KR100516916B1 - 시간지연과 파형 변환을 이용한 펄스 발생장치 및 그방법과 그를 이용한 다중 주파수 대역폭 무선통신시스템의 송신장치 - Google Patents

시간지연과 파형 변환을 이용한 펄스 발생장치 및 그방법과 그를 이용한 다중 주파수 대역폭 무선통신시스템의 송신장치 Download PDF

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KR100516916B1 KR10-2003-0032607A KR20030032607A KR100516916B1 KR 100516916 B1 KR100516916 B1 KR 100516916B1 KR 20030032607 A KR20030032607 A KR 20030032607A KR 100516916 B1 KR100516916 B1 KR 100516916B1
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 시간지연과 파형 변환을 이용한 펄스 발생장치 및 그 방법과 그를 이용한 다중 주파수 대역폭 무선통신 시스템의 송신장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 시간지연과 펄스 변환을 이용하여 펄스 폭을 조절할 수 있고, 캐리어 주파수의 사용없이 펄스의 폭을 조절함으로써 다중 주파수 밴드 및 멀티유저 적용이 가능한 펄스 발생장치 및 그 방법과 그를 이용한 다중 주파수 대역폭 무선통신 시스템의 송신장치를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 펄스 발생장치에 있어서, 제1 및 제2 지연 시간 정보를 제공하기 위한 시간지연 제어수단; 상기 제1 지연 시간 정보에 따라, 입력 트리거 신호로부터 분기된 제1 사각파의 시간을 지연하고, 신호 파형을 반전하기 위한 제1 시간지연수단; 상기 제2 지연 시간 정보에 따라, 상기 입력 트리거 신호로부터 분기된 제2 사각파의 시간을 지연하기 위한 제2 시간지연수단; 상기 제1 시간지연수단과 제2 시간지연수단으로부터 시간지연이 다른 반전 및 비반전 신호를 각각 입력받아, 소정 시간지연 만큼의 펄스폭을 가진 펄스 신호를 만들기 위한 펄스 합성수단; 및 상기 펄스 합성수단에서 출력된 펄스 신호를 변형한 후 필요한 신호를 선택하여 출력하기 위한 파형 변환수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 통신 시스템 등에 이용됨.

Description

시간지연과 파형 변환을 이용한 펄스 발생장치 및 그 방법과 그를 이용한 다중 주파수 대역폭 무선통신 시스템의 송신장치{Impulse Generator using time delay and wave transform and Multi frequency band communication transmitter system}
본 발명은 시간지연과 파형 변환을 이용한 펄스 발생장치 및 그 방법과 그를 이용한 다중 주파수 대역폭 무선통신 시스템의 송신장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시간지연과 펄스 변환기를 이용하여 펄스 폭을 조절할 수 있는 펄스 발생장치와 이를 이용한 캐리어 주파수의 사용 없이 펄스의 폭을 조절 함으로써 다중 주파수 밴드 및 멀티유저 적용이 가능한 다중 주파수 대역폭을 지원하는 무선통신시스템의 송신장치에 관한 것이다.
일반적으로, 개인 통신용, 의료 및 군사용 등에 사용되는 소자 개발자들은 개발 중 몇 가지 중대한 문제에 부딪치고 있다. 저전력 설계, 주파수 재사용 문제, 채널화 그리고 비용 등은 중요한 4가지 문제이다. 이와 같은 문제를 해결하는 한가지 대안으로 제시되고 있는 것이 초광대역(Ultra Wide Bandwidth : 이하, "UWB"라 함) 통신이다.
UWB 기술은 수 ~ 수십GHz 대의 넓은 주파수 대역을 사용하는 것에 비해 전력 소비가 낮으며, 전송속도는 500Mbps~1Gbps에 이르며, 보안기능과 다른 무선 네트워킹 기술과의 공존이 가능한 장점을 가지고 있다.
대부분의 무선 기술들(예를들면, Cellular, Satellite, Television, Cable 등)이 무선 주파수(RF) 반송파(Carrier)라 불리는 기준 주파수 파형의 형태를 변화시켜 정보를 전달하는데 반해, UWB 기술은 반송파를 사용하지 않고 "0"과 "1"처럼 일정한 주기와 파형을 가지고 있는 전기적 신호인 펄스(Pulse)를 1나노초(nanoseconds)보다 짧은 시간 간격으로 안테나를 통해 전송하는 통신 방식이다. 다시 말해서, 일종의 모르스 부호와 같은 역할을 하는 이 펄스를 통해 정보를 전송하는 기술인데, 일정한 시간 간격으로 아주 짧은 펄스(예를들면, 수백 피코초(picosecond))를 발사할 경우에 일정한 시간의 전후로 짧은 시간만큼 변조하여 마이너스로 변조될 경우에는 "0", 플러스로 변조될 경우에는 "1"이라는 정보를 송신하는 무선 기술이다. 이러한 부호화한 펄스를 정확한 시간에 맞게 전송하면 엄청나게 많은 분량의 데이터를 전송할 수 있으며, 이론적으로는 사용자를 무제한으로 지원할 수 있는 특징이 있다. 따라서, UWB 통신을 통하여 다양한 전송 율의 데이터 통신과 멀티유저 통신이 가능하다.
한편, UWB 통신 및 레이더 그리고 지하 탐침 등의 구현을 위해서는 송신기에서 펄스 발생장치의 성능이 전체적인 시스템의 성능을 좌우 하게 된다.
도 1 은 기존의 펄스 발생장치의 구성예시도로서, 미국 특허 등록 번호 US5216695 "Short pulse microwave source with a high RPF and low power drain"이라는 명칭으로 게시된 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 펄스 발생장치는 애벌런치 트랜지스터(Avalanche Transistor)를 N개 직렬로 연결 하여 100ps의 라이징(Rising)및 폴링(Falling) 시간을 가지고 3ns의 펄스 폭을 가진 고전압 펄스를 만드는 장치이다.
즉, C1~Cn까지 "VC" 및 "Vcc"에 의해 전하 축적이 발생한다. "Q1" 애벌런치 트랜지스터(Avalanche Transistor)의 베이스 포트에 트리거(Trigger) 신호가 입력되면 "Q1"의 컬렉터와 에미트가 도통되고, "Q2"에서 "Qn"까지 애벌런치 트랜지스터(Avalanche Transistor)가 도통되어 "B" 포트에서 펄스를 발생하게 된다.
그러나, 이 장치는 펄스의 반복 주기를 30KHz이상 올릴 수 없다는 문제점이 있었다. 즉, 초고속 통신에는 매우 큰 약점을 가지고 있다.
한편, 일반적으로 디지털 무선 통신 시스템에 있어서 다양한 전송율의 데이터 통신과 멀티 유저의 실현을 위해서는 다중 주파수 대역폭 특성을 지원하여야 한다. 다중 주파수 대역 폭을 지원하기 위해서는 일반적으로 캐리어 신호를 데이터에 곱해서 중심 주파수를 천이 시키는 기술이 일반적으로 사용되어 진다. 하지만 이 경우 캐리어 신호의 주파수를 급격하게 변화 시키는 기술이 필요하지만 주파수의 급격한 변화에는 많은 문제가 있고 가능한 천이 시간에도 한계가 있다. 또한, 사용 가능한 주파수 밴드의 숫자가 한정 되어 전체 시스템의 효율적인 운용에 문제점이 있다.
도 2 는 일반적인 디지털 무선 통신 시스템의 구성예시도로서, 국내 특허 등록번호 10-0295439 "다중 주파수 대역폭 무선 통신시스템의 송신장치"에 게시된 내용이다.
도면에서, "211"은 소스코딩, "212"는 디지털 변조기, "213"은 저대역 여파기, "214"는 곱셈기, "215"는 스위치, "216"은 클럭 발생기, "217"은 대역폭 선형 선택 제어신호, "218"은 중심주파수회로부, "219"는 선형 증폭기, "220"은 RF 회로부, 그리고 "221"은 안테나를 각각 나타낸다.
먼저, 소스코딩(211)을 통과한 신호를 디지털 변조기(212)를 통과한 후 저 대역 여파기(213)를 통과 시켜 펄스정형을 한 후, 캐리어 신호를 발생시키기 위하여 캐리어 주파수와 같은 주파수를 가진 클럭 발생기(216)를 이용하여 캐리어 신호를 발생 후 곱셈기(Multiplier)(214)에서 곱하여 사용하려는 주파수 밴드로 천이 시킨 후 스위치(215)를 통하여 해당 주파수 밴드를 처리하는 회로인 중심주파수회로부(218)로 전달하여 선형 증폭기(219), RF 회로부(220), 안테나(221)를 통해 무선으로 보내는 기술이다.
그러나, 상기 선행 특허는 다음과 같은 문제점이 있었다.
먼저, 클럭 발생기(216)는 사용하려는 주파수 밴드의 중심 주파수와 동작 속도가 같다. 이 경우 중심 주파수를 급격하게, 그리고 매우 짧은 시간에 변화시키기 위해서는 매우 복잡한 회로가 필요하고, 노이즈 및 이미지 주파수 신호의 영향에 매우 취약하게 된다.
또한, 주파수의 천이가 불규칙적으로 발생 할 경우 주파수 천이 시간은 매우 많은 시간이 필요하게 되어 동시 사용자에 제한 요소가 되고 또한 동시에 다중 밴드를 사용 하는 것이 매우 힘들다.
또한, 하나의 주파수 밴드 당 하나의 중심 주파수 회로부가 필요하므로 구현 시 매우 복잡한 회로가 되고 또한 사용 가능한 밴드의 수도 제한된다.
또한, 하나의 소스 신호에서 다수의 중심 주파수 회로로 선택적으로 신호를 전달하여야 하므로 매우 정밀한 스위치 동작이 필요하고, 스위치의 동작 속도에 사용 가능한 밴드의 수와 전송속도가 제한된다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 시간지연과 펄스 변환을 이용하여 펄스 폭을 조절할 수 있고, 캐리어 주파수의 사용없이 펄스의 폭을 조절함으로써 다중 주파수 밴드 및 멀티유저 적용이 가능한 펄스 발생장치 및 그 방법과 그를 이용한 다중 주파수 대역폭 무선통신 시스템의 송신장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 펄스 발생장치에 있어서, 제1 및 제2 지연 시간 정보를 제공하기 위한 시간지연 제어수단; 상기 제1 지연 시간 정보에 따라, 입력 트리거 신호로부터 분기된 제1 사각파의 시간을 지연하고, 신호 파형을 반전하기 위한 제1 시간지연수단; 상기 제2 지연 시간 정보에 따라, 상기 입력 트리거 신호로부터 분기된 제2 사각파의 시간을 지연하기 위한 제2 시간지연수단; 상기 제1 시간지연수단과 제2 시간지연수단으로부터 시간지연이 다른 반전 및 비반전 신호를 각각 입력받아, 소정 시간지연 만큼의 펄스폭을 가진 펄스 신호를 만들기 위한 펄스 합성수단; 및 상기 펄스 합성수단에서 출력된 펄스 신호를 변형한 후 필요한 신호를 선택하여 출력하기 위한 파형 변환수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 방법은, 시간지연과 파형 변환을 이용한 펄스 발생방법에 있어서, 입력 트리거 신호로부터 소정의 펄스 폭을 가진 사각파를 분기하는 단계; 분기된 사각파의 시간지연을 각각 조정한 후, 일 신호의 파형을 반전하는 단계; 시간지연이 다른 반전 및 비반전 신호를 합성하여, 소정 시간지연 만큼의 펄스폭을 가진 펄스 신호로 만드는 펄스 합성단계; 및 상기 펄스 합성단계에서 생성된 펄스 신호를 변형한 후 필요한 신호를 선택하여 출력하는 파형 변환단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 또 다른 장치는, 다중 주파수 대역폭 무선통신 시스템의 송신장치에 있어서, 원하는 주파수 밴드의 중심 주파수에 맞는 펄스폭 정보를 제공하는 대역폭 선택 제어수단; 상기 펄스폭 정보를 바탕으로 상기 중심 주파수에 맞는 펄스가 발생하도록 펄스폭을 조정하기 위한 펄스폭 조정수단; 상기 펄스폭 조정수단의 제어하에, 디지털 변조된 신호의 반전과 시간지연을 통해 펄스폭을 조정하여 상기 중심 주파수에 맞는 펄스를 발생하기 위한 펄스 발생수단; 상기 대역폭 선택 제어수단의 제어하에, 상기 펄스 발생수단에서 발생된 펄스를 타이밍에 맞게 선택하기 위한 스위칭수단; 및 상기 스위칭 수단에서 출력된 신호를 전송하기 위한 전송수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 3 은 본 발명에 따른 펄스 발생장치의 일실시예 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 펄스 발생장치는, 시간지연을 정밀하게 조절하는 제 1 시간지연 제어부(Time Delay Control Block 1)(301) 및 제 2 시간지연 제어부(Time Delay Control Block 1)(302), 입력된 트리거 신호로부터 사각파를 분기하여 상기 제 1 시간지연 제어부(301)의 지연 시간 정보에 따라 시간을 지연하고, 신호 파형을 반전하는 제 1 시간지연부(Time Delay Block(TDB)1)(303), 입력된 트리거 신호로부터 사각파를 분기하여 상기 제 2 시간지연 제어부(302)의 지연 시간 정보에 따라 시간을 지연하는 제 2 시간지연부(Time Delay Block 2)(304), 상기 제 1 시간지연부(303)와 제 2 시간지연부(304)에서 출력된 신호(시간지연이 존재하는 반전 및 비반전 신호)를 입력받아 소정 시간지연만큼의 펄스폭을 가진 신호를 만드는 펄스 합성부(Pulse Combiner Block(PCB)), 그리고 상기 펄스 합성부(305)에서 출력된 신호를 송신하려는 신호로 만든 후 선택한 신호를 전송하기 위한 파형 변환부(Wave Transformer Block(WTB))(306)를 포함한다.
제 1 시간지연 제어부(301)와 제 2 시간지연 제어부(302)는 제 1 시간지연부(303)와 제 2 시간지연부(304)의 시간지연을 정밀하게 조정하는 부분으로 지연 시간 정보를 제 1 시간지연부(303)와 제 2 시간지연부(304)에 제공한다.
제 1 시간지연부(303)는 제 1 시간지연 제어부(301)에서 받은 정밀 지연 시간 정보에 따라 입력 신호의 시간지연 동작을 한 후, 신호를 반전시킨다. 단, 제 1 시간지연부(303)의 전체 시간지연은 시간지연기(Time delayer)와 시간지연 제어부에서 공급된 시간지연 정보의 합으로 구성된다.
제 2 시간지연부(304)는 제 2 시간지연 제어부(302)에서 받은 정밀 지연 시간 정보에 따라 입력 신호를 시간지연 시킨다.
펄스 합성부(305)는 제 1 시간지연부(303)와 제 2 시간지연부(304)의 신호를 합치는 부분이다.
제 1 시간지연부(303)와 제 2 시간지연부(304)는 반전 관계를 가지며 서로 간에 시간지연이 존재한다. 그러므로, 제 1 시간지연부(303)와 제 2 시간지연부(304)의 출력 신호의 합은 입력 신호 구간에 따라 양의 펄스 또는 음의 펄스가 된다. 이때, 펄스 합성부(305)의 펄스 폭은 아래의 식과 같이 된다.
(펄스 합성부 출력 펄스 폭) = (제 1 시간지연부의 시간지연) - (제 2 시간지연부의 시간지연)
파형 변환부(306)는 펄스 합성부(305)의 출력 신호를 원하는 신호 형태로 변형하는 부분이다. 파형 변환부(306)의 출력인 양의 신호와 음의 신호 중 필요한 신호를 선택 스위치로 선택하여 사용자 편의에 맞게 신호를 가공한다.
본 발명에 따른 펄스 발생장치는 제 1 시간지연 제어부(301)와 제 2 시간지연 제어부(302)에 의해서 제 1 시간지연부(303) 및 제 2 시간지연부(304)의 시간지연 동작을 수행하여 최종 신호의 펄스 폭의 조정이 가능하다. 그러므로, 원하는 주파수 영역으로 중심 주파수의 천이가 가능하여 피해야 할 주파수 밴드를 회피하여 사용이 가능하다. 또한, 다중 채널로 사용할 경우에 사용 중인 채널에서 다른 채널로의 변경도 가능하게 된다.
또한, 파형 변환부(306)에 의해 사용자 편의에 의해 최종 출력 신호의 변화가 가능하며 데이터의 코드(Code)에 의해 선택한 신호만의 출력이 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 펄스 발생장치의 펄스 발생 방법은 다음과 같다.
먼저, 트리거 신호로부터 온 수 나노세컨드(ns)의 펄스 폭을 가진 사각파를 분기하여 제 1 시간지연부(303)와 제 2 시간지연부(304)로 입력한다.
그리고, 상기 제 1 시간지연부(303)와 제 2 시간지연부(304)의 시간지연을 제 1 시간지연 제어부(301)와 제 2 시간지연 제어부(302)의 시간지연 조정에 의해 시간지연을 조정한 후, 각각의 신호를 펄스 합성부(305)로 입력하고, 상기 펄스 합성부(305)에서 입력된 신호를 이용하여 소정 시간지연 만큼의 펄스폭을 가진 신호를 만들어 파형 변환부(306)로 전송하고, 파형 변환부(306)에서는 원하는 신호를 만든 후(펄스를 변형, 즉 펄스의 크기 조정 등), 필요한 신호를 선택하여 출력한다.
도 4 는 본 발명에 따른 펄스 발생장치의 타이밍 및 신호를 나타낸 일실시예 설명도로서, 펄스 발생장치의 타이밍 및 신호의 발생 원리를 나타낸다.
도 4에서, A점은 본 발명에 따른 펄스 발생장치의 입력 신호의 파형을 보여주는 것이다. 이 신호에 의해 신호 발생 타이밍을 결정 할 수 있다.
B점은 제 1 시간지연부(303)의 출력을 도시 한 것이다. A점의 신호에 비교하여 시간지연과 반전 효과가 첨가된다.
C점은 제 2 시간지연부(304)의 출력을 도시 한 것이다. A점의 신호에 비교하여 시간지연효과가 첨가된다. B 지점에 비교하여 "제 1 시간지연부의 시간지연 - 제 2 시간지연부의 시간지연" 만큼 시간 리드가 있다.
D점은 B점과 C점의 신호를 비교하여 양의 펄스 또는 음의 펄스가 발생된다.
E점은 사용자 편의에 따라 파형 변환부(306)에 의해 펄스를 변형한 후 선택한 신호만 출력한다.
도 5 는 본 발명에 따른 펄스 발생장치의 최종 출력을 나타낸 일실시예 설명도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 양의 펄스와 음의 펄스가 최종 출력으로 나오며, 여기서 펄스의 폭은 제 1 시간지연부의 시간지연과 제 2 시간지연부의 시간지연 차이가 된다.
도 6a 내지 6d 는 본 발명에 따른 펄스 발생장치의 일실시예 상세구성도이다.
도 6a는 시간지연과 반전기를 이용하여 반전 신호와 비반전 신호를 만든다. 단, 비반전 신호의 지연 시간이 반전 신호보다 더 크면 "비반전 신호 시간지연 - 반전 신호 시간지연"의 시간 만큼 모두 "1" 그리고 모두 "0"인 부분이 존재 한다. 이 신호가 OR 게이트를 통과 하면 모두 "1"인 경우에만 "1"이 되므로 펄스 폭이 "신호 시간지연 - 반전 신호 시간지연"인 하이에서 로우로 변하는 펄스를 만들게 된다. 또한, 이 신호가 NOR 게이트를 통과 하면 모두 "0"인 경우에만 "1"이 되므로 펄스 폭이 "신호 시간지연 - 반전 신호 시간지연"인 로우에서 하이로 변하는 펄스를 만들게 된다. 각각의 신호를 정류 한 후 스위치 동작에 의해 하나를 미분기에 입력 시키면 모노사이클 신호가 나오게 된다.
도 6b는 시간지연과 반전기를 이용하여 반전 신호와 비반전 신호를 만든다. 단, 비반전 신호의 지연 시간이 반전 신호보다 더 크면 "비반전 신호 시간지연 - 반전 신호 시간지연"의 시간 만큼 모두 "1" 그리고 모두 "0"인 부분이 존재 한다. 이 신호가 OR 게이트를 통과 하면 모두 "1"인 경우에만 "1"이 되므로 펄스 폭이 "신호 시간지연 - 반전 신호 시간지연"인 하이에서 로우로 변하는 펄스를 만들게 된다. 또한, 이 신호가 NOR 게이트를 통과 하면 모두 "0"인 경우에만 "1"이 되므로 펄스 폭이 "신호 시간지연 - 반전 신호 시간지연"인 로우에서 하이로 변하는 펄스를 만들게 된다. 각각의 신호 중 하나를 스위치 동작에 하나를 미분기에 입력 시키면 모노사이클 신호가 나오게 된다.
도 6c는 시간지연과 반전기를 이용하여 반전 신호와 비반전 신호를 만든다. 단, 비반전 신호의 지연 시간이 반전 신호보다 더 크면 "비반전 신호 시간 - 지연 반전 신호 시간지연"의 시간 만큼 모두 "1" 그리고 모두 "0"인 부분이 존재 한다. 이 신호가 OR 게이트를 통과 하면 모두 "1"인 경우에만 "1"이 되므로 펄스 폭이 "신호 시간지연 - 반전 신호 시간지연"인 하이에서 로우로 변하는 펄스를 만들게 된다. 이 신호를 정류 한 후 미분기에 입력 시키면 모노사이클 신호가 나오게 된다.
도 6d는 시간지연과 반전기를 이용하여 반전 신호와 비반전 신호를 만든다. 단, 비반전 신호의 지연 시간이 반전 신호보다 더 크면 "비반전 신호 시간지연 - 반전 신호 시간지연"의 시간 만큼 모두 "1" 그리고 모두 "0"인 부분이 존재 한다. 이 신호가 NOR 게이트를 통과 하면 모두 "0"인 경우에만 "1"이 되므로 펄스 폭이 "신호 시간지연 - 반전 신호 시간지연"인 로우에서 하이로 변하는 펄스를 만들게 된다. 이 신호를 미분기에 입력 시키면 모노사이클 신호가 나오게 된다.
도 7 은 본 발명에 따른 다중 주파수 밴드 무선통신 시스템 송신장치의 일실시예 구성도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선통신 시스템 송신장치는, 전송하려는 데이터를 코딩하는 소스코딩(711), 상기 소스코딩(711)에서 출력된 신호를 디지털 부호화하는 디지털 변조기(712), 상기 디지털 변조기(712)에서 출력된 신호를 이용하여 펄스를 발생하는 펄스 발생기(721), 상기 펄스 발생기(721)의 펄스폭을 조정하는 펄스폭 조정기(722), 상기 펄스폭 조정기(722)에 중심 주파수에 맞는 펄스폭 정보를 제공하는 대역폭 선택 제어장치(723), 상기 펄스발생기(721)에서 출력된 신호에서 펄스 발생시 발생 할 수 있는 리플들을 제거하는 ON/OFF 스위치(724), 상기 ON/OFF 스위치(724)에서 출력된 신호를 전송하기 위해 처리하는 RF 회로부(731), 그리고 상기 RF 회로부(731)에서 출력된 신호를 전송하기 위한 안테나(732)를 포함한다.
소스코딩(711)을 통과한 신호를 디지털 변조기(712)를 통과하면 디지털 부호화 되어 "0"또는 "1"의 신호를 가지게 된다.
대역폭 선택 제어장치(723)는 사용하려는 주파수 밴드의 중심 주파수에 맞는 펄스폭 정보를 펄스폭 조정기(722)에 제공하고, 펄스폭 조정기(722)는 펄스발생기(721)에서 중심 주파수에 맞는 펄스가 발생하도록 조정한다. 여기서, 펄스발생기(721)에서 발생한 펄스는 "1/중심주파수"인 펄스 폭을 가진 펄스가 발생한다.
대역폭 선택 제어장치(723)의 대역폭 선택 제어신호는 타이밍에 맞게 ON/OFF 스위치(724)를 연결 한 후, 펄스가 모두 통과 한 후 스위치를 닫는다.
ON/OFF 스위치(724)는 펄스 발생시 발생 할 수 있는 리플들을 제거하고, RF 회로부(731)로 가는 신호를 없애 줌으로써 전체적인 소모 전력을 줄일 수 있다. 최종 적으로 펄스 신호는 안테나(732)로 전달한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 펄스 발생장치와 다중 주파수 대역폭 무선통신 시스템의 송신장치는 간단한 구조를 가진 펄스 폭의 조절이 가능한 펄스 발생장치와 상기 펄스 발생장치를 이용하여 주파수 천이를 시켜서 간단한 구조의 다중 주파수 밴드 송신장치를 구현 할 수 있다. 즉, 송신장치는 사용자의 접속수나 전송율에 따라 시간적으로 분할하여 하나의 분배 시간 중에 펄스 발생장치의 펄스 폭을 조절하여 사용 주파수 밴드에서 중심 주파수를 변동시키고, 펄스 전송시에만 스위치를 이용하여 펄스를 전송한다. 그리고, 다른 분배시간 중에 펄스 폭을 변경한 후 스위치를 연결시켜 시간분할 다중밴드 송신을 수행한다.
또한, 본 발명에 따른 송신장치는 펄스폭을 조절하여 중심주파수를 변경하고, 사용 주파수 밴드를 천이시키며, 펄스폭의 변화를 비규칙적으로 적용하여 주파수 밴드 천이를 비규칙적으로 적용한다.
또한, 본 발명에 따른 송신장치는 시간 분할을 이용하여 한 분배 시간 중에 하나의 주파수 밴드를 배분하고, 시간 분배를 이용하여 하나의 분배 시간 중에 하나의 사용자를 배분한다.
또한, 본 발명에 따른 송신장치는 시간 분배를 이용하여 여러 개의 분배시간에 각각의 주파수 밴드를 배분하여 고속의 데이터를 전송한다.
한편, 송신장치는 펄스 전송시에만 스위치를 연결하고, 전송하지 않을 시에는 단락시킨다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 주파수 밴드를 펄스 폭으로 조절함으로써 중심 주파수를 매우 정밀하게 조절하여 필요한 밴드 만큼 밴드를 나눌 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 사용 주파수 밴드의 천이가 매우 빨리 진행되므로 데이터 전송율에 대한 제한이나 사용자 수에 대한 제한이 없어지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 펄스를 전송하지 않을 경우에는 스위치를 이용하여 연결을 단락시키므로 전력 소모를 줄일 수 있고, 노이즈나 리플들의 영향을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 불규칙한 사용 주파수 변동을 매우 빠르게 진행시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 기존의 펄스 발생장치의 구성예시도.
도 2 는 일반적인 디지털 무선 통신 시스템의 구성예시도.
도 3 은 본 발명에 따른 펄스 발생장치의 일실시예 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 펄스 발생장치의 타이밍 및 신호를 나타낸 일실시예 설명도.
도 5 는 본 발명에 따른 펄스 발생장치의 최종 출력을 나타낸 일실시예 설명도.
도 6a 내지 6d 는 본 발명에 따른 펄스 발생장치의 일실시예 상세구성도.
도 7 은 본 발명에 따른 다중 주파수 밴드 무선통신 시스템 송신장치의 일실시예 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
301 : 제 1 시간지연 제어부 302 : 제 2 시간지연 제어부
303 : 제 1 시간지연부 304 : 제 2 시간지연부
305 : 펄스 합성부 306 : 파형 변환부

Claims (15)

  1. 펄스 발생장치에 있어서,
    제1 및 제2 지연 시간 정보를 제공하기 위한 시간지연 제어수단;
    상기 제1 지연 시간 정보에 따라, 입력 트리거 신호로부터 분기된 제1 사각파의 시간을 지연하고, 신호 파형을 반전하기 위한 제1 시간지연수단;
    상기 제2 지연 시간 정보에 따라, 상기 입력 트리거 신호로부터 분기된 제2 사각파의 시간을 지연하기 위한 제2 시간지연수단;
    상기 제1 시간지연수단과 제2 시간지연수단으로부터 시간지연이 다른 반전 및 비반전 신호를 각각 입력받아, 소정 시간지연 만큼의 펄스폭을 가진 펄스 신호를 만들기 위한 펄스 합성수단; 및
    상기 펄스 합성수단에서 출력된 펄스 신호를 변형한 후 필요한 신호를 선택하여 출력하기 위한 파형 변환수단
    을 포함하는 펄스 발생장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간지연 제어수단은,
    상기 제1 시간지연수단에 상기 제1 지연 시간 정보를 제공하는 제1 시간지연 제어수단과, 상기 제2 시간지연수단에 상기 제2 지연 시간 정보를 제공하는 제2 시간지연 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 발생장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 펄스 합성수단은,
    제1 시간지연수단의 시간지연과 제2 시간지연수단의 시간지연의 차 만큼의 펄스폭을 가진 펄스를 만드는 것을 특징으로 하는 펄스 발생장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 변환수단은,
    상기 펄스 합성수단의 출력 신호를 원하는 신호 형태로 변형하여, 출력인 양의 신호와 음의 신호 중 필요한 신호를 선택 스위치로 선택하여 편의에 맞게 신호를 가공하는 것을 특징으로 하는 펄스 발생장치.
  5. 시간지연과 파형 변환을 이용한 펄스 발생방법에 있어서,
    입력 트리거 신호로부터 소정의 펄스 폭을 가진 사각파를 분기하는 단계;
    분기된 사각파의 시간지연을 각각 조정한 후, 일 신호의 파형을 반전하는 단계;
    시간지연이 다른 반전 및 비반전 신호를 합성하여, 소정 시간지연 만큼의 펄스폭을 가진 펄스 신호로 만드는 펄스 합성단계; 및
    상기 펄스 합성단계에서 생성된 펄스 신호를 변형한 후 필요한 신호를 선택하여 출력하는 파형 변환단계
    를 포함하는 펄스 발생방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 펄스 합성단계에서의 소정 시간지연은,
    분기된 사각파의 제1 시간지연과 제2 시간지연의 차 만큼의 시간지연인 것을 특징으로 하는 펄스 발생방법.
  7. 다중 주파수 대역폭 무선통신 시스템의 송신장치에 있어서,
    원하는 주파수 밴드의 중심 주파수에 맞는 펄스폭 정보를 제공하는 대역폭 선택 제어수단;
    상기 펄스폭 정보를 바탕으로 상기 중심 주파수에 맞는 펄스가 발생하도록 펄스폭을 조정하기 위한 펄스폭 조정수단;
    상기 펄스폭 조정수단의 제어하에, 디지털 변조된 신호의 반전과 시간지연을 통해 펄스폭을 조정하여 상기 중심 주파수에 맞는 펄스를 발생하기 위한 펄스 발생수단;
    상기 대역폭 선택 제어수단의 제어하에, 상기 펄스 발생수단에서 발생된 펄스를 타이밍에 맞게 선택하기 위한 스위칭수단; 및
    상기 스위칭 수단에서 출력된 신호를 전송하기 위한 전송수단
    을 포함하는 송신장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 펄스 발생수단은,
    제1 및 제2 지연 시간 정보를 제공하기 위한 시간지연 제어수단;
    상기 제1 지연 시간 정보에 따라, 입력 트리거 신호로부터 분기된 제1 사각파의 시간을 지연하고, 신호 파형을 반전하기 위한 제1 시간지연수단;
    상기 제2 지연 시간 정보에 따라, 상기 입력 트리거 신호로부터 분기된 제2 사각파의 시간을 지연하기 위한 제2 시간지연수단;
    상기 제1 시간지연수단과 제2 시간지연수단으로부터 시간지연이 다른 반전 및 비반전 신호를 각각 입력받아, 소정 시간지연 만큼의 펄스폭을 가진 펄스 신호를 만들기 위한 펄스 합성수단; 및
    상기 펄스 합성수단에서 출력된 펄스 신호를 변형한 후 필요한 신호를 선택하여 출력하기 위한 파형 변환수단
    을 포함하는 송신장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 송신장치는,
    사용자의 접속수/전송율에 따라 시간적으로 분할하여 한 분배 시간 중에 상기 펄스발생수단의 펄스 폭을 조절하여 사용 주파수 밴드에서 중심 주파수를 변동시키고 펄스 전송시에만 상기 스위칭수단을 이용하여 펄스를 전송하고, 다른 분배시간 중에 펄스 폭을 변경한 후 상기 스위칭수단을 연결시켜 시간분할 다중밴드 송신을 하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신장치는,
    상기 펄스폭을 조절하여 중심주파수를 변경하고, 사용 주파수 밴드를 천이시키는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 송신장치는,
    상기 펄스폭의 변화를 비규칙적으로 적용하여 주파수 밴드 천이를 비규칙적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 송신장치는,
    시간 분할을 이용하여 한 분배 시간 중에 하나의 주파수 밴드를 배분하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 송신장치는,
    시간 분배를 이용하여 한 분배 시간 중에 하나의 사용자를 배분하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 송신장치는,
    시간 분배를 이용하여 여러 개의 분배시간에 각각의 주파수 밴드를 배분하여 고속의 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 송신장치는,
    펄스 전송시에만 상기 스위칭수단을 연결하고, 전송하지 않을 시에는 단락시키는 것을 특징으로 하는 송신장치.
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