, 발진기의 단가 및 크기에 의해 전체적인 하드웨어의 크기가 커지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 기저대역 신호로의 변환 및 에이디 변환에 필요한 주파수를, 하나의 발진기에 의해 생성한 주파수를 변환하여 사용함으로써, 다른 발진기에의한 상호 간섭을 없애고 수신기의 크기 및 제작 단가를 감소시킬 수 있도록 하며, 심볼 타이밍 검출을 위해 디지털 신호 처리부에서 클록 발진기로 출력하는 클록 제어신호 루프를 제거함으로써, 회로의 구성을 단순화할 수 있도록 하는 디지털 복조 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래 디지털 신호 수신기의 아날로그 복조 장치의 구성을 보인 블록도.

도2는 상기 도1의 주파수 변환부에서 기저대역 신호로 변환된 상태를 보인 파형도.

도3은 본 발명에 의한 디지털 신호 수신기의 디지털 복조 장치의 구성을 보인 블록도.

도4는 상기 도3에서 대역통과된 신호와 분주된 신호의 예를 보인 파형도.

도5는 본 발명에 의해 주파수 변환된 신호의 상태를 보인 파형도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

100 : 안테나 200 : RF 처리부

300 : 중간주파 처리부 400 : 디지털 신호 처리부

500 : 클록 발진기 300a : 대역통과 필터

300b : 클록 분주기 300c : 곱셈기

300d : 에이디 변환기 300e : 디지털 주파수 변환부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 안테나를 통해 수신 된 신호 중 원하는 채널의 미약한 고주파 신호를 중간 주파수로 변환하여 출력하는 RF 처리부와; 상기 RF 처리부를 통해 출력된 중간주파 신호를 처리하기 위한 소정의 기준 주파수를 생성하는 클록 발진기와; 상기 클록 발진기에서 출력되는 클럭을 대역통과 시켜 기저대역 신호의 복조에 필요한 주파수를 발생하는 대역통과 필터와; 상기 클록 발진기에서 출력되는 클럭을 N 분주하여 기저대역 신호의 에이디 변환에 사용하도록 하는 클록 분주기와; 상기 RF 처리부를 통해 출력된 중간주파 신호에 대역통과 필터를 통해 출력된 주파수를 곱하여 기저대역 신호에 근접한 제2 중간주파 신호를 출력하는 곱셈기와; 상기 클록 분주기를 통해 출력된 클록에 의해 상기 곱셈기에서 출력된 제2 중간주파 신호의 에이디 변환이나 심볼 타이밍의 복구를 위한 에이디 변환기와; 상기 에이디 변환된 제2 중간 주파 신호를 보상하여 출력하는 디지털 주파수 변환부와; 상기 디지털 주파수 변환부에서 출력된 신호를 왜곡 보상 또는 디코딩과 같은 신호 처리를 하여 출력하는 디지털 신호 처리부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 발명에 의한 디지털 신호 수신기의 디지털 복조 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 안테나(100)를 통해 수신 된 신호 중 원하는 채널의 미약한 고주파 신호를 중간 주파수로 변환하여 출력하는 RF 처리부(200)와; 상기 RF 처리부(200)를 통해 출력된 중간주파 신호를 기저대역 신호로 변환 및 에이디 변환하여 출력하는 중간주파 처리부(300)와; 상기 중간주파 처리부(300)에서 출력된 신호를 왜곡 보상 또는 디코딩과 같은 신호 처리를 하여 출력하는 디지털 신호 처리부(400)와; 상기 중간주파 처리부(300)에서 기저대역 신호 변환 및 에이디 변환에 필요한 공통 주파수를 발생하는 클록 발진기(500)를 포함하여 구성한 것으로, 이하 상기와 같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

일단, 본 발명에 의한 복조 동작은 종래와 큰 차이가 없이 수행된다. 다만, 도5에 도시한 바와 같이 (a)의 상측파대와 하측파대에 존재하던 신호를 도2의 (b)와 같은 정확한 기저대역 신호로 변환하지 않고 도5의 (b)와 같이 기저대역에 근접한 제2의 중간주파 신호로 만들고, 중간주파 처리부(300)의 특히 디지털 주파수 변환부(300e)를 통해 이를 보정함으로써 수신기의 성능에는 큰 영향을 미치지 않도록 하게 된다.

즉, RF 처리부(200)에서는 안테나(100)를 통해 송신측에서 전송된 고주파 신호를 수신하여 신호 처리에 적합한 중간주파 신호로 변환하여 출력하면 중간주파 처리부(300)에서 이를 입력받아 대역통과 필터(300a)를 통해 도4의 (a)와 같은 주파수의 신호와 곱셈기(300c)를 통해 곱하여 기저대역 신호를 출력시킨다.

물론, 도4의 (b)에 도시된 바와 같이 상측파대와 하측파대에 존재하던 신호가 정확한 기저대역 신호로 변환하는 것은 아니고, 그에 근접한 제2의 중간주파 신호(종래의 중간주파 신호에 비해 저주파)로 변환하게 된다.

이에 따라, 상기 신호는 에이디 변환기(300d)를 통해 클록 분주기(300b)에 의해 분주되어 입력되는 클록에 의해 디지털 변환 및 심볼 타이밍을 복구하게 된다.이때, 상기 에이디 변환기(300d)에서는 종래의 기술에서 사용되는 클록 루프를 사용하는 에이디 변환 및 심볼 타이밍 복구 방법과는 다르게 시스템 클록(기준 클록)의 N배 고정된 클록을 사용한다.다음, 디지털 주파수 변환부(300e)를 통해 상기 기저대역 신호를 보상하여 출력하면 디지털 신호 처리부(400)에서는 송신과정에서 발생된 왜곡을 보상하여 디코딩된 신호를 최종 출력하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 디지털 신호 수신기의 디지털 복조 장치는, 기저대역 신호로의 변환 및 에이디 변환에 필요한 주파수를, 하나의 발진기에 의해 생성한 주파수를 변환하여 사용함으로써, 다른 발진기에의한 상호 간섭을 없애고 부수적으로 수신기의 크기 및 제작 단가를 감소시킬 수 있도록 하며, 심볼 타이밍 검출을 위해 디지털 신호 처리부에서 클록 발진기로 출력하는 클록 제어신호 루프를 제거함으로써, 회로의 구성을 단순화할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

안테나를 통해 수신 된 신호 중 원하는 채널의 미약한 고주파 신호를 중간 주파수로 변환하여 출력하는 RF 처리부와; 상기 RF 처리부를 통해 출력된 중간주파 신호를 처리하기 위한 소정의 기준 주파수를 생성하는 클록 발진기와; 상기 클록 발진기에서 출력되는 클럭을 대역통과 시켜 기저대역 신호의 복조에 필요한 주파수를 발생하는 대역통과 필터와; 상기 클록 발진기에서 출력되는 클럭을 N 분주하여 기저대역 신호의 에이디 변환에 사용하도록 하는 클록 분주기와; 상기 RF 처리부를 통해 출력된 중간주파 신호에 대역통과 필터를 통해 출력된 주파수를 곱하여 기저대역 신호에 근접한 제2 중간주파 신호를 출력하는 곱셈기와; 상기 클록 분주기를 통해 출력된 클록에 의해 상기 곱셈기에서 출력된 제2 중간주파 신호의 에이디 변환이나 심볼 타이밍의 복구를 위한 에이디 변환기와; 상기 에이디 변환된 제2 중간 주파 신호를 보상하여 출력하는 디지털 주파수 변환부와; 상기 디지털 주파수 변환부에서 출력된 신호를 왜곡 보상 또는 디코딩과 같은 신호 처리를 하여 출력하는 디지털 신호 처리부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 디지털 신호 수신기의 디지털 복조 장치.
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