KR100521414B1 - 최적화된 카테시안 피드백 루프를 이용한 직접변환 송신시스템 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

본 발명은 최적화된 카테시안 피드백 루프를 이용한 직접변환 송신 시스템에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은, 카테시안 피드백 루프(CFL: Cartesian Feedback Loop)의 동작 상태를 점검하여 그 동작상태에 따라 궤환신호의 크기와 변조를 위한 반송파의 위상을 변화시킴으로써, 온도, 주변 부품의 특성변화 등 환경의 변화에 대해서도 최적의 동작상태를 유지시킬 수 있게 하며; 또한, 베이스밴드의 신호와 CFL의 복조기 이후의 신호(즉, 궤환 회로를 거치면서 복조된 신호)를 더하여 선왜곡신호원을 만들어서(즉, 왜곡성분만을 추출하여) 에러 증폭기에 인가함으로써, 전력증폭기의 선형성을 증대시킬 수 있게 하는, 최적화된 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템을 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결 방법의 요지

본 발명은, 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템에 있어서, 송신데이터를 처리하여 베이스밴드 송신 동위상(I: In-phase)/직교(Q: Quadrature phase)채널 신호을 출력하고, 직접변환방식 송신 수단에서의 위상조절과 I/Q 복조 수단에서의 크기조절을 제어하기 위한 디지털 신호 처리 수단; 상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호를 직접변환방식을 이용하여 송신 고주파신호로 변조하기 위한 상기 직접변환방식의 송신 수단; 상기 직접변환방식의 송신 수단으로부터 출력되는 송신 고주파신호를 베이스밴드 I/Q채널 신호로 복조하기 위한 상기 I/Q 복조 수단; 상기 I/Q 복조 수단으로부터 출력되는 상기 복조된 베이스밴드 I/Q채널 신호와 상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호를 결합하여, 스퓨리어스 신호를 추출하기 위한 스퓨리어스 신호 추출 수단; 및 상기 스퓨리어스 추출 수단에서 추출된 스퓨리어스신호를 위상 반전시켜서, 상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호와 결합하여, 상기 직접변환방식의 송신 수단으로 전달하기 위한 I/Q 에러 증폭 수단을 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 CFL 직접변환 송신 시스템 등에 이용됨.

Description

최적화된 카테시안 피드백 루프를 이용한 직접변환 송신 시스템{Direct Conversion Transmit System using Optimized CFL}

본 발명은 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카테시안 피드백 루프(CFL)의 동작 상태를 점검하여 그 동작상태에 따라 궤환신호의 크기와 변조를 위한 반송파의 위상을 변화시키고; 또한, 베이스밴드의 신호와 CFL의 복조기 이후의 신호(즉, 궤환 회로를 거치면서 복조된 신호)를 더하여 선왜곡신호원을 만들어서 에러 증폭기에 인가하는, 최적화된 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템에 관한 것이다.

현재의 통신 시스템은 보다 좁은 주파수 대역으로 보다 많은 정보를 전송하는 방식으로 발전하고 있다. 이를 위해서 디지털 변조 방식이 주류를 이루고 있다.

간이무선국용으로 사용되는 무전기 또한 이런 추세에 따라 초협대역 (6.25KHz) 디지털 전송방식에 대한 연구가 활발히 이루어 지고 있다.

그런데, 초협대역 디지털 변조 방식의 경우, 기존의 FM방식등과 비교하면, QPSK 계열의 변조 방식을 사용하기 때문에 전송신호의 최대전력과 평균전력의 비가 10dB 이상 된다. 이런 이유로 신호의 왜곡없이 신호를 전송하기 위해서는, 안테나 전단의 송신 전력 증폭기는 원하는 전력보다 큰 전력 증폭기를 사용해야만 한다.

이러한 단점을 보완하기 위해서, 전력 증폭기의 최대 전력은 줄이고, 추가적인 선형화 회로를 이용하여 신호의 왜곡을 줄이는 방법이 일반적으로 사용되고 있다.

카테시안 피드백 루프(CFL: Cartesian Feedback Loop)을 이용한 선형화 방법은 그 중의 한가지 방법으로서, 통신 대역이 좁아서 궤환에 의해 발생되는 위상 왜곡이 상대적으로 적은 통신 시스템에 사용되는 선형화 방법이다.

이러한 CFL을 이용한 선형화 방법이란 베이스밴드의 신호를 변조하고, 그 변조된 신호를 전력증폭기에서 증폭한 후, 증폭된 신호를 방향성 결합기를 이용하여 신호를 추출한 후, 다시 이 신호를 복조시켜 변조 전의 베이스밴드 신호와 결합하는 궤환회로를 형성하여 신호의 왜곡을 개선하는 방법이다.

이렇게 선형성을 개선하기 위해서는 복조된 신호의 크기와 위상을 변화하여 최적점을 찾아서 동작하도록 신호의 크기와 위상을 결정해주어야만 한다.

도 1 은 종래의 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템의 구성도이다.

베이스밴드에서 생성된 정보신호는 I/Q 변조기(103, 109)를 거치면서 국부발진기(111)에서 발생시킨 신호와 결합하여 주파수 변조를 이룬다.

이후, 전력증폭기(105)를 거치면서 증폭되어 안테나를 통해 방사된다. 이때, 전력증폭기(105)의 종단에 방향성 결합기(106)를 삽입하여 방사되는 정보신호를 추출한 후, 가변 감쇠기(113)를 통과하여 원하는 전력 레벨의 신호값으로 감쇠시킨 다음, 다시 I/Q 복조기(114, 116)를 이용하여 베이스밴드 신호로 복조시킨다. 여기서, 복조된 신호는 전력증폭기(105)를 거치면서 발생되는 왜곡성분에 대한 정보를 포함하고 있다.

이렇게 복조된 신호는 다시 I/Q 에러 증폭기(102, 110)에 인가되고, 이 I/Q 에러 증폭기(102, 110)에서 최초 베이스밴드에서 인가된 정보신호와 전력증폭기 (105)와 궤환 회로를 거치면서 발생되는 왜곡신호를 비교하여 왜곡신호의 위상을 역위상으로함으로써, 에러 증폭기의 출력은 선왜곡신호를 포함하는 신호를 이룬다.

이렇게 선왜곡된 신호는 전력증폭기(105)에 인가되면, 전력증폭기(105)에서 발생시키는 왜곡성분과 상쇄되는 효과를 가져 오기 때문에, 전력증폭기(105)가 선형동작을 하게 하는 효과를 가진다.

상기와 같이, 선왜곡성분을 만들기 위해서는, 가변감쇠기(113)와 위상변화기 (107)의 감쇠값 및 위상변화값을 최적화시켜야 한다. 가변 감쇠기(113)와 위상변화기(107)의 조절을 위해서 디지털 신호 처리기(DSP)(101)에서 위상 조절신호(P1)와 크기 조절신호(M1)를 위상변화기(107) 및 가변 감쇠기(113)에 인가한다.

상기와 같은 종래의 카테시안 피드백 루프(CFL) 선형화 장치에서 위와 같은 과정을 통하여 한번 결정된 감쇠값과 위상변화값은 무전기내에서 단독으로 조정할 수가 없었다. 이는 변수값(감쇠값 및 위상변화값)을 조절할 때 전체적인 CFL 의 특성을 자체적으로 점검할 수 없기 때문이다.

따라서, 제품 출고시 최적으로 결정된 감쇠값과 위상변화값들이 온도나 습도의 변화, 주변 부품의 특성 변화 등으로 인하여 최적의 동작점이 되지 못할 때에는, 이 변수값을 변경해 주지 않으면 전력 증폭기의 선형성이 악화되어, 수신측에서 통화 품질이 나빠지게 된다는 문제점이 있었다.

즉, 왜곡 보상의 최적화를 위해서 가변감쇠기(113)와 위상 변환기(107)의 값을 일단 결정하여 조정한 후, 동작중의 많은 변수들(예를 들면, 부품의 온도, 습도에 따른 변화 등)에 의해서 최적점이 변하면 CFL의 특성을 다시 최적점으로 이동시킬 수 있는 수단이 없기 때문에, 계측기등을 이용하여 다시 가변감쇠기(113)와 위상변화기(107)의 값을 최적화시켜야 하는 문제점이 있었다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같은 CFL 선형화 장치는, I/Q 에러증폭기(102, 110)에서 베이스밴드의 신호와, 전력증폭기(105) 및 궤환회로를 거쳐 복조된 왜곡성분이 있는 복조된 신호를 비교하기 때문에, 정보신호를 가진 자기 신호도 감쇠한다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점 때문에 I/Q 에러 증폭기(102, 110)의 이득은 궤환 회로가 없을 때와 궤환회로를 가질 때를 서로 달리 해야만 하고, 궤환 회로가 없을 때가 궤환 회로가 있을 때보다 높은 이득을 가져야 하기 때문에, I/Q 에러 증폭기(102, 110)는 선형성을 보장하기 위해서 고전력의 에러 증폭기를 사용해야만 한다는 문제점이 있었다.

즉, CFL 선형화 장치는 궤환을 이용하기 때문에 궤환을 거친 신호를 베이스밴드 신호와 결합하는 과정에서 베이스밴드 신호를 감쇠시키기 때문에, 궤환 신호를 사용할 때와 사용하지 않을 때의 이득이 달라져서 에러 증폭기의 이득을 달리 해 주어야하만 하는데, 이를 조절하기가 어렵다는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 카테시안 피드백 루프(CFL: Cartesian Feedback Loop)의 동작 상태를 점검하여 그 동작상태에 따라 궤환신호의 크기와 변조를 위한 반송파의 위상을 변화시킴으로써, 온도, 주변 부품의 특성변화 등 환경의 변화에 대해서도 최적의 동작상태를 유지시킬 수 있게 하며; 또한, 베이스밴드의 신호와 CFL의 복조기 이후의 신호(즉, 궤환 회로를 거치면서 복조된 신호)를 더하여 선왜곡신호원을 만들어서(즉, 왜곡성분만을 추출하여) 에러 증폭기에 인가함으로써, 전력증폭기의 선형성을 증대시킬 수 있게 하는, 최적화된 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템에 있어서, 송신데이터를 처리하여 베이스밴드 송신 동위상(I: In-phase)/직교(Q: Quadrature phase)채널 신호을 출력하고, 직접변환방식 송신 수단에서의 위상조절과 I/Q 복조 수단에서의 크기조절을 제어하기 위한 디지털 신호 처리 수단; 상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호를 직접변환방식을 이용하여 송신 고주파신호로 변조하기 위한 상기 직접변환방식의 송신 수단; 상기 직접변환방식의 송신 수단으로부터 출력되는 송신 고주파신호를 베이스밴드 I/Q채널 신호로 복조하기 위한 상기 I/Q 복조 수단; 상기 I/Q 복조 수단으로부터 출력되는 상기 복조된 베이스밴드 I/Q채널 신호와 상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호를 결합하여, 스퓨리어스 신호를 추출하기 위한 스퓨리어스 신호 추출 수단; 및 상기 스퓨리어스 추출 수단에서 추출된 스퓨리어스신호를 위상 반전시켜서, 상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호와 결합하여, 상기 직접변환방식의 송신 수단으로 전달하기 위한 I/Q 에러 증폭 수단을 포함한다.

한편, 본 발명은, 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템에 있어서, 송신데이터를 처리하여 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호을 출력하고, 스위칭 수단에 의하여 전달되는 복조된 베이스밴드 I/Q채널 신호에 따라 직접변환방식 송신 수단에서의 위상조절과 I/Q 복조 수단에서의 크기조절을 제어하기 위한 디지털 신호 처리 수단; 상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호를 직접변환방식을 이용하여 송신 고주파신호로 변조하기 위한 상기 직접변환방식 송신 수단; 상기 직접변환방식의 송신 수단으로부터 출력되는 송신 고주파신호를 베이스밴드 I/Q채널 신호로 복조하기 위한 상기 I/Q 복조 수단; 상기 I/Q 복조 수단을 통하여 복조되어 피드백되는 신호를 위상반전시켜서, 상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호와 결합하여, 상기 직접변환방식의 송신 수단으로 전달하기 위한 I/Q 에러 증폭 수단; 및 상기 I/Q 복조 수단에 의하여 복조된 베이스밴드 I/Q채널 신호를 상기 디지털 신호 처리 수단으로 전달하기 위한 상기 스위칭 수단을 포함한다.

또한, 상기 본 발명은, 상기 I/Q 복조 수단으로부터 출력되는 상기 복조된 베이스밴드 I/Q채널 신호와 상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호를 결합하여 스퓨리어스 신호를 추출하고, 상기 추출된 스퓨리어스 신호를 상기 에러 증폭 수단으로 피드백시키기 위한 스퓨리어스 신호 추출 수단을 더 포함한다.

본 발명은, CFL을 이용한 초협대역 디지털 무선기 시스템에서 디지털 신호 처리기(DSP: Digtal Signal Processor)를 이용하여 디지털 LPF 및 BPF를 구현하고, 이를 이용하여 복조된 신호를 각각의 필터를 통과시켜 자기채널과 인접채널의 전력을 비교하여 시스템의 이상 유무를 판단하고, 궤환신호의 크기 변수와 위상변수를 조정하여 동작 중에도 시스템의 열화를 보정할 수 있게 하고; 또한, 베이스밴드 신호와 전력증폭기와 궤환 회로를 거쳐 복조된 신호를 덧셈기를 이용하여 베이스밴드 신호가 없이 왜곡된 신호만을 추출한 후, 그 왜곡된 신호와 베이스밴드신호를 에러 증폭기에 인가하여 에러증폭기 출력에서 선왜곡된 신호를 만들어 전력증폭기에 인가함으로써, 전력증폭기의 선형성을 증대시킬 수 있게 하는 것이다.

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 2 는 본 발명에 따른 최적화된 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템의 일실시예 구성도로서, 덧셈기를 이용하여 베이스밴드 신호와 왜곡신호를 결합하여 베이스밴드 신호가 제거된 신호를 이용하는 CFL 선형화 장치를 나타낸다.

"20"은 직접변환방식의 송신부, "21"은 I/Q 복조부, "22"는 스위칭부를 나타낸다.

직접변환방식의 송신부(20)는 디지털 신호 처리기(201)에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호를 직접변환방식을 이용하여 송신 고주파신호로 변조하며, I/Q 복조부(21)는 카테시안 피드백 루프(CFL)의 일부분으로서, 직접변환방식의 송신 수부(20)으로부터 출력되는 송신 고주파신호를 베이스밴드 I/Q채널 신호로 복조하며, 스위칭부(22)는 I/Q 복조부(21)에 의하여 복조된 베이스밴드 I/Q채널 신호를 디지털 신호 처리기(201)로 전달하는 기능을 수행한다.

디지털 신호 처리기(DSP)(201)를 이용하여 만들어진 베이스밴드 신호(즉, 는 I/Q 에러증폭기(202, 210)와 I/Q 변조기(203, 209)를 거치면서 주파수 변조를 하고, 다시 전력증폭기(205)를 거치면서 증폭된다.

그 증폭된 신호는 방향성 결합기(206)를 통해 추출된 후, 가변 감쇠기(213)와 I/Q 복조기(214, 216)를 거치면서 다시 베이스밴드 신호로 복조된다. 여기서, 복조된 신호는 전력 증폭기(205)를 거치면서 생성된 왜곡성분(즉, 스퓨리어스신호)을 포함하고 있다.

복조된 신호와 디지털 신호 처리기(DSP)(201)에서 만들어진 최초의 베이스밴드 신호를, I/Q 뺄셈기(221, 222)를 이용하여 더함으로써, 베이스밴드 신호가 제거된, 즉 자기 채널 이외의 왜곡성분만을 가진 신호(즉, 스퓨리어스신호)를 만들어 낸다. 여기서, I/Q 뺄셈기(221, 222)는 I/Q 복조부(21)로부터 출력되는 복조된 베이스밴드 I/Q채널 신호와 디지털 신호 처리기(201)에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호를 결합하여 스퓨리어스 신호를 추출하고, 그 추출된 스퓨리어스 신호를 에러 증폭기(202, 210)으로 피드백시키는 스퓨리어스 신호 추출기에 해당한다.

이렇게 만들어진 왜곡성분만을 가진 신호(스퓨리어스 신호)와 디지털 신호 처리기(DSP)(201)에서 만들어진 최초의 베이스밴드 신호를 I/Q 에러 증폭기(202, 210)에 함께 인가하여 I/Q 에러 증폭기(202, 210)에서 선왜곡된 신호를 만든다. I/Q 에러 증폭기(202, 210)는 왜곡성분만을 가진 신호(221, 221의 출력신호로서, 스퓨리어스신호)를 180도 위상 반전시켜서, 디지털 신호 처리기(DSP)(201)에서 만들어진 최초의 베이스밴드 신호와 결합시켜서, 선왜곡된 신호를 만든다.

이렇게 만들어진 선왜곡된 신호를 전력 증폭기(205)에 인가함으로써 전력증폭기의 선형성을 향상시킬 수 있다.

이때, 왜곡성분을 얼마나 제거하는 지를 결정하는 변수는 방향성 결합기(206) 다음단의 가변감쇠기(213)의 감쇠량과 국부발진기(211) 다음단의 변조기용 위상 변화기(207)의 위상 변화량으로 결정이 된다.

종래의 기술은 이렇게 한번 결정된 감쇠값과 위상변화값은 무전기내에서 단독으로 조정할 수가 없었다. 그 이유는 변수값(감쇠값 및 위상변화값)을 조절할 때 전체적인 CFL 의 특성을 자체적으로 점검할 수 없기 때문이었다. 그 결정된 감쇠값과 위상변화값들이 온도나 습도의 변화, 주변 부품의 특성 변화등으로 최적점이 되지 못할 때, 이 변수값을 변경해 주지 않으면 전력 증폭기의 선형성이 악화되어 수신측에서 통화 품질이 나빠지게 된다.

한편, 본 발명에서는, 종래 기술과 달리, 초협대역 디지털 무전기 단독으로 CFL의 동작상태를 점검할 수 있다.

도 3 은 본 발명에 따른 복조된 신호의 주파수 스펙트럼에 대한 설명도이다.

전력증폭기(205), 방향성 결합기(206), 및 복조기(214, 216)를 거친 신호는 원래의 베이스밴드 신호(300)와 전력증폭기의 비선형 특성으로 인해 발생되는 스퓨리어스 성분(301)을 함께 가지고 있다.

그 복조된 신호는 I/Q 스위치(219, 220)를 이용하여 디지털 신호 처리기(DSP)(201)로 전송되는데, 이때, I/Q 복조기(214, 216)를 거친 신호 C1(223)의 주파수 스펙트럼은 도3 과 같다.

도 4 는 본 발명에 따른 디지털 신호 처리기(DSP)에서의 크기/위상 조절에 대한 설명도이다.

디지털 신호 처리기(DSP)(201)에서는 복조된 신호(C1)를 도 4에 도시된 바와 같이, 저역통과 여파기(401)와 밴드대역 통과 여파기(403)를 이용하여 각각의 주파수 밴드 신호를 분리한 후, 전력 검출기(402, 404)를 이용하여 각 주파수 밴드의 전력을 측정한다.

이렇게 측정된 값 A, B를 서로 비교(A/B)하여 그 비교값(A/B값)이 초기 설정된 임계값(즉, CFL이 정상동작할 때의 값)보다 크기가 작아지면, 이는 전력 증폭기의 선형화가 열화된 것으로서, 스퓨리어스 성분(301)이 커진 것을 의미한다.

즉, 밴드대역 통과 여파기(403)와 전력검출기2(404)를 통과하는 신호가 커지면, 분모인 B값이 커지게 되고, 따라서 비교값(A/B값)이 초기 설정된 임계값(즉, CFL이 정상동작할 때의 값)보다 크기가 작아지게 된다.

A/B값이 작아진다는 것은 전력증폭기의 선형화가 열화되는 것을 의미하며, CFL의 동작이 이상상태가 되는 것이므로, CFL의 가변감쇠기(213)와 위상변화기 (217)의 감쇠값 및 위상변화값을 조절해야만 CFL을 최적화시킬 수 있게 된다.

따라서, 디지털 신호 처리기(DSP)(201)는 CFL의 상태를 점검한 후, 가변감쇠기 조절 신호(M1)(218)와 위상변화기 조절신호(P1)(217)을 이용하여, A/B가 임계값보다 커지게 되는 값으로 감쇠값 및 위상변화값을 조절한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같은 본 발명은, 초협대역 디지털 무전기 CFL의 동작 상태를 점검하여 CFL이 최적점에서 동작하도록 함으로써, 전력 증폭기의 전력 효율을 향상시켜 밧데리의 사용 시간을 연장시킬 수 있으며, 또한 왜곡성분을 억제하여 채널통화 품질을 보다 우수하게 유지시킬 수 있게 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, CFL을 이용한 초협대역 디지털 무선기 시스템에서 디지털 신호 처리기(DSP)를 이용하여 디지털 LPF 및 BPF를 구현하고, 이를 이용하여 복조된 신호를 각각의 필터를 통과시켜 자기채널과 인접채널의 전력을 비교하여 시스템의 이상 유무를 판단하고 크기 변수와 위상변수를 조정함으로써, 동작중에도 시스템의 열화를 보정할 수 있게 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 베이스밴드 신호와, 전력증폭기와 궤환 회로를 거쳐 복조된 신호를 덧셈기를 이용하여 베이스밴드 신호가 없이 왜곡된 신호만을 추출한 후, 그 추출된 신호와 베이스밴드신호를 에러 증폭기에 인가하여 에러증폭기 출력에서 선왜곡된 신호를 만들어 전력증폭기에 인가함으로써, 전력증폭기의 선형성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 종래의 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템의 구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 최적화된 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템의 일실시예 구성도.

도 3 은 본 발명에 따른 복조된 신호의 주파수 스펙트럼에 대한 설명도.

도 4 는 본 발명에 따른 디지털 신호 처리기(DSP)의 일실시예 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

20: 직접변환방식의 송신부 21: I/Q 복조부

22: 스위칭부 201: 디지털 신호 처리기(DSP)

202: I 에러 증폭기 203: I 변조기

204: I/Q 결합기 205: 전력 증폭기

206: 방향성 결합기 207: 위상변화기

208, 215: 0도, 90도 전력 분배기 209: Q 변조기

210: Q 에러 증폭기 211: 국부 발진기

212: 전력 검출기 213: 가변 감쇠기

214: I 복조기 216: Q 복조기

217: 위상변화기 조절 신호 218: 가변감쇠기 조절 신호

219: I 스위치 220: Q 스위치

221, 222: I, Q 뺄셈기(스퓨리어스신호 추출기)

223: DSP에 인가되는 복조된 신호

Claims (4)

1. 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템에 있어서,

   송신데이터를 처리하여 베이스밴드 송신 동위상(I: In-phase)/직교(Q: Quadrature phase)채널 신호을 출력하고, 직접변환방식 송신 수단에서의 위상조절과 I/Q 복조 수단에서의 크기조절을 제어하기 위한 디지털 신호 처리 수단;

   상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호를 직접변환방식을 이용하여 송신 고주파신호로 변조하기 위한 상기 직접변환방식의 송신 수단;

   상기 직접변환방식의 송신 수단으로부터 출력되는 송신 고주파신호를 베이스밴드 I/Q채널 신호로 복조하기 위한 상기 I/Q 복조 수단;

   상기 I/Q 복조 수단으로부터 출력되는 상기 복조된 베이스밴드 I/Q채널 신호와 상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호를 결합하여, 스퓨리어스 신호를 추출하기 위한 스퓨리어스 신호 추출 수단; 및

   상기 스퓨리어스 추출 수단에서 추출된 스퓨리어스신호를 위상 반전시켜서, 상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호와 결합하여, 상기 직접변환방식의 송신 수단으로 전달하기 위한 I/Q 에러 증폭 수단

   을 포함하는 최적화된 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템.
2. 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템에 있어서,

   송신데이터를 처리하여 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호을 출력하고, 스위칭 수단에 의하여 전달되는 복조된 베이스밴드 I/Q채널 신호에 따라 직접변환방식 송신 수단에서의 위상조절과 I/Q 복조 수단에서의 크기조절을 제어하기 위한 디지털 신호 처리 수단;

   상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호를 직접변환방식을 이용하여 송신 고주파신호로 변조하기 위한 상기 직접변환방식 송신 수단;

   상기 직접변환방식의 송신 수단으로부터 출력되는 송신 고주파신호를 베이스밴드 I/Q채널 신호로 복조하기 위한 상기 I/Q 복조 수단;

   상기 I/Q 복조 수단을 통하여 복조되어 피드백되는 신호를 위상반전시켜서, 상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호와 결합하여, 상기 직접변환방식의 송신 수단으로 전달하기 위한 I/Q 에러 증폭 수단; 및

   상기 I/Q 복조 수단에 의하여 복조된 베이스밴드 I/Q채널 신호를 상기 디지털 신호 처리 수단으로 전달하기 위한 상기 스위칭 수단

   을 포함하는 최적화된 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 디지털 신호 처리 수단의 제어 과정은,

   상기 복조된 베이스밴드 I/Q채널 신호를 저역통과 여파기와 밴드대역 통과 여파기를 이용하여 서로 다른 주파수밴드 신호로 분리한 후, 상기 분리된 두신호의 전력비교에 따라 상기 직접변환방식 송신 수단에서의 위상조절과 상기 I/Q 복조 수단에서의 크기조절을 제어하는 것을 특징으로 하는 최적화된 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 I/Q 복조 수단으로부터 출력되는 상기 복조된 베이스밴드 I/Q채널 신호와 상기 디지털 신호 처리 수단에서 출력되는 베이스밴드 송신 I/Q채널 신호를 결합하여 스퓨리어스 신호를 추출하고, 상기 추출된 스퓨리어스 신호를 상기 에러 증폭 수단으로 피드백시키기 위한 스퓨리어스 신호 추출 수단

   을 더 포함하는 최적화된 카테시안 피드백 루프(CFL)를 이용한 직접변환 송신 시스템.