KR100639321B1 - Apparatus for automatic phase controlling in CDMA system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CDMA 시스템의 디지털 변조시 위상오차를 감소시켜 복조되는 신호의 왜곡을 최소화하기에 적당하도록 한 CDMA 시스템에서 위상오차 자동조절장치를 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은, 가입자 신호를 부호화하고 RF신호로 변조하여 송신하는 변조단과; 상기 변조단의 일정 위치에서 신호를 검출하여 위상오차 보상을 수행하는 위상 조절단으로 이루어져, 디지털 변복조시 위상에 관계된 변조오차를 최소화할 수 있으므로 시스템의 변복조 특성을 개선하여 CDMA 시스템의 통화품질을 향상시킬 수 있게 된다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an apparatus for automatically adjusting a phase error in a CDMA system that is suitable for minimizing distortion of a demodulated signal by reducing a phase error in digital modulation of the CDMA system. A modulation stage for modulating and transmitting the RF signal; It consists of a phase adjusting stage that detects a signal at a certain position of the modulation stage to compensate for the phase error, and can minimize the modulation error related to the phase during digital modulation and demodulation, thereby improving the call quality of the CDMA system by improving the modulation and demodulation characteristics of the system. You can do it.

Description

씨디엠에이 시스템에서 위상오차 자동조절장치 {Apparatus for automatic phase controlling in CDMA system} Apparatus for automatic phase controlling in CDMA system             

도1은 종래기술에 의한 CDMA 시스템의 변조단의 블록구성도이고,1 is a block diagram of a modulation stage of a CDMA system according to the prior art,

도2는 본 발명의 일실시예에 의한 CDMA 시스템에서 위상오차 자동조절장치의 블록구성도이다.
2 is a block diagram of an apparatus for automatically adjusting a phase error in a CDMA system according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 : 변조단21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28: modulation stage

31 : 위상검출부 32 : 제어부 33 : 벡터신호 해석부
31: phase detection unit 32: control unit 33: vector signal analysis unit

본 발명은 CDMA(Code Division Multiple Access, 코드분할 다중접속) 시스템의 디지털 변복조 회로에 관한 것으로, 특히 디지털 변조시 위상오차를 감소시켜 복조되는 신호의 왜곡을 최소화하기에 적당하도록 한 CDMA 시스템에서 위상오차 자 동조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a digital modulation and demodulation circuit of a code division multiple access (CDMA) system, and more particularly to a phase error in a CDMA system that is suitable for minimizing distortion of a demodulated signal by reducing a phase error during digital modulation. It relates to an automatic control device.

일반적으로 CDMA 시스템을 비롯한 디지털 신호를 무선 송수신하는 시스템은 디지털 신호를 변조하여 전송하고, 변조된 신호를 수신하여 복조하게 된다.In general, a system for wirelessly transmitting and receiving digital signals including a CDMA system modulates and transmits a digital signal, and receives and demodulates the modulated signal.

이때 송수신되는 신호는 안테나와 안테나간의 무선전송 구간의 환경에 따른 왜곡을 비롯하여 송수신 시스템내 변복조 동작시 발생하는 왜곡성분 등에 의한 영향을 받게 된다.At this time, the signal transmitted and received is affected by the distortion component generated during the modulation and demodulation operation in the transmission and reception system, as well as the distortion according to the environment of the radio transmission section between the antenna and the antenna.

본 발명은 디지털 송수신 신호의 변복조시 신호왜곡을 최소화하려는 것인 바, 이러한 본 발명에 대비되는 종래기술을 설명한다.The present invention is intended to minimize the signal distortion during the modulation and demodulation of the digital transmission and reception signal, it will be described in the prior art in contrast to the present invention.

먼저, 도1은 종래기술에 의한 CDMA 시스템의 변조단의 블록구성도이다.First, Fig. 1 is a block diagram of a modulation stage of a CDMA system according to the prior art.

상기 도1에 도시된 바와 같이 종래의 장치에서 디지털 변환부(11)는 아날로그 형태의 가입자 신호를 디지털 신호로 변환하게 된다. 이때 가입자 신호는 가입자의 음성 등을 포함한다.As shown in FIG. 1, in the conventional apparatus, the digital converter 11 converts an analog subscriber signal into a digital signal. At this time, the subscriber signal includes a subscriber voice.

디지털 변환부(11)에서 변환된 디지털 신호는 에러검출/압축부(12)에 의해 신호 에러의 검출동작 및 압축동작을 포함한 여러 과정의 처리동작이 수행된 후 부호화부(13)로 전송된다.The digital signal converted by the digital converter 11 is transmitted by the error detection / compression unit 12 to the encoder 13 after various processing operations including a signal error detection operation and a compression operation are performed.

그런다음 부호화부(13)가 신호를 심볼로 부호화(Encoding)한다. 상기 부호화된 신호는 각각 동위상 데이터(I, In-phase)와 90도 위상변화를 가진 데이터(Q, Quad-phase)로 분리된다.The encoder 13 then encodes the signal into symbols. The encoded signals are separated into in-phase data (I, In-phase) and data having a 90 degree phase change (Q, Quad-phase), respectively.

분리된 I 및 Q는 기저대역 통과필터(FIR)(14)를 거치면서 기저대역의 신호만이 통과된다. The separated I and Q pass through a baseband pass filter (FIR) 14 where only the baseband signal is passed.                         

기저대역 통과필터(14)에서 출력되는 I 및 Q는 변조부(15)로 입력되어 서로 합해진다. 변조부(15)는 국부발진 주파수신호(LO, Local Oscillation)를 입력받아 상기 합해진 신호를 중간 주파수(IF, Intermediate Frequency) 상태의 신호로 변환한다.I and Q output from the baseband pass filter 14 are input to the modulator 15 and summed together. The modulator 15 receives a local oscillation frequency signal (LO) and converts the summed signal into a signal having an intermediate frequency (IF) status.

변조부(15)에 의해 변환된 중간 주파수 신호는 믹싱부(16)로 입력되어 RF 신호(Radio Frequency)가 된다.The intermediate frequency signal converted by the modulator 15 is input to the mixing unit 16 to become an RF signal (Radio Frequency).

믹싱부(16)를 통과한 RF 신호는 대역통과 필터(BPF)(17)를 거치면서 원하지 않는 잡음성분이 제거된 다음 증폭부(18)에 의해 전송에 적정할 정도로 증폭되어 안테나를 통해 전송된다.The RF signal passing through the mixing unit 16 passes through a band pass filter (BPF) 17 to remove unwanted noise components, and is then amplified to an appropriate level for transmission by the amplifier 18 and transmitted through the antenna. .

이러한 동작으로 디지털 신호의 변조가 이루어지며, 안테나를 통해 수신된 신호를 디지털 복조하는 동작은 상기 변조동작의 역으로 진행된다.This operation modulates the digital signal, and the digital demodulation of the signal received through the antenna proceeds in the reverse of the modulation operation.

그러나 상기 설명한 종래기술은, 신호 변복조시 심볼로 부호화된 데이터(I 또는 Q)가 필터를 통과하거나 변조되는 과정 또는 여러 경로를 거치는 과정에서 신호지연 등의 원인으로 위상오차가 발생하게 되면, 이러한 신호를 수신하는 측에서 신호복조시 정확한 신호를 복조하기 어렵게 되는 문제점이 있었다.However, in the above-described conventional technology, when a signal (I or Q) encoded by a symbol during signal modulation and demodulation passes through a filter or modulates, or a phase error occurs due to a signal delay in a process of passing through several paths, such a signal There was a problem that it is difficult to demodulate the correct signal when demodulating the signal at the receiving side.

특히, 위상오차의 정도가 클 경우에는 전송된 데이터의 복원이 불가능해 데이터의 유실 등이 유발될 수도 있었다.In particular, when the degree of phase error is large, it is impossible to restore the transmitted data, which may cause loss of data.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 CDMA 시스템의 디지털 변조시 위상오차를 감소시켜 복조되 는 신호의 왜곡을 최소화하기에 적당하도록 한 CDMA 시스템에서 위상오차 자동조절장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to reduce the phase error during digital modulation of a CDMA system and to minimize distortion of a demodulated signal. To provide a phase error automatic control device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 CDMA 시스템에서 위상오차 자동조절장치는, 가입자 신호를 부호화하고 RF신호로 변조하여 송신하는 변조단과; 상기 변조단의 일정 위치에서 신호를 검출하여 위상오차 보상을 수행하는 위상 조절단으로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, an apparatus for automatically adjusting phase error in a CDMA system according to the present invention includes: a modulation stage for encoding a subscriber signal, modulating the signal into an RF signal, and transmitting the signal; A technical feature of the present invention is that the phase adjustment stage is configured to detect a signal at a predetermined position of the modulation stage and perform phase error compensation.

이하, 상기와 같은 CDMA 시스템에서 위상오차 자동조절장치의 기술적 사상에 따른 일실시예에 의거 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail according to an embodiment according to the spirit of the apparatus for automatically adjusting a phase error in the CDMA system.

먼저, 도2는 본 발명의 일실시예에 의한 CDMA 시스템에서 위상오차 자동조절장치의 블록구성도이다.First, Figure 2 is a block diagram of a phase error automatic adjustment apparatus in a CDMA system according to an embodiment of the present invention.

상기 도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 적절한 실시예는, 가입자 신호를 부호화하고 RF신호로 변조하여 송신하는 변조단(21~28)과; 상기 변조단(21~28)의 부호화된 신호 및 RF 신호를 검출하여 위상오차 보상을 수행하는 위상 조절단(31, 32, 33)으로 구성된다.As shown in Fig. 2, a suitable embodiment of the present invention includes: modulation stages 21 to 28 for encoding a subscriber signal, modulating the subscriber signal into an RF signal, and transmitting the modulation signal; Phase adjustment stages 31, 32, and 33 are provided to detect the encoded signals and the RF signals of the modulation stages 21 to 28 to perform phase error compensation.

이와 같이 구성되는 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the device configured as described above is as follows.

본 발명에 제시하는 장치는 종래의 변복조 회로에 위상 조절단(31, 32, 33)을 더 포함하여 구성하게 된다. 상기 위상 조절단(31, 32, 33)은 위상검출부(31)와 제어부(32) 및 벡터신호 해석부(33)로 이루어진다. The apparatus proposed in the present invention further comprises a phase adjusting stage 31, 32, 33 in a conventional modulation and demodulation circuit. The phase adjusting stages 31, 32, and 33 include a phase detector 31, a controller 32, and a vector signal analyzer 33.                     

한편, 변조단(21~28)의 동작은 기 설명한 종래기술의 해당 기능부 동작과 동일하다.On the other hand, the operation of the modulation stage (21 ~ 28) is the same as the operation of the functional unit of the prior art described above.

디지털 변조시 변조오차는 여러 가지 원인으로 발생될 수 있다. 시스템 내부나 여러 주변환경으로부터 발생하는 변조오차 중에서 위상오차는 주로 변조회로의 I 및 Q 신호간 성분차이, 매칭 또는 그 이외의 원인에 의해 발생되는데, 오차가 클 경우에는 시스템의 데이터 송수신 품질에 매우 심각한 영향을 미칠 수도 있다.Modulation errors in digital modulation can occur for a variety of reasons. Among the modulation errors that occur inside the system or in various surroundings, the phase error is mainly caused by component differences between the I and Q signals of the modulation circuits, and by matching or other causes. It may have a serious impact.

그래서 이러한 위상오차를 제거하거나 최소화해 주기 위한 수단을 본 발명이 제공하게 된다.Thus, the present invention provides a means for eliminating or minimizing such a phase error.

본 발명에서 위상 조절단(31, 32, 33)은 부호화부(23)가 생성한 동위상 데이터(I)와 90도 위상변화를 가진 데이터(Q)를 적정한 위치에서 검출하여 위상오차를 조정하게 된다. 이때 신호의 검출은 변조부(25)가 변조하기 직전의 신호 또는 안테나로 나가는 신호에 대하여 수행될 수 있다.In the present invention, the phase adjusting stages 31, 32 and 33 detect the in-phase data I generated by the encoder 23 and the data Q having a 90 degree phase change at an appropriate position to adjust the phase error. do. In this case, the detection of the signal may be performed on a signal immediately before the modulator 25 modulates or a signal going to the antenna.

상기의 동작으로 여러 경로에서 일어나는 위상오차를 검출하고 그에 따른 위상조정을 수행하게 된다.The above operation detects a phase error occurring in various paths and performs phase adjustment accordingly.

보다 구체적으로 설명하면, 위상검출부(31)가 변조부(25)로 입력되는 I 및 Q 신호를 추출하여 상기 추출된 신호의 위상오차에 대한 정보를 제어부(32)로 전송한다. More specifically, the phase detector 31 extracts I and Q signals input to the modulator 25 and transmits information on the phase error of the extracted signal to the controller 32.

위상검출부(31)가 위상오차를 검출하고 조정하기 위해서는 비교의 기준이 되는 신호위상이 필요하다. 그래서 위상검출부(31)는 상기 변조단(21~28)을 통한 신호 변조시 표준적인 운용조건에서 변조부(25)로 입력되는 신호를 기준신호로 하여 상기 기준신호의 위상과 위상검출부(31)가 현재 검출한 신호의 위상을 비교하여 위상오차 정도를 진단한다.In order for the phase detector 31 to detect and adjust the phase error, a signal phase as a reference for comparison is required. Thus, the phase detector 31 uses the signal input to the modulator 25 under standard operating conditions as a reference signal when modulating the signals through the modulation stages 21 to 28, and the phase and phase detector 31 of the reference signal. Compares the phase of the currently detected signal and diagnoses the degree of phase error.

그러면 위상검출부(31)가 검출한 위상오차를 보상하기 위한 제어수단이 필요하다. 본 발명에서 위상오차 보상은 제어부(32)에 의해 수행된다.Then, control means for compensating for the phase error detected by the phase detector 31 is required. In the present invention, phase error compensation is performed by the controller 32.

즉, 제어부(32)는 위상검출부(31)가 검출한 위상오차 정보에 따라 현재 신호의 위상을 기준신호의 위상에 일치시키기 위한 위상오차 보상동작을 수행한다. 이러한 동작을 위한 제어부(32)는 위상가변 회로 등으로 구현할 수 있다.That is, the controller 32 performs a phase error compensation operation for matching the phase of the current signal with the phase of the reference signal according to the phase error information detected by the phase detector 31. The control unit 32 for such an operation may be implemented as a phase variable circuit.

또한, 위상오차의 보상은 RF 신호출력단에서도 수행될 수 있는데, 이 경우에는 벡터신호 해석부(33)를 사용한다.In addition, the compensation of the phase error may be performed at the RF signal output stage. In this case, the vector signal analyzer 33 is used.

벡터신호 해석부(33)는 안테나를 통해 전송되는 RF 신호를 추출하여 위상오차의 양을 계산한다. 이를 위해 벡터신호 해석부(33)는 벡터신호 분석기(Vector Signal Analyzer)를 사용함으로써, 위상오차의 검출을 간단하게 수행할 수 있다.The vector signal analyzer 33 calculates the amount of phase error by extracting the RF signal transmitted through the antenna. To this end, the vector signal analyzer 33 can easily perform phase error detection by using a vector signal analyzer.

벡터신호 해석부(33)에 의해 검출된 RF 신호의 위상오차의 보상은 제어부(32)의 위상 당김(Lead) 또는 지연(Lag) 동작으로 가능하게 된다.The compensation of the phase error of the RF signal detected by the vector signal analyzer 33 is enabled by the phase lead or delay operation of the controller 32.

즉, 제어부(32)의 위상오차 보상은 부호화부(23)에서 심볼로 부호화되는 신호의 위상을 기준신호의 위상이 일치되도록 지연시키거나 당김을 통해 이루어진다. That is, the phase error compensation of the controller 32 is performed by delaying or pulling the phase of the signal encoded by the symbol in the encoder 23 so that the phase of the reference signal coincides.

이처럼 본 발명은 디지털 신호의 변복조시 발생하는 위상오차를 적정한 경로에서 검출하여 기준신호의 위상에 일치되도록 부호화되는 신호의 위상을 조정함으로써, 변복조되는 신호의 왜곡을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention can reduce the distortion of the modulated demodulated signal by detecting the phase error occurring during the modulation and demodulation of the digital signal in an appropriate path and adjusting the phase of the encoded signal to match the phase of the reference signal.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변 화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention may use various changes and modifications and equivalents. It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Accordingly, the above description does not limit the scope of the invention as defined by the limitations of the following claims.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 CDMA 시스템에서 위상오차 자동조절장치는, 디지털 변복조시 위상에 관계된 변조오차를 최소화할 수 있으므로 시스템의 변복조 특성을 개선하여 CDMA 시스템의 통화품질을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.As described above, in the CDMA system according to the present invention, the automatic phase error adjusting device can minimize the modulation error related to the phase during digital modulation and demodulation, thereby improving the call quality of the CDMA system by improving the modulation and demodulation characteristics of the system. Has

Claims (4)

가입자 신호를 부호화하고 RF신호로 변조하여 송신하는 변조단과; A modulation stage for encoding and transmitting the subscriber signal into an RF signal; 상기 변조단의 일정 위치에서 신호를 검출하여 위상오차 보상을 수행하는 위상 조절단으로 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서 위상오차 자동조절장치.And a phase adjusting stage configured to detect a signal at a predetermined position of the modulation stage and perform phase error compensation. 제 1항에 있어서, 상기 위상조절단은, The method of claim 1, wherein the phase control stage, 상기 변조단에서 부호화된 동위상 데이터와 90도 위상변환된 데이터를 변조전에 추출하여 기준신호와 비교함으로써 위상오차를 검출하는 위상검출부와; A phase detection unit detecting phase error by extracting the in-phase data encoded by the modulation stage and the 90-degree phase-converted data before modulation and comparing it with a reference signal; 상기 변조단에서 부호화되는 신호의 위상을 지연시키거나 당김으로써 상기 위상검출부가 검출한 위상오차를 보상하게 되는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서 위상오차 자동조절장치.And a control unit for compensating for the phase error detected by the phase detection unit by delaying or pulling the phase of the signal encoded by the modulation stage. 제 2항에 있어서, 상기 위상조절단은,The method of claim 2, wherein the phase control stage, 안테나로 전송되는 RF 신호를 추출하여 벡터신호 분석기로 위상오차를 검출하여 기준신호와 비교함으로써 상기 제어부로 전송하여 상기 제어부가 부호화되는 신호에 대한 위상오차 보상을 수행할 수 있도록 하는 벡터신호 해석부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서 위상오차 자동조절장치.The vector signal analysis unit extracts an RF signal transmitted to the antenna, detects a phase error with a vector signal analyzer, compares it with a reference signal, and transmits it to the control unit so that the control unit can perform phase error compensation on the encoded signal. Phase error automatic control device in a CDMA system, characterized in that made. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, The method of claim 2 or 3, 상기 기준신호는 변조단의 표준적인 운용조건에서 검출된 신호로써, 상기 기준신호의 위상과 현재 추출되는 신호의 위상비교를 통해 위상오차를 검출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서 위상오차 자동조절장치.The reference signal is a signal detected under standard operating conditions of the modulation stage, and the phase error is automatically detected in the CDMA system, characterized by detecting a phase error by comparing the phase of the reference signal with the phase of the currently extracted signal. Regulator.
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