KR100433631B1 - Dual modem high frequency transceiver with common RF - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알에프를 공통으로 하는 이중 변복조 고주파 송수신 장치에 관한 것으로, 무선으로 신호를 송수신하기 위한 안테나와, 기저대역 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 IF 상향 변환부와, 상기 IF 상향 변환부로부터 출력된 상기 중간 주파수 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나로 전송하는 RF 상향 변환부와, 상기 안테나로부터 수신된 RF 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 RF 하향 변환부와, 상기 RF 하향 변환부로부터 출력된 상기 중간 주파수 신호를 기저대역 신호로 변환하는 IF 하향 변환부와, 선택된 변복조 방식에 따라 상기 IF 상향 변환부로부터의 중간 주파수 신호와 상기 RF 하향 변환부로부터의 중간 주파수 신호의 채널 대역폭을 선택하는 채널선택 필터부와, 상기 RF 상향 변환부에서 선택된 변복조 방식에 따라 상기 RF 신호를 생성하고, 상기 RF 하향 변환부에서 선택된 변복조 방식에 따라 상기 IF 신호를 생성할 수 있도록, 변복조 방식에 따라 선택된 채널 대역폭의 신호를 상기 RF 상향 변환부와 상기 RF 하향 변환부로 전송하는 RF 국부 신호 발생부를 포함한다. 이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 공통 RF를 이용하여 두 가지 변복조 방식을 모두 적용함으로써 구현 비용 및 시스템의 크기를 줄일 수 있고, 두 가지 변복조 방식간에 호환성이 이루어지게 할 수 있다.The present invention relates to a dual-modulation demodulation high-frequency transmission and reception apparatus having a common RF, an antenna for transmitting and receiving a signal wirelessly, an IF upconverter for converting a baseband signal into an intermediate frequency signal, and an output from the IF upconverter. An RF upconverter for converting the intermediate frequency signal into an RF signal and transmitting the RF signal to an antenna, an RF downconverter for converting an RF signal received from the antenna into an intermediate frequency signal, and the output from the RF downconverter An IF downconverter for converting an intermediate frequency signal into a baseband signal, and a channel selection for selecting a channel bandwidth of an intermediate frequency signal from the IF upconverter and an intermediate frequency signal from the RF downconverter according to a selected modulation / demodulation scheme A filter unit and the RF signal is generated according to a modulation and demodulation scheme selected by the RF up-converter; And an RF local signal generator for transmitting a signal having a channel bandwidth selected according to a modulation and demodulation method to the RF upconversion unit and the RF downconversion unit so as to generate the IF signal according to the modulation and demodulation method selected by the RF downconversion unit. . According to the configuration of the present invention, by applying both modulation and demodulation scheme using a common RF can reduce the implementation cost and the size of the system, it is possible to make the compatibility between the two modulation and demodulation scheme.
Description
본 발명은 무선 고주파 송수신 전송 장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는, 알에프를 공통으로 하는 이중 변복조 고주파 송수신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless high frequency transmission and reception apparatus, and more particularly, to a dual modulation demodulation high frequency transmission and reception apparatus having RF in common.
도 4에 종래 기술에 따른 단일 변복조 시스템의 직접 변환 고주파 송수신 장치(400)가 도시되어 있다. 상기 장치(400)는 GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying) 변복조 장치와 2.4GHz 대역을 이용한 것으로, 기저대역에서 들어온 디지털 신호는 D/A변환기(402,403)에서 아날로그 신호로 변환되고, 저역통과필터(404,405), 증폭기(406,407)를 거친 후 국부신호발생기(412)에서 발생한 신호와 상향 혼합기(408,409)에서 혼합되어 RF 신호로 만들어지고, 전력증폭기(410)에서 신호가 증폭되어 안테나를 거쳐 송신된다. 수신장치는 송신장치에서 보내진 신호를 안테나에서 수신하여 송신과는 반대방향으로 이루어진다.4 shows a direct conversion high frequency transceiver 400 of a single modulation and demodulation system according to the prior art. The device 400 uses a Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) demodulation device and a 2.4 GHz band. The digital signal from the baseband is converted into an analog signal by the D / A converters 402 and 403, and a low pass filter 404 and 405. After passing through the amplifiers 406 and 407, the signals generated by the local signal generator 412 and the up mixers 408 and 409 are mixed to form RF signals. The signals are amplified by the power amplifier 410 and transmitted through the antenna. The receiving device receives a signal from the transmitting device at the antenna and is made in the opposite direction to the transmission.
그러나, 상기와 같은 단일 변복조 시스템의 직접 변환 고주파 송수신 장치는 변복조 방식이 고정되어 있다. 따라서, 예를 들어, GFSK 변조방식 또는 QPSK 변조방식중의 어느 하나로만 사용될 수 있고, 서로 다른 변조방식간에 호환이 이루어질 수 없는 문제점이 있다.However, the modulation / modulation method of the direct conversion high frequency transmission / reception apparatus of the single modulation / demodulation system as described above is fixed. Thus, for example, only one of the GFSK modulation method and the QPSK modulation method can be used, and there is a problem that compatibility between different modulation methods cannot be achieved.
한편, 블루투스 기술은 근거리 내에서 하나의 무선 연결을 통해서 장치간에 필요한 여러 케이블 연결을 대신하게 해준다. 장치들을 케이블로부터 자유롭게 만들어 주는 것 뿐 아니라 블루투스 무선 기술은 기존의 데이터망과 주변장치들간의 인터페이스, 그리고 고정된 네트워크 하부구조로부터 멀리 떨어진 장치들간에 특별한 그룹을 형성시켜 주는 보편적인 다리 역할을 제공한다. 이러한 블루투스 무선 시스템은 사용허가가 필요치 않은 2.4GHz의 ISM 주파수대에서 작동한다.Bluetooth technology, on the other hand, allows for multiple cable connections between devices through a single wireless connection within short range. In addition to freeing devices from cables, Bluetooth wireless technology also provides a universal bridge to interface between existing data networks and peripherals and to form special groups between devices away from fixed network infrastructure. . This Bluetooth wireless system operates in the 2.4 GHz ISM band, which does not require a license.
최근 상용화되고 있는 블루투스1은 GFSK 변조방식을 사용하며 최대 데이터 전송 속도는 1Mb/s이며, 현재 개발중에 있는 블루투스2는 QPSK 변조방식을 사용하며 최대 데이터 전송 속도는 10Mb/s 이상을 목표로 하고 있다.Recently commercialized Bluetooth 1 uses GFSK modulation and maximum data transfer rate is 1Mb / s, Bluetooth 2 currently under development uses QPSK modulation and aims at 10Mb / s or more. .
이와 같이 현재 보급되어 상용화되어 있는 블루투스1과 개발중에 있는 블루투스2 사이의 호환을 가능하게 하기 위해서는 GFSK 변조방식과 QPSK 변조방식에 모두 적용될 수 있는 고주파 송수신 장치의 필요성이 대두된다.As such, there is a need for a high frequency transmission / reception apparatus that can be applied to both the GFSK modulation method and the QPSK modulation method in order to enable compatibility between the Bluetooth 1 currently in use and the Bluetooth 2 under development.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여 동일한 RF로 서로 다른 변복조 방식의 신호를 모두 전송 가능하도록 하는 이중 변복조 고주파 송수신장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention It is an object of the present invention to provide a dual modulation demodulation high frequency transceiver for transmitting all signals of different modulation and demodulation methods using the same RF to solve the above problems.
도 1은 본 발명에 따른 이중 변복조 고주파 송수신 장치 구성의 일 예의 블럭도,1 is a block diagram of an example of a configuration of a dual modulation and demodulation high frequency transceiver according to the present invention;
도 2는 도 1에 도시된 송수신 장치의 세부적인 구성도,2 is a detailed configuration diagram of the transceiver shown in FIG. 1;
도 3은 도 1에 도시된 스위치 구동기의 일 예를 도시하는 도면,3 is a view showing an example of the switch driver shown in FIG.
도 4는 종래기술의 단일 변복조 RF 송수신 장치의 블럭도.Figure 4 is a block diagram of a single modulation demodulation RF transceiver of the prior art.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : GFSK QPSK 기저대역 신호 제어부10: GFSK QPSK Baseband Signal Control Unit
20: RF 하향 변환부 30: RF 국부 신호 발생부20: RF down converter 30: RF local signal generator
40: RF 상향 변환부 50: 채널 선택 필터부40: RF up-conversion section 50: channel selection filter section
60: IF 하향 변환부 70: IF 국부 신호 발생부60: IF down converter 70: IF local signal generator
80: IF 상향 변환부 12,32,35,53,54,102: 스위치80: IF up-converter 12,32,35,53,54,102: switch
13,14,15,16,17: 스위치 구동기 18: 수신신호강도검출기(RSSI)13, 14, 15, 16, 17: switch driver 18: received signal strength detector (RSSI)
19: 피크 검출기 23: 이득증폭기19: peak detector 23: gain amplifier
24: 하향 혼합기 31,75: 위상비교기24: Downlink Mixer 31,75: Phase Comparator
33,34,74: 루프 필터 36,73: 국부 신호 발생기33,34,74: Loop filter 36,73: Local signal generator
37: 국부 증폭기 41: 전력증폭기37: local amplifier 41: power amplifier
42: 구동증폭기 44: 상향 혼합기42: drive amplifier 44: upward mixer
51,52: 채널선택필터 61,81: 자동 이득 증폭기51,52: Channel Select Filter 61,81: Automatic Gain Amplifier
62,66: I/Q 복조기 63,67,83,86: 저역통과필터62,66: I / Q demodulator 63,67,83,86: Low pass filter
64,68: 증폭기 65,69: A/D 변환기64,68 amplifier 65,69 A / D converter
71: 위상 변위기 72: 2배기71: phase shifter 72: double
82,85: I/Q 변조기 84,87: D/A 변환기82,85: I / Q modulator 84,87: D / A converter
91,92: NOT 게이트91,92: NOT gate
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징은, 알에프를 공통으로 하는 이중 변복조 고주파 송수신 장치가, 무선으로 신호를 송수신하기 위한 안테나와, 기저대역 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 IF 상향 변환부와, 상기 IF 상향 변환부로부터 출력된 상기 중간 주파수 신호를 RF 신호로 변환하여 안테나로 전송하는 RF 상향 변환부와, 상기 안테나로부터 수신된 RF 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 RF 하향 변환부와, 상기 RF 하향 변환부로부터 출력된 상기 중간 주파수 신호를 기저대역 신호로 변환하는 IF 하향 변환부와, 선택된 변복조 방식에 따라 상기 IF 상향 변환부로부터의 중간 주파수 신호와 상기 RF 하향 변환부로부터의 중간 주파수 신호의 채널 대역폭을 선택하는 채널선택 필터부와, 상기 RF 상향 변환부에서 선택된 변복조 방식에 따라 상기 RF 신호를 생성하고, 상기 RF 하향 변환부에서 선택된 변복조 방식에 따라 상기 IF 신호를 생성할 수 있도록, 변복조 방식에 따라 선택된 채널 대역폭의 신호를 상기 RF 상향 변환부와 상기 RF 하향 변환부로 전송하는 RF 국부 신호 발생부를 포함하는 것이다.One feature of the present invention for solving the above problems is that the dual modulation and demodulation high-frequency transmission and reception apparatus having the RF in common, the antenna for transmitting and receiving signals over the air, and IF to convert the baseband signal into an intermediate frequency signal uplink An RF upconverter for converting the intermediate frequency signal output from the IF upconverter into an RF signal and transmitting the RF signal to an antenna, and an RF downconverter for converting the RF signal received from the antenna into an intermediate frequency signal An IF downconverter for converting the intermediate frequency signal output from the RF downconverter into a baseband signal, and an intermediate frequency signal from the IF upconverter and the RF downconverter according to a selected modulation / demodulation scheme; A channel selection filter for selecting a channel bandwidth of an intermediate frequency signal, and a modulation / demodulation selected by the RF up-converter The RF upconversion unit and the RF downconversion signal of the channel bandwidth selected according to the modulation and demodulation method to generate the RF signal according to the method and to generate the IF signal according to the modulation and demodulation method selected by the RF downconversion unit. It includes an RF local signal generator for transmitting to the negative.
바람직하게는, 상기 IF 상향 변환부는, 수신된 기저대역 신호 I, Q 신호를 디지털신호에서 아날로그신호로 변환하는 D/A 변환기와, 상기 D/A 변환기로부터 출력된 상기 아날로그 신호의 고주파 성분의 신호를 제거하는 저역통과필터와, 상기 저역통과필터로부터 출력된 신호를 IF 국부 신호와 혼합하여 IF 신호를 생성하는 I/Q 변조기와, 상기 I/Q 변조기로부터 출력된 IF 신호의 크기를 조절하는 제1 자동이득 증폭기를 포함한다.Preferably, the IF up-converter includes a D / A converter for converting the received baseband signals I and Q signals from a digital signal to an analog signal, and a signal of a high frequency component of the analog signal output from the D / A converter. A low pass filter that removes a signal, an I / Q modulator for generating an IF signal by mixing the signal output from the low pass filter with an IF local signal, and an amount of the IF signal output from the I / Q modulator; Includes an auto gain amplifier.
또한, 바람직하게는, 상기 송수신 장치는 상기 제1 자동 이득 증폭기의 동작범위를 제어하기 위해 상기 RF 상향 변환부로부터 출력된 신호의 최대값을 검출하는 피크 검출기를 더 포함한다.Preferably, the transceiver further includes a peak detector for detecting a maximum value of the signal output from the RF up-converter to control the operating range of the first automatic gain amplifier.
또한, 바람직하게는, 상기 IF 하향 변환부는, 수신장치의 선형 동작을 유지하기 위해서 상기 중간 주파수 신호의 이득 범위를 조절하는 제 2자동 이득 증폭기와, 상기 자동 이득 증폭기로부터 출력된 신호와 IF 국부 신호를 혼합하여 기저대역 신호로 변환하는 I/Q 복조기와, 상기 I/Q 복조기로부터 출력된 기저대역 신호에서 고주파 성분의 신호를 제거하는 저역통과필터와, 상기 저역통과필터로부터 출력된 신호의 크기를 크게 하는 증폭기와, 상기 증폭기로부터 출력된 신호를 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기를 포함한다.Preferably, the IF down converter includes a second automatic gain amplifier for adjusting a gain range of the intermediate frequency signal to maintain linear operation of the receiver, a signal output from the automatic gain amplifier, and an IF local signal. The I / Q demodulator converts the baseband signal into a baseband signal, a low pass filter for removing a high frequency component signal from the baseband signal output from the I / Q demodulator, and a magnitude of the signal output from the low pass filter. And an A / D converter for converting the signal output from the amplifier from an analog signal to a digital signal.
또한, 바람직하게는, 상기 송수신 장치는 상기 제2 자동 이득 증폭기의 동작범위를 제어하기 위해 상기 RF 하향 변환부로부터 출력된 신호의 강도를 검출하는 수신신호 강도 검출기를 더 포함한다.In addition, preferably, the transceiver further includes a received signal strength detector for detecting the strength of the signal output from the RF down converter to control the operating range of the second automatic gain amplifier.
또한, 바람직하게는, 상기 채널선택 필터부는, 서로 다른 채널 대역폭을 가지는 채널선택필터와, 변복조 방식에 따라 상기 채널선택필터를 선택하는 스위치를 포함한다.Preferably, the channel selection filter unit includes a channel selection filter having different channel bandwidths, and a switch for selecting the channel selection filter according to a modulation / demodulation method.
또한, 바람직하게는, 상기 RF 국부 신호 발생부는, 기준 클럭 발생기에서 발생한 신호와 국부 신호 발생기에서 발생한 신호가 비교되는 위상비교기와, 서로 다른 분주비에 따라 결정되는 루프필터와, 변복조 방식에 따라 상기 루프필터를 선택하는 스위치를 포함한다.Preferably, the RF local signal generator may include a phase comparator for comparing the signal generated from the reference clock generator and the signal generated from the local signal generator, a loop filter determined according to different division ratios, and the modulation and demodulation scheme. A switch for selecting a loop filter is included.
또한, 바람직하게는, 상기 송수신 장치는, 변복조 방식 선택신호를 수신하여 상기 스위치를 구동하는 스위치 구동기를 더 포함한다.Also, preferably, the transmission and reception apparatus further includes a switch driver that receives the modulation and demodulation selection signal to drive the switch.
또한, 상기 송수신 장치에서, 상기 변복조 방식은 GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 GFSK 변복조방식은 블루투스1에 이용되고, 상기 QPSK 변복조방식은 블루투스2에 이용될 수 있다.In addition, in the transceiver, the modulation and demodulation method may include Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) and Quadrature Phase Shift Keying (QPSK). Here, the GFSK modulation and demodulation method may be used for Bluetooth 1, and the QPSK modulation and demodulation method may be used for Bluetooth 2.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 알에프를 공통으로 하는 이중 변복조 고주파 송수신 장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the dual modulation and demodulation high frequency transceiving device in common with RF according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1은 본 발명에 따른 알에프를 공통으로 하는 이중 변복조 고주파 송수신 장치의 블록 구성도의 일 예이다.1 is an example of a block diagram of a dual modulation and demodulation high frequency transmission and reception apparatus having a common RF according to the present invention.
상기 이중 변복조 고주파 송수신 장치(100)는 GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying) QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 기저대역신호 제어부(10)와, RF(Radio Frequency) 하향 변환부(20)와, RF 국부신호발생부(30)와, RF 상향 변환부(40)와, 패널 선택 필터부(50)와, IF 하향 변환부(60)와, IF(Intermediate Frequency) 국부신호발생부(70)와, IF 상향 변환부(80)와, 대역통과필터(11)와, 스위치(12)와, 스위치 구동기(13,14,15,16,17)와, 수신신호강도 검출기(18)와, 피크 검출기(19)를 포함한다.The dual-modulation demodulation high-frequency transceiver 100 is a Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) baseband signal controller 10, a Radio Frequency (RF) downconverter 20, and an RF local signal generation. Unit 30, RF up-converter 40, panel select filter 50, IF down-converter 60, IF (Intermediate Frequency) local signal generator 70, and IF up-convert The unit 80, the band pass filter 11, the switch 12, the switch drivers 13, 14, 15, 16, 17, the received signal strength detector 18, and the peak detector 19 Include.
도 1에 도시된 이중 변복조 고주파 송수신 장치(100)의 더욱 세부적인 구성을 도시한다.A more detailed configuration of the dual modulation / modulation high frequency transceiver 100 shown in FIG. 1 is shown.
상기 송신장치는 기저대역에서 들어온 디지털 신호가 D/A(Digital to Analog)변환기(84,87)에서 아날로그 신호로 변환되고, D/A변환기(84,87)에서 출력된 I(In-phase),Q(Quadrature-phase) 신호는 저역통과필터(83,86)에서 고주파 성분의 신호가 제거되고, I/Q 변조기(82,85)로 입력된다.In the transmitter, the digital signal from the baseband is converted into an analog signal by the digital to analog (D / A) converters 84 and 87, and an I (in-phase) output by the D / A converters 84 and 87. The quadrature-phase (Q) signal is removed from the low pass filter (83,86) by a high frequency signal and input to the I / Q modulator (82,85).
IF 국부 신호 발생부(70)는 기준 클럭 주파수 발생기에서 발생한 신호가 위상 비교기(75)에서 비교되어 루프필터(74)를 거치면서 전압으로 바뀌어 국부신호발생기(73)를 제어하여 중심주파수 70MHz의 신호가 발생되는데, 상기 신호는 2배기(72)를 거치면서 주파수의 크기가 2배가 되어 140MHz의 신호를 발생하고, 상기 신호는 위상 변위기(71)를 통과하여 동일위상과 90도 차이의 위상을 가지는 두 개의 신호로 분리되고, 상기 두 개의 신호는 I/Q 변조기(82,85)로 각각 입력된다. 따라서, I/Q 변조기(82,85)에서는 IF 국부 신호 발생부(70)에서 발생한 신호와 저역통과필터(83,86)에서 출력된 신호가 혼합되어 중심주파수가 140MHz인 IF 신호로 변환된다. IF 신호로 변환된 신호는 자동 이득 증폭기(81)로 입력되고, 자동 이득 증폭기(81)는 입력된 IF 신호의 크기를 조절하여 송신장치의 포화를 방지한다. 상기 자동 이득 증폭기(81)의 구동범위는, 후술하는 피크 검출기(19)에서 검출된 신호의 최대값을 수신한 제어장치의 제어신호를 받아서 조절가능해진다.The IF local signal generator 70 compares the signal generated from the reference clock frequency generator with the phase comparator 75 and changes the voltage through the loop filter 74 to control the local signal generator 73 to control the signal having a center frequency of 70 MHz. The signal is generated through the doubler 72, the frequency is doubled to generate a signal of 140MHz, and the signal passes through the phase shifter 71 to phase out of phase with the same phase and 90 degrees. The branches are separated into two signals, which are input to the I / Q modulators 82 and 85, respectively. Therefore, in the I / Q modulators 82 and 85, the signal generated from the IF local signal generator 70 and the signal output from the low pass filters 83 and 86 are mixed and converted into an IF signal having a center frequency of 140 MHz. The signal converted into the IF signal is input to the automatic gain amplifier 81, and the automatic gain amplifier 81 adjusts the magnitude of the input IF signal to prevent saturation of the transmitter. The driving range of the automatic gain amplifier 81 can be adjusted by receiving a control signal of the controller which has received the maximum value of the signal detected by the peak detector 19 described later.
중심 주파수 140MHz의 IF 신호는 채널 선택 필터부(50)에서 각 변복조 방식에 따라 스위치 구동기(16,17)가 각각 스위치(53,54)를 구동시켜 서로 다른 대역폭을 가지는 채널선택필터(51,52)를 선택하여 RF 상향 변환부(40)에 전달된다.In the IF signal of the center frequency 140MHz, the channel select filter 51 and 52 having the different bandwidths are provided by the switch drivers 16 and 17 respectively driving the switches 53 and 54 according to each modulation and demodulation scheme in the channel select filter unit 50. ) Is transmitted to the RF up-conversion unit 40.
본 발명에 따른 스위치 구동기(16,17)의 일 예가 도 3에 도시되어 있다. 도3에 도시된 스위치 구동기는 2개의 NOT 게이트(91,92)로 이루어지며, 제어장치 즉, 기저대역신호 제어부(10)로부터 예를 들어, QPSK 또는 GFSK 변조방식에 따른 제어신호를 수신하여 선택된 변복조 방식에 따라 채널선택필터(51) 또는 채널선택필터(52)를 선택한다.An example of switch drivers 16, 17 according to the invention is shown in FIG. 3. The switch driver shown in FIG. 3 is composed of two NOT gates 91 and 92, and is selected by receiving a control signal according to, for example, a QPSK or GFSK modulation scheme from a control device, that is, the baseband signal controller 10. The channel selection filter 51 or the channel selection filter 52 is selected according to the modulation / demodulation method.
이와 같이 도 3에 도시된 스위치 구동기의 구성은 스위치 구동기(13,14,15)에도 적용된다.Thus, the configuration of the switch driver shown in FIG. 3 is also applied to the switch drivers 13, 14, and 15.
RF 국부 신호 발생부(30)는, 기준 클럭 발생기에서 발생한 신호와 국부 신호 발생기(36)에서 발생한 신호가 비교되는 위상 비교기(31), 서로 다른 분주비를 가지는 루프 필터(33,34), 서로 다른 루프 필터를 선택하는 스위치(32,35), 상기 스위치를 구동시키는 스위치 구동기(14,15)를 포함한다. 이와 같은 구성에 의해 RF 국부 신호 발생부(30)는 기저대역신호 제어부(10)로부터 예를 들어, QPSK 또는 GFSK 변조방식에 따른 제어신호를 수신하여 선택된 변복조 방식에 따른 채널 대역폭에 따라 스위치 구동기(14,15)를 구동시켜 루프 필터(33,34)를 선택하고, 선택된 루프 필터의 분주비에 따라서 발생된 고주파 대역 신호가 상향 혼합기(44)에 입력된다.The RF local signal generator 30 includes a phase comparator 31 in which a signal generated by the reference clock generator and a signal generated by the local signal generator 36 are compared, loop filters 33 and 34 having different division ratios, and Switches 32 and 35 for selecting different loop filters and switch drivers 14 and 15 for driving the switches. By such a configuration, the RF local signal generator 30 receives a control signal according to, for example, the QPSK or GFSK modulation scheme from the baseband signal controller 10 and switches the switch driver according to the channel bandwidth according to the selected modulation and demodulation scheme. 14 and 15 are driven to select the loop filters 33 and 34, and the high frequency band signal generated according to the division ratio of the selected loop filter is input to the up-mixer 44.
RF 상향 변환부(40)의 상향 혼합기(44)에서 선택된 변복조 방식에 따라서 RF 국부 신호 발생부(30)에서 발생한 신호와 채널선택필터부(50)에서 출력된 신호가 혼합되어 2.4GHz대역의 RF 신호로 변환된다. 상향 혼합기(44)에서 상기 변환된 RF 신호는 대역통과필터(43)에서 잡음신호가 제거되고, 구동증폭기(42)를 거치면서 신호가 증폭되어 전력증폭기(41)를 구동시킬 만한 충분한 전력으로 만들어진 후 전력증폭기(41)에서 신호가 증폭된다.According to the modulation and demodulation method selected by the up-mixer 44 of the RF up-converter 40, the signal generated from the RF local signal generator 30 and the signal output from the channel selection filter unit 50 are mixed to RF in the 2.4 GHz band. Is converted into a signal. The converted RF signal in the up-mixer 44 is made of a sufficient power to drive the power amplifier 41 by removing the noise signal from the bandpass filter 43 and amplifying the signal through the driving amplifier 42. The signal is then amplified in the power amplifier 41.
상기 증폭된 신호는 스위치(12)와 대역통과필터(11)를 거쳐 안테나를 통과한 후 무선환경으로 전파된다. 또한, 전력증폭기(41)를 통과한 신호는 스위치(12)와는 별개의 경로인 피크 검출기(19)를 거쳐 신호의 최대 값을 검출한 후 제어장치(10)로 보내어져 자동 이득 증폭기(81)의 동작 범위를 조절한다.The amplified signal is propagated to the wireless environment after passing through the antenna through the switch 12 and the band pass filter (11). In addition, the signal passing through the power amplifier 41 is passed to the control device 10 after detecting the maximum value of the signal through the peak detector 19 which is a separate path from the switch 12, the automatic gain amplifier 81 Adjust the range of motion.
상기 수신장치는 안테나에서 들어온 신호를 대역통과필터(11)에서 잡음신호를 제거하고 송수신분리 스위치(12)에서 수신장치 측으로 제어를 한 다음, RF 하향 변환부(20)의 저잡음 증폭기(21)로 전달된다. 저잡음 증폭기(21)는 시스템의 전체 잡음지수를 고려하여 2dB 이하의 잡음지수를 가져야 하고, 저잡음 증폭기(21)를 통과한 신호는 대역통과필터(22)에서 이미지 신호가 제거되고 이득증폭기(23)에서 신호가 커진 후 하향 혼합기(24)로 전달된다. 하향 혼합기(24)로 전달된 상기 신호는 RF 국부 신호 발생부(30)에서 발생한 신호와 혼합되어 140MHz의 IF 신호로 변환된다. 상기 하향 혼합기(24)로 전달되는 RF 국부 신호 발생부(30)로부터 출력되는 신호 또한 그 변복조 방식에 따라 선택된 채널 대역의 신호이다.The receiving device removes the noise signal from the band pass filter 11 from the antenna and controls the transmitting / receiving switch 12 to the receiving device side, and then to the low noise amplifier 21 of the RF down converter 20. Delivered. The low noise amplifier 21 should have a noise figure of 2 dB or less in consideration of the overall noise figure of the system, and the signal passing through the low noise amplifier 21 is removed from the band pass filter 22 and the gain amplifier 23 is removed. At the signal is passed to the down mixer 24. The signal transmitted to the down mixer 24 is mixed with the signal generated by the RF local signal generator 30 and converted into an IF signal of 140 MHz. The signal output from the RF local signal generator 30 delivered to the down mixer 24 is also a signal of a channel band selected according to the modulation and demodulation scheme.
또한, 상기 하향 혼합기(24)에서 변환된 140MHz의 IF 신호는, 송신에서와 마찬가지동작에 의해, 선택된 변복조 방식에 따라 채널선택필터(51,52)를 거친 후 두 가지 경로로 분산된다. 첫 번째 경로는 IF 하향 변환부(60)의 자동 이득 증폭기(61)를 통과하여 IF 국부 신호 발생부(70)에서 발생한 140MHz의 신호와 I/Q 복조기(62,66)에서 혼합되어 동일위상과, 90도 위상차가 나는 신호로 분리되어 저역통과필터(63,67)에서 고주파 신호가 제거되고, 증폭기(64,68)에서 신호가 증폭되어 A/D 변환기(65,69)를 거친 후 디지털 신호로 변환되어 기저대역(10)으로 전달된다. 두 번째 경로는 수신신호강도검출기(18)로 전달되어 수신신호의 크기를 검출한 후 제어장치(10)로 보내어져 자동 이득 증폭기(61)의 구동범위(Dynamic Range)를 조절 가능하게 한다.In addition, the 140 MHz IF signal converted by the downlink mixer 24 is distributed in two paths after passing through the channel selection filters 51 and 52 according to the selected modulation and demodulation method in the same manner as in the transmission. The first path passes through the automatic gain amplifier 61 of the IF downconversion section 60 and is mixed with the 140MHz signal generated by the IF local signal generation section 70 and the I / Q demodulators 62 and 66. The high frequency signal is removed from the low pass filter (63,67), the signal is amplified by the amplifier (64, 68), and then passed through the A / D converter (65,69). Is converted to and passed to baseband 10. The second path is transmitted to the received signal strength detector 18 to detect the magnitude of the received signal and then sent to the control device 10 to adjust the dynamic range of the automatic gain amplifier 61.
상기 고주파 송수신 장치(100)는 민감도를 향상시키기 위해서 RF 부분을 일정한 IF를 갖는 헤테로다인 방식을 사용하고, 송수신, 루프필터, 채널선택필터의 선택을 용이하게 하기 위해 스위치 구동기(13,14,15,16,17)를 부가하며, 변복조 방식에 따라 채널 대역폭을 선택할 수 있는 채널선택 필터부(70)를 구비한다. RF 국부 신호 발생부 또한 변복조 방식에 따른 채널 대역폭에 따라 루프필터(33,34)를 스위치(14,15)를 이용하여 선택할 수 있도록 한다. 2.4GHz 대역의 일반적인 고주파 송수신 장치의 규격은 다음 표와 같다.The high frequency transceiver 100 uses a heterodyne method having a constant IF of an RF portion to improve sensitivity, and switch drivers 13, 14, and 15 to facilitate selection of a transmission / reception, a loop filter, and a channel selection filter. 16 and 17, and a channel selection filter 70 for selecting a channel bandwidth according to a modulation and demodulation scheme. The RF local signal generator also allows the loop filters 33 and 34 to be selected using the switches 14 and 15 according to the channel bandwidth according to the modulation and demodulation scheme. The general specifications of the high frequency transceiver of the 2.4GHz band are shown in the following table.
이상 상술한 바와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 2.4GHz 대역에서 이중 변복조 방식의 사용시 공통 RF를 이용하여 두 가지 변복조 방식을 모두 적용함으로써 구현 비용 및 시스템의 크기를 줄일 수 있고, 두가지 변복조 방식 특히, GFSK와 QPSK 변복조방식간에 호환성이 이루어지게 할 수 있다.According to the configuration of the present invention as described above, when using the dual modulation and demodulation scheme in the 2.4GHz band by applying both modulation and demodulation schemes using a common RF, the implementation cost and the size of the system can be reduced, and two modulation and demodulation schemes, in particular, This allows for compatibility between GFSK and QPSK modulation and demodulation.
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