KR100650643B1

KR100650643B1 - 아이와 큐 신호의 진폭오류를 자동 조정하는 디지털 변조장치 및 방법

Info

Publication number: KR100650643B1
Application number: KR1020000063880A
Authority: KR
Inventors: 김영수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2006-11-28
Also published as: KR20020033255A

Abstract

본 발명 기술은 코드분할 다중접속 방식 이동통신 시스템의 송신기에서 디지털 변조에 관한 것으로, 특히, I 신호와 Q 신호의 증폭율 차이에 의한 송신 오류를 자동제어 하는 것에 관한 것이며, 디지털 변조부, 벡터신호 분석부, 제어부로 이루어지고, 아이 및 큐 위상의 신호를 인가받아 중간주파수에 의하여 변조하는 디지털 변조장치에 있어서; 디지털 변조부로부터 출력신호를 인가받은 벡터신호 분석부는, 아이 신호와 큐 신호의 진폭이 동일한지 판단하고 동일한 경우는 소정의 주기로 반복 판단하는 판단과정과; 판단과정에서 아이 신호와 큐 신호의 진폭이 동일하지 않은 경우는, 아이 신호의 진폭이 큐 신호의 진폭보다 큰지 여부를 비교 판단하는 비교과정과; 비교과정에서 아이 신호의 진폭이 큰 경우, 상기 제어부를 제어하여 아이 신호의 이득을 줄이고, 큐 신호의 이득을 높인 후 상기 판단과정으로 궤환하는 큐과정과; 비교과정에서 큐 신호의 진폭이 큰 경우, 상기 제어부를 제어하여 아이 신호의 이득을 높이고, 큐 신호의 이득을 줄인 후 상기 판단과정으로 궤환하는 아이과정으로 이루어지는 특징에 의하여, I와 Q 신호의 진폭이 동등하도록 증폭율을 자동 제어하고, 송신오류가 발생하지 않으므로, 시스템의 신뢰도가 제고되는 공업적 및 산업적 이용효과가 있다.

Description

아이와 큐 신호의 진폭오류를 자동 조정하는 디지털 변조 장치 및 방법{A METHOD AND A DEVICE OF DIGITAL MODULATION FOR AMPLITUDE LEVEL ERROR IN I AND Q SIGNAL}

도1 은 종래 기술에 의한 디지털 변조장치의 기능구성도 이고,

도2 는 본 발명 기술에 의한 디지털 변조 장치의 기능구성도 이며,

도3 은 본 발명 기술에 의한 아이와 큐 신호의 진폭오류 자동 조정 방법의 순서도 이다,

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **

10,15,70 : 증폭기 20 : 발진기

30 : 분배기 40 : 위상 변환기

50,55 : 혼합기 60 : 합산기

80 : 디지털 변조부 90 : 벡터신호 분석부

100 : 제어부 110 : 이득제어부

120 : 제1 이득제어부 125 : 제2 이득제어부

본 발명 기술은 코드분할 다중접속 방식(CDMA: Code Division Multiple Access) 이동통신 시스템의 송신기에서 디지털 변조에 관한 것으로, 특히, I 신호와 Q 신호의 증폭율 차이(Unbalance)에 의한 송신 오류(Error), 즉, 진폭오류를 자동 조정하는 것에 관한 것이다.

코드분할 다중접속(CDMA) 방식은 디지털 통신방식으로, 디지털 변조 및 복조(Digital Modulation and Demodulation)를 하여야 하고, 상기와 같은 디지털 변조/복조에서는 위상변복조의 일종으로서 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식을 이용하며, 상기 QPSK 방식에서는 I(In-phase Data) 신호와 Q(Quad-phase Data) 신호를 사용한다.

상기와 같은 디지털 변조(Digital Modulation)신호, 특히 송신하기 위한 디지털 변조 장치는, 상기의 I 및 Q 신호가 동일한 진폭 또는 레벨(Level)로 입력되고, 변조되어야 송신오류가 발생하지 않게 된다.

이하, 종래 기술에 의한 디지털 변복조 회로의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

종래 기술을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도1 은 종래 기술에 의한 디지털 변조장치의 기능구성도 이다.

상기 첨부된 도1을 참조하면, 종래 기술에 의한 디지털 변조장치기의 구성은, I(In-phase) 위상의 신호(Data)를 입력받고 증폭하는 제1 증폭기(10)와,

Q(Quad-phase) 위상의 신호(Data)를 입력받고 증폭하는 제2 증폭기(15)와,

상기 I 및 Q 신호를 상향변조(Up-Converting)할 해당 중간주파수(IF)를 발진 또는 생성하는 발진기(Oscillator)(20)와,

상기 발진기(20)로부터 출력되는 중간주파수(IF) 신호를 2개의 신호로 분배하여 각각 출력하는 분배기(Divider)(30)와,

상기 분배기(30)로부터 분배되어 각각 입력되는 2개의 중간주파 신호를 각각 입력받고 위상(Phase)을 0도 와 90도로 변환하여 각각 출력하는 위상변환기(Phase Shifter)(40)와,

상기 위상변환기(40)로부터 0도로 위상 변환된 중간주파(IF) 신호와 상기 제1 증폭기(10)로부터 인가되는 I 위상 신호를 혼합(Mixer)하여 출력하는 제1 혼합기(Mixer)(50)와,

상기 위상변환기(40)로부터 90도로 위상 변환된 중간주파(IF) 신호와 상기 제2 증폭기(15)로부터 인가되는 Q 위상 신호를 혼합(Mixer)하여 출력하는 제2 혼합기(Mixer)(55)와,

상기 제1 혼합기(50)와 제2 혼합기(55)로부터 출력되는 신호를 입력받고 합(Sum)하여 출력하는 합산기(60)와,

상기 합산기(60)로부터 출력되는 신호를 소정의 진폭으로 증폭하여 출력하는 제3 증폭기(70)로 구성되어 이루어진다.

이하, 상기와 같은 구성의 종래 기술에 의한 디지털 변조장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

CDMA방식 이동통신 시스템에서 송신하기 위한 신호를 I 및 Q 위상으로 변환 한 후, 각각 제1 증폭기(10) 및 제2 증폭기(15)에 각각 인가한다,

상기 I 신호를 인가받은 제1 증폭기(10)와 Q 신호를 인가받은 제2 증폭기(15)는 소정의 설정된 진폭 또는 레벨(Level)로 각각 증폭한 후, 각각 제1 혼합기(50) 및 제2 혼합기(55)에 각각 출력한다.

상기 제1 혼합기(50)와 제2 혼합기(55)는 각각 입력된 I 신호와 Q 신호를, 상기 발진기(20)로부터 발생되고, 분배기(30)에 의하여 분배되며, 위상변환기(40)에 의하여, 0도와 90도로 위상이 변환된 중간주파(IF) 신호를 각각 인가받아 혼합(Mixing)한 후, 각각 혼합된 신호를 출력한다.

상기 제1 혼합기(50)와 제2 혼합기(55)로부터 각각 출력된 신호는 합산기(60)에 입력되어 더해지고, 제3 증폭기(70)로 출력된다.

상기 제3 증폭기(70)는 상기 합산기(60)로부터 출력된 신호를 소정의 진폭으로 증폭하여 출력하므로써, 디지털 변조 신호를 출력하게 된다.

상기와 같은 종래 기술의 구성에 의한 디지털 변조장치는 입력되는 I 신호와 Q 신호가 동일한 진폭으로 입력되어야 하며, 동시에 상기 제1 증폭기(10)와 제2 증폭기(15)로부터 동일한 증폭율로 증폭되어 출력되어야만, 변조(Modulation)되어 송신되는 신호에 오류가 발생하지 않게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서, I 와 Q 신호는 약간의 불균일(Unbalance)한 오차를 갖고 있으며, 동시에, 상기 제1 및 제2 증폭기(10,15)의 증폭율에도 불균일(Unbalance)한 약간의 오차가 있게 되고, 따라서, 상기 디지털 변조기(80)로부터 출력되는 변조 신호는 I와 Q 신호의 성분이 동등하게 배분되지 못하게 되므로, 송신하는데 있어서, 오류(Error) 신호로 전송되는 문제가 있었 다.

또한, 상기와 같은 불균일(Unbalance)성을 조정하기 위하여, 디지털 변조기의 생산시간이 많이 소요되고, 불량 발생율이 높게되는 문제가 있었다.

본 발명의 기술은 디지털 변조기에 있어서, 출력되는 I와 Q 신호를 분석하여 진폭이 동일한지를 판단하고, 동일하지 않은 경우, 입력되는 신호의 진폭을 자동조정하므로써, 동일하도록 하는 장치 및 방법을 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 아이 및 큐 위상의 신호를 인가받아 중간주파수에 의하여 변조하는 디지털 변조장치에 있어서; 상기 디지털 변조장치에 의하여 출력되는 신호의 벡터 성분을 분석하여 아이 및 큐 신호의 크기가 동일한지 또는 다른지를 판단하고 해당 제어신호를 출력하는 벡터신호 분석부와; 상기 벡터신호 분석부로부터 출력되는 제어신호에 의하여 별도로 입력되는 아이 및 큐 신호의 진폭을 조정하는 제어부가 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 디지털 변조부, 벡터신호 분석부, 제어부로 이루어지고, 아이 및 큐 위상의 신호를 인가받아 중간주파수에 의하여 변조하는 디지털 변조장치에 있어서; 상기 디지털 변조부로부터 출력신호를 인가받은 벡터신호 분석부는, 아이 신호와 큐 신호의 진폭이 동일한지 판단하고 동일한 경우는 소정의 주기로 반복 판단하는 판단과정과; 상기 판단과정에서 아이 신호와 큐 신호의 진폭이 동일하지 않은 경우는, 아이 신호의 진폭이 큐 신호의 진폭보다 큰지 여부를 비교 판단하는 비교과정과; 상기 비교과정에서 아이 신호의 진폭이 큰 경우, 상기 제어부를 제어 하여 아이 신호의 이득을 줄이고, 큐 신호의 이득을 높인 후 상기 판단과정으로 궤환하는 큐과정과; 상기 비교과정에서 큐 신호의 진폭이 큰 경우, 상기 제어부를 제어하여 아이 신호의 이득을 높이고, 큐 신호의 이득을 줄인 후 상기 판단과정으로 궤환하는 아이과정으로 이루어지는 특징이 있다.

이하, 본 발명 기술에 의한 것으로, CDMA방식 이동통신 시스템에 있어서, 아이와 큐신호의 진폭오류를 자동 조정하는 디지털 변조 장치 및 그 방법을 상세히 설명한다.

본 발명 기술을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도2 는 본 발명 기술에 의한 디지털 변조 장치의 기능구성도 이고, 도3 은 본 발명 기술에 의한 아이와 큐신호의 진폭오류 자동 조정 방법의 순서도 이다,

상기 첨부된 도2를 참조하면, 본 발명 기술에 의한 아이와 큐 신호의 증폭율 자동제어 디지털 변조 장치는, I 위상의 신호를 입력받고 증폭하는 제1 증폭기(10); Q 위상의 신호를 입력받고 증폭하는 제2 증폭기(15); 상기 I 및 Q 신호를 변조할 해당 중간주파수(IF)를 발진 또는 생성하는 발진기(20); 상기 발진기(20)로부터 출력되는 중간주파수(IF) 신호를 2개의 출력신호로 분배하여 각각 출력하는 분배기(30); 상기 분배기(30)로부터 분배되어 각각 출력되는 2개의 중간주파수 신호를 각각 입력받고 위상을 0도 와 90도로 변환하여 각각 출력하는 위상변환기(40); 상기 위상변환기(40)로부터 0도로 위상 변환된 중간주파(IF) 신호와 상기 제1 증폭기(10)로부터 인가되는 I 위상 신호를 혼합(Mixer)하여 출력하는 제1 혼합기(50); 상기 위상변환기(40)로부터 90도로 위상 변환된 중간주파(IF) 신호와 상기 제2 증폭기(15)로부터 인가되는 Q 위상 신호를 혼합(Mixer)하여 출력하는 제2 혼합기(55); 상기 제1 혼합기(50)와 제2 혼합기(55)로부터 출력되는 신호를 입력받고 합(Sum)하여 출력하는 합산기(60); 상기 합산기(60)로부터 출력되는 신호를 소정의 진폭로 증폭하여 출력하는 제3 증폭기(70)로 이루어지는 디지털변조부(80)와,

상기 디지털 변조부(80)로부터 출력되는 신호의 일부 신호를 추출하여, 아이 신호와 큐 신호의 벡터 성분 크기가 동일한지 또는 다른지를 비교분석을 통하여 판단하고, 상기 판단 결과에 의한 해당 제어신호를 출력하는 벡터신호 분석부(90)와,

상기 벡터신호 분석부(90)로부터 출력되는 제어신호에 의하여 인가되는 I 위상 신호와 Q 위상 신호의 진폭 또는 레벨(Level) 크기를 자동 제어하는 제어부(100)로 구성된다.

또한, 상기 첨부된 도3을 참조하면, 본 발명 기술에 의한 아이와 큐 신호의 증폭율 자동제어 디지털 변조 방법은, 디지털 변조부(80), 벡터신호 분석부(90), 제어부(100)로 이루어지고, 아이 및 큐 위상의 신호를 인가받아 중간주파수에 의하여 변조하는 디지털 변조장치에 있어서,

상기 디지털 변조부(80)로부터 변조(Modulation)되어 출력되는 신호를 인가받은 벡터신호 분석부(Vector Signal Analyzer)(90)는, 아이(I) 신호와 큐(Q) 신호의 벡터 레벨(Level)이 동일한지 판단하고 동일한 경우는, 설정된 소정의 주기로 반복하여 I와 Q 신호의 벡터 진폭이 동일한지를 판단하는 판단과정(S10)과,

상기 판단과정(S10)에서 I(In-phase) 신호(Data)와 Q(Quad-phase) 신호(Data)의 레벨(Level)이 동일하지 않은 경우는, I 신호의 진폭이 Q 신호의 진폭보다 큰지 여부를 비교 판단하는 비교과정(S20)과,

상기 비교과정(S20)에서 I 신호의 진폭이 큰 경우, 상기 벡터신호 분석부(90)는 제어부(100)를 제어하여 I 신호의 이득(Gain)을 줄이고, Q 신호의 이득(Gain)을 높인 후, 상기 판단과정(S10)으로 궤환(Feedback)하는 큐과정(S30)과,

상기 비교과정(S20)에서 Q 신호의 진폭이 큰 경우, 상기 벡터신호 분석부(90)는 제어부(100)를 제어하여 I 신호의 이득(Gain)을 높이고, Q 신호의 이득(Gain)을 줄인 후, 상기 판단과정(S10)으로 궤환(Feedback)하는 아이과정(S40)으로 구성된다,

이하, 상기와 같은 구성의 본 발명 기술에 의한 것으로, I와 Q 신호의 진폭오류를 자동 조정하는 디지털 변조 장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 디지털 변조부(80)는 종래 기술의 구성 및 작용 설명에서 이미 상세히 설명하였으므로, 본 발명의 설명에 필요한 부분만 설명하기로 한다.

본 발명 기술의 구성에 의한 상기 벡터신호 분석부(90)는 상기 디지털 변조부(80)로부터 출력되는 변조 신호를 인가받고, 소정 진폭의 일부 신호를 분리 추출한 후, 벡터 처리에 의하여 I의 신호와 Q의 신호가 각각 어느 정도의 크기 또는 레벨(Level)을 갖는지 비교 하므로써, 분석하고 판단한다.

상기 벡터신호 분석부(90)의 분석 판단 결과에 의한 해당 제어신호를 상기 제어부(100)에 출력하고, 상기 제어부(100)를 구성하고 있는 이동제어부(110)는 상 기의 제어신호를 인가받고 처리한 후, 상기 제어부(100)를 구성하고 있는 제1 증폭제어부(120) 또는 제2 증폭제어부(125)를 각각 제어하므로써, I 신호의 진폭과 Q 신호의 진폭을 제어하여 상기 디지털 변조부(80)에 출력한다.

따라서, 상기 디지털 변조부(80)의 I 및 Q 신호 입력 진폭은 동일한 진폭으로 균형(Balance)이 제어된 후 입력된다.

또한, 상기 제1 증폭기(10) 및 제2 증폭기(15)의 증폭율에 차이가 있는 경우에도, 상기 I와 Q 신호의 입력 레벨(Level)을 제어하므로써, 균형잡힌(Balanced) 디지털 변조 신호가 출력되도록 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명 기술에 의한 디지털 변조 장치를 이용하는 방법은, 상기 벡터신호 분석부(90)에 의하여, 상기 디지털 변조부(80)로부터 출력되는 디지털 변조 신호의 일부를 추출하여, 상기 디지털 변조 신호의 I 및 Q 신호의 출력 진폭이 동일한지를 판단하고(S10), 상기의 판단과정(S10)에서 판단한 결과, I와 Q의 진폭이 동일한 경우는 설정된 소정의 주기에 의하여 반복적으로, I와 Q의 신호 진폭이 동일한지 판단한다.

상기 판단과정(S10)에서 판단한 결과, I와 Q 신호의 진폭이 동일하지 않은 경우는, 상기 벡터신호 분석부(90)는 I 신호의 진폭이 Q 신호의 진폭보다 큰지를 비교판단 한다(S20).

상기의 비교과정(S20)에서, I 신호의 진폭이 큰 경우, 상기 벡터신호 분석부(90)는 제어부(100)의 이득제어부(110)에 해당 제어신호를 출력하여, I 신호를 입력받는 제1 증폭제어부(120)의 이득(Gain) 또는 증폭율을 자동 제어하고, 동 시에 Q 신호를 입력받는 제2 증폭제어부(125)의 이득(Gain) 또는 증폭율을 자동 제어하므로써, I 신호의 이득을 줄이고, Q 신호의 이득을 높인다(S30).

그러므로, 상기 디지털 변조부(80)에 입력되는 I와 Q 신호의 진폭이 균등하도록(Balanced) 자동 제어하게 된다.

상기 벡터신호 분석부(90)는 상기의 큐과정(S30)을 수행하고, 다시 판단과정(S10)으로 궤환(Feedback)하므로써, 상기의 과정을 반복하도록 한다.

상기 비교과정(S20)에서, I 신호의 진폭이 Q 신호의 진폭보다 작을 경우는, 상기 벡터신호 분석부(90)는 해당되는 제어신호를 상기 제어부(100)에 출력하므로써, 상기 이득제어부(110)에서 처리하여, 제1 및 제2 증폭제어부(120,125)의 증폭율을 자동 제어하고, I 신호의 이득(Gain)을 높이며, Q 신호의 이득은 줄인 후(S40), 상기 판단과정(S10)으로 궤환(Feedback)한다.

따라서, 벡터신호 분석부(90)의 제어에 의하여 제어부(100)가 I와 Q 신호의 진폭오류를 자동 조정하게 되고, 디지털 변조장치(80)는 균등한(Balanced) 진폭으로 자동 제어된 I와 Q 신호에 의하여 변조(Modulation)하므로, 송신되는 신호에 오류(Error)가 발생하지 않게 된다.

상기와 같은 구성의 본 발명 기술은 I와 Q 신호의 진폭이 동등하도록 진폭오류를 자동 조정하는 효과가 있다.

또한, 증폭율이 자동 제어된 상태에서 무선 송신하여, 송신오류가 발생하지 않으므로, 시스템의 신뢰도가 제고되는 공업적 및 산업적 이용효과가 있다.

Claims

아이 및 큐 위상의 신호를 인가받아 중간주파수에 의하여 변조하는 디지털 변조장치부와,

상기 디지털 변조장치에 의하여 출력되는 신호의 일부를 추출하고 벡터 성분을 분석하여 아이 및 큐 신호의 크기가 동일한지 또는 다른지를 판단하며 해당 제어신호를 출력하는 벡터신호 분석부와,

상기 벡터신호 분석부로부터 출력되는 제어신호에 의하여 별도로 입력되는 아이 및 큐 신호의 진폭을 조정하는 제어부가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 아이와 큐 신호의 진폭오류를 자동 조정하는 디지털 변조 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어부는,

이득제어부와 복수의 증폭제어부로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 하는 아이와 큐 신호의 진폭오류를 자동 조정하는 디지털 변조 장치.
디지털 변조부, 벡터신호 분석부, 제어부로 이루어지고, 아이 및 큐 위상의 신호를 인가받아 중간주파수에 의하여 변조하는 디지털 변조장치에 있어서,

상기 디지털 변조부로부터 출력신호를 인가받은 벡터신호 분석부는, 아이 신호와 큐 신호의 진폭이 동일한지 판단하고 동일한 경우는 소정의 주기로 반복 판단하는 판단과정과,

상기 판단과정에서 아이 신호와 큐 신호의 진폭이 동일하지 않은 경우는, 아이 신호의 진폭이 큐 신호의 진폭보다 큰지 여부를 비교 판단하는 비교과정과,

상기 비교과정에서 아이 신호의 진폭이 큰 경우, 상기 제어부를 제어하여 아이 신호의 이득을 줄이고, 큐 신호의 이득을 높인 후 상기 판단과정으로 궤환하는 큐과정과,

상기 비교과정에서 큐 신호의 진폭이 큰 경우, 상기 제어부를 제어하여 아이 신호의 이득을 높이고, 큐 신호의 이득을 줄인 후 상기 판단과정으로 궤환하는 아이과정으로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 하는 아이와 큐 신호의 진폭오류를 자동 조정하는 디지털 변조 방법.